關(guān)于新疆脹果甘草多糖活性炭脫色效果的探討
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脹果甘草具有廣泛的應(yīng)用價值。作為畜牧食料，是適口性較好的牧草之一，各種家畜均采食。其藥用價值極高，脹果甘草的根是重要的中藥材，根內(nèi)含有極高的甘草甜素，味甘，性溫和，能調(diào)和諸藥，解毒。另外，脹果甘草還在食品行業(yè)廣泛應(yīng)用，精制糖果、蜜餞和口香糖等。其中多糖成分具有促進淋巴細胞增殖的作用、對細菌具有明顯的抑制作用、對DPPH自由基、羥自由基及超氧陰離子自由基都有一定的清除作用等，并且具有抗病毒，抗腫瘤，和較低的細胞毒性，是甘草有效活性成分的研究熱點之一。
甘草多糖的粗提物中含有大量色素，不僅影響多糖的進一步分離純化，同時也影響對多糖的組成、結(jié)構(gòu)與其生物活性關(guān)系的理論研究，因此要進行脫色處理。當前，脫色主要采用活性炭吸附法、雙氧水法、大孔樹脂吸附和聚丙烯酰胺吸附等脫色法。其中由于活性炭是一種很細小的炭粒，有很大的表面積，而且炭粒中還有更細小的孔，即形成毛細管作用，具有很強的吸附能力。所以當與氣體（雜質(zhì)）充分接觸，這些氣體（雜質(zhì)）碰到毛細管就被吸附，起凈化和脫色的作用。并且相對于其他脫色方法，活性炭成本較低，效果良好，關(guān)鍵是不會影響提取物的生物活性等優(yōu)點，所以常被用來選擇作為脫色劑。目前對脹果甘草脫色工藝及參數(shù)的研究少見報道，試驗采用活性炭吸附法對脹果甘草多糖脫色工藝進行研究和優(yōu)化，以期為工業(yè)化提取甘草多糖的脫色提供理論依據(jù)。
1 材料和方法
1.1主要儀器
紫外分光光度計Sepectrumlab 54：上海精宏實驗有限公司；恒溫水浴鍋HSY-2MB：上海博訊實業(yè)公司；電子天平FA1004：上海舜宇恒平科學儀器有限公司。
1.2材料與試劑
脹果甘草：購自新疆阿克蘇市。
葡萄糖（分析純）：天津市盛奧化學試劑有限公司；苯酚（分析純）：天津市登科化學試劑有限公司；濃硫酸（分析純）：天津市化學試劑三廠；濃鹽酸（分析純）：天津市化學試劑三廠；無水乙醇（分析純）：天津市致遠化學試劑有限公司。
1.3試驗方法
1.3.1甘草多糖的提取
將甘草粉碎，稱取40 9裝入1 000 mL燒杯中，加水400 mL，35℃水浴中超聲提取30 min，過濾，濾渣再加水400 mL，重復超聲提取1次后，合并提取液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓濃縮至50 mL，室溫冷卻后將濃縮液離心(5 000 r/min，5 min)，棄去雜質(zhì)沉淀后，緩慢地加入4倍量95%乙醇，并不斷用玻璃棒攪拌，使甘草多糖充分析出，靜置24 h后，離心(5 000 r/min，5 min)得甘草多糖沉淀，再用無水乙醇洗滌2-3次后，60℃下干燥，得甘草多糖。
1.3.2活性炭脫色
1.3.2.1葡萄糖標準曲線的制作
采用苯酚一硫酸法，制作葡萄糖標準曲線。
稱取干燥至恒重的葡萄糖標準品10.0 mg，加水溶解，移至100 mL的容量瓶中定容，配制成質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL的葡萄糖標準溶液，備用。
分別精密量取質(zhì)量濃度0.1 mg/mL的葡萄糖標準溶液0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5. 0.6, 0.7, 0.8和0.9 mL,補加蒸餾水至1 mL，然后加入5%的苯酚溶液1.0 mL混勻，迅速加入濃硫酸5.0 mL（使硫酸的體積與總體積之比為5：7'101），搖勻，40℃恒溫30 min．冷卻放
置20 min[9]，另取1 mL蒸餾水按上述操作制得空白對照，在波長490 nm（甘草多糖在波長450-530 nm處有最大吸收峰下測定吸光度彳，并以濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制葡萄糖標準曲線。得方程A=8.680C+0.090 2.R2=0.990 8.
1.3.2.2活性炭的活化
用蒸餾水浸泡顆粒活性炭（分析純）24 h后濾干，再加入6 mol/L的鹽酸溶液浸泡并煮沸，靜置24 h后反復水洗至中性，濾干后置于105℃的烘箱中，烘干至恒重后裝瓶備用。
1.3.2.3脫色試驗
稱取顆�；钚蕴�4 9，放入盛有20 mL-定濃度甘草多糖溶液的錐形瓶中，并在45℃的恒溫水浴鍋內(nèi)振蕩60 min，溶液經(jīng)過濾后測定多糖脫色率和保留率。
1.3.2.4脫色效果評價
將各項指標除以該指標所在列的最大值再乘以100，為該項得分。設(shè)定多糖保留率和多糖脫色率的得分分別為z、y，兩者的權(quán)重系數(shù)均為0.5，對兩項指標進行加權(quán)求和，得出z=0.5（x+y），優(yōu)選出對甘草多糖脫色效果較好的脫色劑。
1.3.2.5單因素試驗
選取脫色劑用量、脫色溫度、脫色時間和脫色次數(shù)這四個因素，對甘草多糖進行脫色試驗，測量吸光度，計算多糖的脫色率和保留率。
1.3.2.6正交試驗設(shè)計
根據(jù)單因素得出的試驗結(jié)果，設(shè)計正交試驗，置脫色劑用量、脫色次數(shù)、脫色時間和脫色溫度四因素三水平，如表l。
依照表l的試驗設(shè)計，保證除變量以外的條件都不變的情況下，依次進行試驗。經(jīng)脫色后的多糖，通過分光光度比色法測出多糖的脫色率和保留率，進而計算z值。
2結(jié)果與討論
2.1 脫色劑用量對甘草多糖脫色效果的影響
改變脫色劑的用量，通過-z值為指標篩選出合適的脫色劑的用量，結(jié)果如圖1所示。
由圖1可以看到脫色劑用量從3 9增加至4 9時，可以顯著提高z值，當脫色劑用量為5 9時，z值顯著減，從脫色效果和解決能源考慮，選取脫色劑用量為4 g。
2.2脫色次數(shù)對甘草多糖脫色效果的影響
改變脫色次數(shù)，通過z值為指標篩選出合適的脫色劑次數(shù)，結(jié)果如圖2所示。
由圖2可以看出隨著脫色次數(shù)的增加，z值在不斷地減小，所以從多糖的穩(wěn)定、脫色效果和節(jié)約能源的問題上考慮，選取脫色次數(shù)為1次。
2.3脫色溫度對甘草多糖脫色效果的影響
改變脫色溫度，通過z值為指標篩選出合適的脫色溫度，結(jié)果如圖3所示。
由圖3可以看出脫色溫度由35℃增至40℃時，脫色效果顯著增加，且40℃以后z值逐漸減少，因此選擇最佳溫度條件為40℃。
2.4脫色時間
改變脫色時間，通過z值為指標篩選出合適的脫色溫度，結(jié)果如圖4所示。
由圖4可以看出隨著脫色時間的增加，z值在不斷減少，所以選擇最佳脫色時間為40 min。
2.5正交試驗確定甘草多糖最佳脫色條件
在單因素的試驗基礎(chǔ)上，采用正交試驗的方法，以z值為指標確定甘草多糖最佳脫色條件，試驗結(jié)果如表2。
根據(jù)表2，在正交試驗設(shè)計的基礎(chǔ)上，對每組試驗進行z的求值，可以看出脹果甘草多糖活性炭的最佳脫色條件為：活性炭添加量5 9、脫色次數(shù)1次、時l'a-140 min、溫度45℃。
3討論與結(jié)論
隨著人們對植物中許多化學成分和藥理作用認識的加深，越來越多的人對植物中天然成分進行了開發(fā)和利用。因為植物中所含成分復雜多樣，不斷純化和脫色是研究植物中活性物質(zhì)必不可少的一部分。鄒義芳等以脫色率和多糖保留率作為評價指標，研究大孔吸附樹脂對紅花多糖脫色工藝的影響研究，探討大孔樹脂對紅花多糖脫色工藝的影響；何余堂等利用
大孔樹脂對玉米花絲多糖脫色進行研究；陳思等陳皮多糖脫色工藝的優(yōu)化；王維香等川芎多糖脫色方法的比較等，均闡述了脫色在植物多糖研究中的重要性。
脹果甘草的根是重要的中藥材，根內(nèi)所含活性物質(zhì)，味甘，性溫和，能調(diào)和諸藥，解毒。用于脾胃虛弱，倦怠乏力，心悸氣短，止咳、祛痰和抗炎等。還能增加啤酒的酒味及香味，提高黑啤酒的稠度和色澤，制作某些軟性飲料和甜酒等藥用價值和直接經(jīng)濟價值。試驗是在得到高純度的脹果甘草多糖的后，選取活性炭顆粒作為脫色劑，對脫色劑的用量、脫色次數(shù)、脫色時間和脫色溫度四個方面進行優(yōu)選，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，進行正交試驗設(shè)計，以z值為指標篩選出最佳脫色條件為：活性炭添加量5 9、脫色次數(shù)1次、時間40 min、溫度45℃的脫色條件。材料的選取充分利用了新疆當?shù)刎S富的自然資源，因為新疆是脹果甘草的主產(chǎn)地之一，因此對新疆本土資源更有效的開發(fā)和利用提供了幫助。
4摘 要
研究脹果甘草多糖活性炭脫色的工藝，篩選和優(yōu)化出活性炭的最佳脫色條件。利用活性炭脫色的方法對新疆脹果甘草進行脫色，vxz值為評價指標，在優(yōu)化活性炭添加量、活性炭添加量、脫色時間和脫色溫度的單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用正交試驗法同樣vxz值為評價指標，對脫色工藝進行優(yōu)選。結(jié)果表明，脫色的最佳條件為：活性炭添加量5 9、脫色次數(shù)1次、時間4() min、溫度45℃。
