正交分析法优化枸杞多糖提取工艺t毕业论文.docx
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正交分析法优化枸杞多糖提取工艺t毕业论文
本科生毕业论文
题目：
正交分析法优化枸杞多糖提取工艺
姓名：
系别：
食物系
专业：
食物质量与平安
班级：
2020级3班
学号：
指导教师：
2021年5月18日
中文摘要………………………………………………………………………………1
Abstract………………………………………………………………………………2
1前言…………………………………………………………………………………3
枸杞多糖的研究意义……………………………………………………………3
枸杞多糖研究现状………………………………………………………………3
2材料与方式…………………………………………………………………………4
实验材料与仪器设备……………………………………………………………4
2.1.1实验材料及要紧试剂…………………………………………………………4
2.1.2仪器设备………………………………………………………………………4
实验方式…………………………………………………………………………4
2.2.1枸杞多糖的提取………………………………………………………………4
2.2.2葡萄糖标准曲线的绘制………………………………………………………4
2.2.3样品中多糖含量的测定………………………………………………………5
2.2.4单因素选择实验………………………………………………………………5
2.2.4.1浸提温度对枸杞多糖提取率的阻碍………………………………………6
2.2.4.2料液比对枸杞多糖提取率的阻碍…………………………………………6
2.2.4.3浸提时刻对枸杞多糖提取率的阻碍………………………………………7
2.2.5正交实验设计…………………………………………………………………8
3结果与讨论…………………………………………………………………………9
致谢………………………………………………………………………………10
参考文献……………………………………………………………………………11
正交分析法优化枸杞多糖提取工艺
摘要：
利用正交分析法对枸杞多糖的提取工艺进行优化研究。
以宁夏枸杞为要紧原料，先采纳单因素实验法别离对阻碍枸杞多糖提取率的要紧因素进行分析研究，最后再利用正交实验法优化选取一个最正确的工艺条件。
实验结果说明，枸杞多糖的热水浸提法最正确工艺条件为浸提温度80℃，浸提时刻1h，料液比1:
20。
关键词：
枸杞多糖；提取；正交实验
StudyontheextractionprocessofpolysaccharidefromLyciumbarbarumL.
Abstract:
TooptimizetheextractiontechnologyofLyciumbarbarumpolysaccharidesbyorthogonalmethodoloy．Themainfactorswerestudiedeffectingtheextractionoflyciumbarbarumpolysaccharidesbysinglefactorexperiments．Andthen，theoptimumextractionconditionsoflyciumbarbarumpolysaccharideswasstudiedbyorthogonalexperiment．Theoptimizedconditionsfortheextractionofpolysaccha-rideswasobtainedasfollows：
extractiontemperature80℃，extractiontime1h，materialtowater1：
20（W：
V）.
Keywords:
Lyciumbarbarumpolysaccharides;Extraction；Orthogonalexperiment
1前言
枸杞多糖的研究意义
枸杞是我国传统的名贵中药材，素来享有“红宝”的美称，明朝李时珍《本草纲目》有记载：
“春采枸杞叶，名；夏采花，名；秋采子，名枸杞子；冬采根，名地骨皮”。
枸杞子甘平而润，性滋而补，富含有植物多糖、蛋白质、维生素等多种营养成份，正如《本草汇言》记载：
“枸杞能使气可充，血可补，阳可生，阴可长，风湿怯，有十全之妙用焉。
”中医学以为，它既能够更好的滋补肝肾、益精明目和养血、还能增强人们的免疫力。
关于现代人来讲，枸杞最有效的功效确实是抗疲劳和降低血压。
同时枸杞还能够更好的保肝、降血糖、软化血管、降低血液中的胆固醇、甘油三酯水平，对脂肪肝和糖尿病患者也具有必然的疗效。
因此枸杞愈来愈受到人们的欢迎，在我国新疆、宁夏等地域有大面积的种植，且种植面积逐年增加[1]。
枸杞多糖（LBP）是枸杞提取物中的要紧成份，是由多个单糖或衍生物聚合而成的大分子活性化合物。
作为枸杞生物学作用的要紧有效成份之一，枸杞多糖对机体具有非特异性免疫调剂的功能，可调剂机体免疫力，抑制肿瘤生长和细胞突变，延缓衰老，提高适应能力，功能滋肝补肾，益精明目。
主治虚劳精亏，腰膝酸痛，眩晕耳鸣，内热消渴，血虚萎黄，目昏不明，并具有抗疲劳和加速排除疲劳作用。
与真菌多糖一样,枸杞多糖由于具有比从动物血液中提取的免疫球蛋白更大的有效性而日趋受到人们的重视[2]。
因此它是一种很重要的功能食物基料和重要的药物成份，已成为保健食物的一种重要功能性添加剂而且显示出良好的应用前景。
枸杞多糖研究现状
枸杞多糖是一种易溶于热水和稀酸、稀碱溶液，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂的蛋白多糖[2]。
传统提取法提取枸杞多糖先用氯仿一甲醇脱脂，再用乙醇脱去小分子糖，然后用水提取浓缩，最后用乙醇沉淀及有机溶剂脱水，真空干燥后即可取得枸杞多糖的粗品，该方式提取设备简单、本钱低、易操作。
目前提取枸杞多糖多采纳热水浸提与水溶醇沉法[3]
。
本实验采纳热水浸提法。
热水浸提法的成效受各类实验因素的阻碍，为了提高枸杞多糖的得率，第一要采纳正交实验法对枸杞多糖热水浸提法进行了研究，以此确信其最正确提取工艺。
2材料与方式
实验材料与仪器设备
2.1.1实验材料及要紧试剂
枸杞（宁夏产，购自威海家家悦超市）；蒸馏水；无水葡萄糖；无水乙醇（分析纯）；浓硫酸（分析纯）；15％苯酚。
2.1.2仪器设备
L-806索氏萃取仪（允尼柯上海仪器厂），ES-1000E电子分析天平（上海美谱达仪器），Hws28水浴锅（上海一恒科技仪器厂），DZF-6021干燥箱（上海一恒科技仪器厂），UNICT200分光光度计（允尼柯上海仪器厂），各类玻璃仪器（移液管、容量瓶、烧杯等）。
2.2.1枸杞多糖的提取
准确称取枸杞子烘干,放置于干燥箱内干燥24h,粉碎,加80mL90％的乙醇,用索氏提取器于60℃回流脱脂1h，残渣用10mL90％乙醇洗涤2次，然后加入适量水,在选定的温度、时刻和料水比条件下水浴提取,抽滤,残渣用10mL蒸馏水洗涤2次，洗涤液与滤液归并于250mL容量瓶中定容，即为待测的枸杞粗多糖溶液[4]。
2.2.2葡萄糖标准曲线的绘制
标准葡萄糖贮备液：
准确称取干燥至恒重的葡萄糖，用水溶解并定容至1000mL，浓度为1mg/mL。
标准葡萄糖工作液：
吸取标准葡萄糖贮备液10mL，移入100mL容量瓶并加水定容至刻度，浓度为mL，备用。
别离吸取标准葡萄糖工作液、、、、、、、、放入9根具塞试管中，补水至2mL，然后别离加入％的苯酚溶液并摇匀，迅速加入浓硫酸5mL，至40℃
水浴中加热15分钟。
掏出后用冷水迅速冷却至室温，暗处放置10分钟。
用1cm比色皿，以未加葡萄糖的蒸馏水试管为参比液调剂仪器零点，在480nm波长下测定吸光值，绘制标准曲线。
如图1
图1葡萄糖标准曲线
Glucosestandardcurve
2.2.3样品中多糖含量的测定
周密吸取待测枸杞粗多糖样品溶液置于25mL容量瓶中，并加水定容至刻度。
然后周密吸取稀释液于10mL试管中，加蒸馏水补至2mL，然后再加入15％的苯酚溶液1．0mL，摇匀，迅速沿管壁加入浓硫酸5．0mL，摇匀后置于40℃水浴中加热15min。
掏出后迅速用冷水冷却，静置10min。
用蒸馏水做参比液，在波长480nm处测定吸光度[5],依照比色液的吸光度在图1的标准曲线上找出对应的多糖浓度，以此计算出多糖含量。
公式如下：
多糖含量（％）＝
2.2.4单因素选择实验
由于枸杞中含有多种糖分,如单糖、低聚糖等。
依照多糖溶于水而不溶于高浓度乙醇这一原理，先用90%的乙醇回流1h,来除去脂质、单糖、低聚糖等对多糖提取率有阻碍的物质,然后再用蒸馏水提取多糖[6]。
在热水浸提法中，
阻碍枸杞粗多糖得率的要紧因素为浸提温度、浸提时刻、料液比。
因此先别离选定这3个因素来研究其对多糖提取率的阻碍。
2.2.4.1浸提温度对枸杞多糖提取率的阻碍
用乙醇在60℃下回流脱脂1h后,固定料液比为1：
20,水浸提时刻为1h,别离在40℃,50℃,60℃,70℃,80℃,90℃下提取一次[7]。
测定提取液的粗多糖含量，记录如图2。
图2浸提温度对多糖提取率的阻碍
Theinfluenceofsoaksraisestemperatureontheyieldofpolysaccharide
由图可知，随着提取温度的升高,枸杞多糖的提取率在不断增大，可是从提取的多糖溶液也能够看出,随着温度的升高,多糖颜色加深。
这是由于高温可能对多糖的结构与活性有必然的阻碍，使多糖分解产生单糖，从而使提取液的颜色加深，阻碍多糖的提取率。
为幸免多糖分解，应选择70℃—90℃作为热水浸提的适宜温度。
2.2.4.2料液比对枸杞多糖提取率的阻碍
用乙醇在60℃下回流脱脂1h后,固定温度为80℃,水浸提时刻1h,别离在1:
10,1:
15,1:
20,1:
25,1:
30,1:
35的料液比下提取一次。
测定提取液的粗多糖含量[7]，结果记录如图3。
图3料液比对多糖提取率的阻碍
Theinfluenceofmaterialtowaterontheyieldofpolysaccharide
由图可知,随着料液比的慢慢增大,多糖提取率缓慢上升，在1：
20的比例下达到一个最大值，再加水那么多糖提取率趋于平缓。
这是因为适当的增加提取水量,能够使更多的多糖溶解在水中，从而增加多糖的提取率。
但增大到必然程度后,多糖提取率几乎不变,因此选择1：
15-1:
25为适宜的料液比范围。
2.2.4.3浸提时刻对枸杞多糖提取率的阻碍
用乙醇在60℃下回流脱脂1h后,固定温度为80℃,料液比为1:
20,别离浸提1h,2h,3h,4h,5h,6h。
测定提取液的粗多糖含量[8]，记录如图4。
图4浸提时刻对多糖提取率的阻碍
Theinfluenceofsoaksraisestimeontheyieldofpolysaccharide
由图可知,随着加热时刻的增加,多糖提取率增加较为平缓,可是考虑到经济效益,提取时刻选择1-3h为宜。
2.2.5正交实验设计
依照以上单因素实验结果,可确信热水浸提法正交实验的因素水平如下:
料液比别离为:
1:
1五、1:
20、1:
25；温度别离为:
70℃，80℃，90℃；时刻别离为:
1h，2h，3h。
按三因素三水平表进行L9（3^3）正交实验[9]。
各因素水平见表1，每一个实验重复3次，对正交实验所得的最正确提取工艺进行验证性实验。
所得的实验结果如表2所示。
表1因素水平表
Table1Factorsandlevels
水平浸提温度（℃）（A）浸提时间（h）（B）料液比（倍）（C）
170115
280220
390325
表2正交实验结果
Table2Resultsoforthogonalexperimentdesign
试验号ABC多糖含量（％）
1111
2122
3133
4212
5223
6231
7313
8321
9332
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
通过度析正交实验能够看出:
极差R（A）＞R（C）＞R（B）,即浸提温度对枸杞多糖提取率的阻碍最大,第二是料液比和浸提时刻。
依照正交实验结果发觉A2B1C2的组合取得的枸杞多糖提取率最高，因此本次实验所得出的枸杞多糖热水浸提法的最正确提取条件应选择料水比1：
20；浸提温度80℃；浸提时刻1h为宜。
3结果与讨论
本试验旨在以枸杞粗多糖的相对含量为考察指标，采纳正交分析实验优化提取工艺，而不是精准测定枸杞多糖的实际含量。
因此在实验进程中没有进一步进行醇沉精制纯化，由于条件所限也没有进一步分离蛋白质。
再者，枸杞多糖中含有多种杂多糖，阻碍枸杞多糖的得率。
而且仅以葡萄糖为标准测定结果必然会存在误差，但这并非阻碍正交实验对枸杞多糖最正确提取工艺的选择[10]。
通过单因素及正交实验,确信了热水浸提法提取枸杞多糖的最正确条件是:
浸提温度:
80℃;浸提时刻:
1h;料液比:
1:
20。
在最正确工艺条件下枸杞粗多糖得率为%。
参考文献：
[1]薛立文，李以暖.枸杞子的营养和保健功能[J]．广东微量元素科学，200O，（6）：
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[2]苏宇静,贺海明,孙兆平.中国枸杞资源及在食物工业中的应用现状和开发前景[J].食物科学,2002,23（8）:
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[6]龚涛,任大明.枸杞多糖提取工艺研究[J].生物技术,2005
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[8]赵彦华,周志铭．物理条件对枸杞水浸提液中枸杞多糖的阻碍[J]．饮料工业，2O04，7（4）：
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[9]郑少华,姜奉华.实验设计与数据处置[M].北京:
中国建材工业出版社,2004:
67-102.
[10]郝晓宏,韩琼.水溶性多糖三种测定方式的探讨[J].山西职工医学院学报,2003,13
（1）:
24-25.
本科生毕业论文开题报告
一、选题依据（拟开展研究项目的研究目的、意义等）
枸杞为多年生灌木,花紫、果红、枝繁叶茂。
传统的中医理论认为：
其味甘，性平，具有补肝肾、益精血、明目之功能。
现代科学研究证明，枸杞具有调节免疫功能、降血糖、降血脂、抗衰老、抗肿瘤等作用，而其药理作用与其生物活性成分枸杞多糖（LBP）密切相关。
枸杞多糖是由阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖及半乳糖醛组成的酸性杂多糖的糖链与蛋白质的肽链以共价键的形式结合的含肽多糖，相对分子量在万～万之间。
近年来,枸杞作为一种新兴的保健型食用植物在我国宁夏、新疆等地区进行了大面积种植,种植面积逐年增加。
众多的研究表明,枸杞多糖具有保肝、降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗衰老等多种生理功效。
因此,提取枸杞多糖以及优化枸杞多糖的提取工艺对开发和利用枸杞资源具有重要意义。
二、文献综述内容（在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献）
枸杞属植物枸杞（LyciumbarbarumL.）为多棘刺落叶小灌木,抗旱能力强,其浆果枸杞子在《神农本草经》中引为上品，是我国传统名贵中药材，素有“红宝”美称,其甘寒无毒，治五内不足，味甘、淡，具有清肝、润肺、滋肾明目、益气生精，祛虚痨、强筋骨、抗癌等功效，它既含有碳水化合物、蛋白质、脂肪、胡萝卜素、核黄素、钙、磷、铁、锌，还含有多种维生素及玉蜀黍黄素，因而一直受到中外医学与食疗专家的高度重视。
21世纪初就开始了枸杞子的有效成分与药理学的研究，近年来又发现枸杞中的枸杞多糖具有调节机体免疫力，控制肿瘤生长和细胞突变，延缓衰老等方面的药理作用。
枸杞多糖（LBP）是由多个单糖或衍生物聚合而成的大分子活性化合物，是枸杞生物学作用的主要有效成分之一，其结构按LBP—I、LBP—II、LBP—III、LBP—IV的顺序水溶性依次递减，不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
枸杞多糖对机体具有非特异性免疫调解功能，可调节机体免疫力，抑制肿瘤生长和细胞突变，延缓衰老，提高适应能力，并具有抗疲劳和加速消除疲劳作用，已成为保健食品的一种重要功能性添加剂而且显示出良好的应用前景。
枸杞多糖是一种易溶于热水或稀酸、稀碱溶液，能被乙醇、丙酮等有机溶剂析出的蛋白多糖。
传统提取法提取枸杞多糖先用氯仿一甲醇脱脂，用乙醇脱去小分子糖，然后用水提取浓缩，再用乙醇沉淀及有机溶剂脱水，真空干燥后得到多糖粗品，该方法提取设备简单、成本低、易操作。
目前提取枸杞多糖多采用热水浸提与水溶醇沉法,但对影响LBP提取的各因素的最优值研究甚少。
本实验采用热水浸提法。
热水浸提法的效果受各种实验因素的影响，为了提高枸杞多糖的得率，采用正交试验法对枸杞多糖热水浸提法进行了研究，以此确定其最佳提取工艺。
参考文献：
[1]薛立文，李以暖.枸杞子营养和保健功能[J]．广东微量元素科学，200O，（7）：
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[2]何进，张声平．枸杞及枸杞多糖研究[J]．食品科学，1995，16
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[3]赵春久,李荣芷,何云庆,等.枸杞多糖的化学研究[J].北京医科大学学报,1997,29:
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[4]孙智达,张声华.枸杞多糖的提取分离及理化特性研究[J].华中农业大学学报,1996,15:
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25—27
[7]郑少华,姜奉华.试验设计与数据处理[M].北京:
中国建材工业出版社,2004:
67-102.
[8]郝晓宏,韩琼.水溶性多糖3种测定方法的探讨[J].山西职工医学院学报,2003,13
（1）:
24.
三、研究方案（研究内容、目标、研究方法、技术路线、拟解决的问题、特色或创新点等）
1、研究内容
枸杞多糖提取工艺的优化
2、研究目标
（1）影响枸杞多糖提取的主要因素
（2）按三因素三水平表进行正交试验，得出最佳提取条件
3、研究方法
（1）热水浸提法
（2）正交实验
4、拟解决的问题
枸杞多糖的最佳提取工艺
四、进程计划（各研究环节的安排、实施进度、完成程度等）
2011年8月－2011年9月：
确定论文题目，在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，并写开题报告。
2011年10月－2012年4月：
试验研究：
第一阶段：
了解市场上枸杞多糖提取的技术
第二阶段：
结合市场调查及所查资料，确定方案
第三阶段：
进行试验，及时发现问题并作出改进措施
2012年5月－2012年6月：
整理实验数据，完成论文
五、指导教师评语
指导教师签字：
20年月日
六、学科组意见
组长签字：
20年月日
七、系意见
主任签字：
20年月日
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