Response Surface Optimization of Enzymatic Extraction Loach Polysaccharides
-
摘要: 为优化泥鳅多糖的超声波酶法提取工艺,样品先在100 W的超声波仪中超声20 min,然后在酶法单因素试验基础上,选取酶解温度、酶解时间及中性蛋白酶添加量为自变量,多糖提取率为响应值,采用中心组合设计的方法,研究各自变量及其交互作用对多糖提取率的影响。利用响应面分析方法,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,并确定泥鳅多糖提取工艺的最佳条件:酶解作用温度50℃、酶解作用时间6 h、中性蛋白酶添加量5%,在此条件下,多糖提取率为5.37%。Abstract: In order to optimize the extraction process of polysaccharides loach ultrasonic enzyme samples in 100 W ultrasound first ultrasonic instrument 20 min, and then in the enzymatic test based on a single factor, select the hydrolysis temperature, reaction time and dosage neutral protease from variable polysaccharide extraction rate response, the central composite design, study their interactions on polysaccharide extraction rate. The response surface analysis methods, simulated prediction model quadratic polynomial regression equation and determine the best conditions of the Loach Polysaccharide Extraction Process:enzymatic hydrolysis temperature of 50℃, enzymatic hydrolysis time 6 h, neutral protease amount of 5% in under this condition, the polysaccharide was 5.37%.
-
Key words:
- loach /
- polysaccharides /
- ultrasonic enzymatic /
- response surface
-
表 1 蛋白酶酶解条件
Table 1. Enzymatic hydrolysis
序号 蛋白酶类别 酶添量/% 温度/℃ pH 时间/h 1 木瓜蛋白酶 3 55 6.5 5 2 动物蛋白水解酶 3 50 7 5 3 中性蛋白酶 3 50 7 5 4 菠萝酶 3 55 6.5 5 5 风味酶 3 50 7 5 表 2 响应面试验因素水平设计
Table 2. Response surface design factor level table
水平 因素 A酶解时间/h B酶解温度/℃ C酶添加量/% -1 4 40 3 0 6 50 5 1 8 60 7 表 3 响应面试验设计及结果
Table 3. Response surface and results
试验号 因素 多糖提取率/% 酶解时间(A) 酶解温度(B) 酶添加量(C) 1 0 1 1 4.74 2 0 -1 -1 3.06 3 -1 0 1 4.83 4 -1 1 0 5.145 5 -1 -1 0 5.01 6 -1 0 -1 3.23 7 0 -1 1 4.52 8 0 0 0 5.29 9 0 0 0 5.31 10 1 -1 0 4.96 11 1 0 -1 3.27 12 0 0 0 5.28 13 0 0 0 5.27 14 1 0 1 4.84 15 0 1 -1 3.09 16 1 1 0 5.18 17 0 0 0 5.33 表 4 回归方程方差分析
Table 4. Regression analysis of variance
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 11.78 9 1.31 2049.42 <0.0001 ** A 0.0002 1 0.0002 0.31 0.5932 B 0.045 1 0.045 70.47 <0.0001 ** C 4.93 1 4.93 7720.04 <0.0001 ** AB 0.002025 1 0.002025 3.17 0.1182 AC 0.000225 1 0.000225 0.35 0.5715 BC 0.009025 1 0.009025 14.13 0.0071 * A2 0.001181 1 0.001181 1.85 0.216 B2 0.18 1 0.18 281.85 <0.0001 ** C2 6.44 1 6.44 10085.34 <0.0001 ** 残差 0.00447 7 0.0006386 失拟项 0.00215 3 0.0007167 1.24 0.4067 净误差 0.00232 4 0.00058 总离差 11.78 16 -
[1] 吴骏,甘世雄.泥鳅多糖的研究进展[C]//中华医院管理学会.2004年中华医院管理学会学术年会论文集,中华医院管理学会,2004:1. [2] 南京中医药大学.中药大辞典[M].上海:上海科学技术出版社,2006:2268-2269. [3] 刘春荣,王茵.加快泥鳅产业开发实现渔业发展方式转变[J].福建水产,2015,(6):502-506. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJSC201506010.htm [4] 张锐昌,蒋秋燕,张应龙,等.泥鳅的综合开发利用[J]. 食品与药品,2010,(5):197-201. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SDPK201005016.htm [5] 钦传光,黄开勋,徐辉碧.凝胶过滤色谱法测定泥鳅多糖的组成及分子量[J].分析化学,2002,30(4):411-413. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FXHX200204007.htm [6] 董陆陆,李泽文,李文凯,等.泥鳅粘多糖的提取分离及其理化性质检测[J].中草药,2005,36(10):1463-1464. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZCYO200510007.htm [7] 张宏伟.泥鳅多糖的分离、纯化及其抗氧化活性的研究[D].长春:吉林大学,2007. [8] 尹艳,高文宏,于淑娟.多糖提取技术的研究进展[J]. 食品工业科技,2007,(2):248-250. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SPKJ200702079.htm [9] 郑静,常逎滔,林英,等.超声波法和超声波酶法提取灵芝多糖的条件研究[J]. 食用菌学报,2006,(1):48-52. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYJB200601010.htm [10] ZHENWEN LIU,XIAOLIANG ZHAO.Effects of Different Extraction Methods on Extraction Rate of Polysaccharide from Sonchusoleraceus L.[J]. Medicinal Plant,2010,(5):31-32. http://en.cnki.com.cn/article_en/cjfdtotal-mdpt201005013.htm [11] 朱晓霞,罗学刚.多糖提取与纯化技术应用进展[J]. 食品研究与开发,2007,(3):186-189. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SPYK200703056.htm [12] HONGRUILI,JIEYAN,SENZEQIN,et al. Extraction and Antioxidant Functions of Polysaccharides from Seaweed[J].Agricultural Biotechnology,2015,(6):73-77. http://cn.bing.com/academic/profile?id=2423097524&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn [13] 栾晓红. 两种海蛏多糖的提取、分离和结构分析[D].中国海洋大学,2015. [14] 苏运聪. 扇贝多糖提取方式及活性的研究[D].石家庄:河北科技大学,2014. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10082-1014173901.htm [15] 谢燕娟,陈晓丹,王晓波.超声波辅助提取芡实多糖条件优化[J].食品研究与开发,2010,(8):15-19. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SPYK201008008.htm [16] 赵小旭. 东北林蛙皮多糖的提取、纯化、结构分析及抗氧化活性研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2012. [17] 张胜帮,于萍,曾小明. 超声波-酶解法和超声波法提取裙带菜多糖的比较研究[J]. 食品科学,2011,(16):141-145.