千讯咨询发布的中国菊糖市场前景调查分析报告显示,菊糖具有良好的生理功能,在食品、饲料、保健品等领域的应用价值日益突出。探索高效、便捷、经济的提取方法,提高菊糖得率,促进菊糖的产业化生产,对于菊糖的推广具有重大意义。近年来,常用的提取方法有热水浸提、超声辅助提取、微波辅助提取和酶法提取等。
(1)热水浸提法
热水浸提法主要是由于热烫可使细胞变形,细胞内外存在浓度差,有效成分从高浓度向低浓度扩散,当细胞内外浓度一致时,扩散过程停止,浸提即可结束。菊糖微溶于冷水,易溶于热水,故可采用热水浸提法提取。杨振等以菊芋为原料,采用热水浸提法提取菊糖。结果表明,当提取温度68℃,时间70min,料液比1∶21,提取次数2次时,菊糖得率可达到16.04%。作为传统提取方法,热水浸提法操作简单,对仪器设备要求不高,但其一般提取时间较长,得率较低,易造成人力物力的浪费。
(2)超声辅助提取法
超声波可产生振动、乳化、扩散、击碎和搅拌等多级效应,增大分子运动速率,增加溶剂穿透力,从而加速目标成分进入溶剂,促进提取的有效进行。殷芳芳等以新鲜菊芋为原料,利用超声辅助热水浸提法,研究提取温度、料液比和超声功率对菊糖得率的影响。结果表明:当提取温度为65.5℃,料液比为1∶5,超声功率为120W时,菊糖得率为18.3%。与传统热水法相比,该法提取效率高、提取时间短、提取温度低,同时大大节约能耗,适用于绝大多数种类中药材和各类成分的提取。
(3)微波辅助提取法
微波是一种电磁波,主要是利用电磁波产生的能量对细胞进行破壁和加热,加速有效成分的溶出,在提取有效成分的同时还可将组织中的氧化酶灭活,对提取液进行杀菌。肖仔君等利用微波辅助热水浸提法,通过单因素和正交试验确定菊芋中菊糖的最佳提取工艺。结果表明,当料液比为1∶18,微波时间为6min,微波功率为450W,菊糖得率为12.2%。虽然微波辅助浸提法的得率略低,但与热水浸提法相比,微波辅助提取法提取时间短,污染性小,具有更好的经济效益和发展前景。
(4)酶提取法
菊芋的菊糖通常被包裹在植物细胞壁内,以蛋白多糖的形式存在。采用酶法提取可有效提高菊糖得率,减少能源消耗,缩短提取时间。李雪雁等采用果胶酶法提取菊芋中的菊糖,结果表明,最佳提取工艺为:固液比1∶14,果胶酶浓度0.5%,处理温度45℃,溶液pH4.0,提取时间120min。在此条件下,菊糖的平均得率为11.56%,尽管小于传统的热水浸提法,但可以通过复合酶法来进一步改善,相较于传统浸提法时间长、效率低、能耗大等缺点,酶法提取具有操作简便、条件温和等优点。
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