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    超聲輔助纖維素酶提取甜菊糖

    返回列表 來源:未知 發布日期:2019-11-29 09:57【

    甜葉菊[Stevia rebaudiana(Bertoni)Hemsl.]是一種 菊科甜葉菊屬的多年生草本植物。1977年,甜葉菊從日 本引入到南京中山植物園、中國農業科學院等科研機構。 現如今,中國作為甜葉菊生產國已躍居世界首位,其出口 貿易排世界首位。目前,我國甜葉菊主要以原材料或者 粗加工的產品出口到發達國家,其精加工生產成品方面 的研究仍較少。甜菊糖(Stevioside),又名甜菊糖苷,是一 種高甜度、低熱量的新型天然甜味劑 ,可廣泛應用于飲 料、蜜餞、果脯、糕點、乳制品或減肥等功能性食品中 ; 具有一定藥用價值,有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗 炎、降血壓、降血脂等功效 ;其產生的工業廢料,可添加 到動物飼料和農作物肥料中使用 。甜菊糖在各行各業 的廣泛應用,提高了其市場開發價值。

    1 材料與方法

    1.1 材料與試劑

    材料:甜葉菊,亳州市譙府茶業有限公 司生產。試劑:纖維素酶,和氏璧生物工程有限公司生 產;苯酚、濃硫酸、葡萄糖標準品、無水乙醇均為分析純。 培養基:LB培養基、察氏培養基、營養瓊脂培養基、PDA培 養基。菌種:大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、毛霉和根霉,均為 蚌埠學院微生物實驗室培養。

    1.2 儀器與設備

    分析天平,上海海康電子儀器廠生產; 高速中藥粉碎機,吉首市中誠制藥機械廠生產;電熱鼓風干燥箱,上海一恒科學儀器有限公司生產;超聲波清洗機,寧波新芝生物科技股份有限公司生產;臺式高速冷凍 離心機,湖南可成儀器設備有限公司生產;旋轉蒸發器,鞏 義市予華儀器有限責任公司生產;可見分光光度計,上海 菁華科技儀器有限公司生產;立式壓力蒸汽滅菌器,上海博迅實業有限公司醫療設備廠生產;超凈工作臺,聚創環保高新技術企業有限公司生產;雙目顯微鏡,重慶光電儀器有限公司生產;生化培養箱,廣東省醫療器械廠生產。

    2 結果與分析

    在纖維素酶量 0.5%、溶液pH4.5、超聲溫度50℃、超聲時間35min條件下, 研究料液比(W/V)1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60對甜菊糖 提取率的影響。甜菊糖的提 取率在1∶20~1∶40(W/V)料液比,隨著溶劑量的增加而 增大,在1∶40(W/V)料液比處出現峰值,此后甜菊糖的提 取率呈下降的趨勢。分析其原因,可能是因為添加溶劑 的量超過最適值后,溶劑會吸收掉部分超聲波輻射,用于 溶解雜質的溶劑量增多,在樣品提取上的用量卻減少了。 故初步判定當料液比達到1∶40(W/V)時,對提取甜葉菊 中的甜菊糖影響最顯著。在pH3.5~4.5,甜菊 糖的提取率不斷增大,并在pH4.5處達到峰值。當pH大于 4.5之后,甜菊糖的提取率呈下降的趨勢,其原因可能是在 pH4.5處纖維素酶的活力最大,后隨著pH的增大纖維素酶 的活力逐漸減小,從而影響了甜菊糖的溶出。故可初步 判定pH4.5對提取甜葉菊中的甜菊糖影響最顯著。

    3 結論

    采用Design Expert 8.0.6 軟件,通過響應面分析 得到甜菊糖提取率和纖維素酶量、超聲溫度、超聲時間3因素的模型方程,各因素對甜菊糖提取率的影響從大到 小依次為纖維素酶量>超聲時間>超聲溫度。最佳提取 工藝參數為纖維素酶0.5%,超聲溫度50℃,超聲時間 35min,在此條件下,甜菊糖的提取率為18.86%。因此,在 保證甜菊糖提取率的前提下,利用超聲波輔助纖維素酶 提取甜葉菊中的甜菊糖的提取更為高效。



     


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