二次回归正交旋转组合设计优化复合酶法提取甘蔗梢多酚工艺
应用二次回归旋转正交组合设计提取平菇多糖的工艺研究
图 4 pH 值对平菇多糖得率的影响
2 2 二次回归正交旋转组合法设计试验
2 2 1 二次回归旋转组合试验设计: 在单因素试
验的基础上, 选取 各因 素较 佳的 水 平进 行二 次回
归旋 转正 交 组合 设计, 试验 因素、水平 及编 码见
表 1。
表1
因素水平编码表
因素
水 平 X 1 微波处理 X 2 提取液 X 3 液料比 时间 /m in 初始 pH 值 /( mL /g )
[ 3] 张立伟, 赵春贵, 王进东, 等 连翘酯甙分离提取及抑制 弹性蛋白酶 活 性研 究 [ J] 化 学 研 究与 应 用, 2002, 14
( 2) : 219 221 [ 4] 张立伟, 赵春贵, 杨频 连翘 酯苷抗 氧化活 性及构 效关
系 [ J] 中国药学杂志, 2003, 38( 5): 334 336 [ 5] 崔燕岩, 冯少 勇, 赵光 连 翘 有 效成 分 HPLC 法 测 定
X 4 微波 功率 /W
-2
4
4
30
1 40
-1
6
5
40
2 80
0
8
6
50
4 20
1
10
7
60
5 60
2
12
8
70
7 00
2 2 2 二次回归旋转组合试验结果: 二次回归旋转
组合试验设计及结果见表 2。方差分析结果见表 3。
根据表 2结果, 计算各项回归系数, 以这些回归
系数建立平菇多糖得率与 4 因素的数学回归模型,
% 1490%
Journa l of Ch inese M edic inalM ater ia ls 第 33卷第 9期 2010年 9月
二次通用旋转组合设计法优化米糠蛋白提取工艺
全脂米糠由广东省农业科学院水稻研究所提供， 蛋白质含量 １２．２１ ％。
试 剂 ： 盐 酸（ ０．１ ｍｏｌ／Ｌ） 、氢 氧 化 钠（ １ ｍｏｌ／Ｌ） 、硫 酸 铜、硫酸钾、浓硫酸等， 均为国产分析纯。 １．２ 主要试验仪器
ＨＨ－ ４ 型数显恒温水浴锅、ＪＢ，９０－ Ｓ 型数字显示转 速电动搅拌机、ＰＦＳ－ ３Ｃ 型酸度计、真空 ２Ｌ－ １ 型冷冻干 燥机、ＴＤＬ－ ５ 型离心机。
７ １ － １ － １ １ １ － １ － １ １ １ １ ４１．５１
８ １ － １ － １ － １ １ １ １ １ １ １ ３７．８０
９ １ － １．６８ ０ ０ ０ ０ ０ ２．８３ ０ ０ ４４．２０
１０ １ １．６８ ０ ０ ０ ０ ０ ２．８３ ０ ０ ８６．１０
１１ １ ０ － １．６８ ０ ０ ０ ０ ０ ２．８３ ０ ７３．７１
心 １０ ｍｉｎ→倾去上清液→真空冷冻干燥→测定蛋白质
含量。
１．３．２ 蛋白质含量的测定
米 糠 蛋 白 质 含 量 采 用 凯 氏 定 氮 法 ［பைடு நூலகம்（］ ＧＢ／Ｔ５５１１－
１９８５） ， 蛋 白 质 换 算 系 数 为 ５．９５。
１．３．３ 蛋白质提取率的计算［８］
米
糠
蛋
白
提
取
率（％）＝
Ｗ１ Ｗ０
×１００ ％
［２］ 房梁． 加速发展我国食用变性淀粉［Ｊ］．工业技术经济，２００１（６）： ８６￣ ８７．
［３］ 王 海 英 ， 郭 祀 远 ， 陈 玲，等． 植 酸 改 性 淀 粉 的 制 备［Ｊ］．食 品 工 业 科 技，２００３，２４（３）： ６７￣６８，７１．
［４］ 陈 夫 山 ， 刘 丹 凤 ， 魏 德 津．变 性 淀 粉 取 代 度 的 测 定［Ｊ］．纸 和 造 纸 ， １９９９（１）： ４． 收稿日期： ２００６－ ０８－ ２２
二次回归正交旋转组合设计在紫芝液体发酵培养条件优化中的应用
成分 ， 势必成 本过 高 ， 得对 紫芝深 层次 开发 受到 限 使 制 。利 用液 体深层发 酵技 术可 以在 较短 时 间内获 得
大量菌 丝体及 其发 酵 产 物 ， 以为 大 通 量 开 发 紫芝 可 相 关产 品提供 可 能 。 目前 ， 于 紫 芝 栽 培 和液 体 关 发 酵条件 的研 究 报 道 较 少 ， 无 利 用 五 因素 “ 次 更 二
得其 子实体 ， 但人 工栽 培紫芝 具有 周期 长 ， 成本高 的
缺点 。如果 从子 实体 中提取具 有疗 效 和保健 功能 的
芝科 （ ａ ｏｅｍａ ｃａ ） 灵 芝属 （ ａ ｏ ｅｎ ） 的 Ｇ ｎ ｄ ｒ ｔ ｅｅ ， ａ Ｏ ｎ ｄｒ ａ 中 ｌ 真菌 … 。 自古 以来 被视 为 滋 补 强壮 、 固本 扶正 的珍
西
南
农
业
学
报
２ ３卷
回归 系数之 间相关 性等特 点 ； 二 ， 第 有助 于克服 回归 正 交 设 计 中二 次 回归 预 测 值 ｌ的方 差依 赖 于试 验 ， 点 在 因子空 间 中的位 置 缺点 ， 能有效 地 克Ｊ － 次 即 Ｊ ￣
后 分别在 ２ 、５ ２ 、９ ３ ３ ２ 、７ ２ 、 ｌ℃ 下 ， 每组 ３个 重 复 ， 摇 床培养 。 １３ ５ 依据 单 因素试 验 的结果 确 定 因素 水 平 范 围 ．． 选 取 装 液 量 （ ５ Ｌ 三 角 瓶 ）（ 、 始 ｐ ２０ ｍ Ｘ ）初 Ｈ
１ ３ ６ 不 同接 种 菌龄 对发 酵 的 影 响 分别 向培 养 ．． 液 中接 人菌龄 为 ４ ５ ６ ７ ８ ９ ｄ的种 子 ， 组 ３个 、 、 、 、 、 每
１ 材 料 与 方 法
１ １ 材料 ．
二次回归正交旋转组合设计优化21～42日龄肉仔鸡胆碱和蛋氨酸需要量
二次回归正交旋转组合设计优化21～42日龄肉仔鸡胆碱和蛋氨酸需要量王斯佳;蔡辉益;刘国华;闫海洁;廖瑞波;邓会玲;汤建平【摘要】本试验以低胆碱、低蛋氨酸饲粮为基础饲粮,通过两因子二次回归正交旋转组合设计,对21～42日龄肉仔鸡胆碱和蛋氨酸需要量进行研究.试验选用21日龄爱拔益加(AA)肉仔鸡480只,随机分为12个组,其中1～8组为试验组,9～12组为中心组,每组4个重复,每个重复10只鸡,公母各占1/2.分别以胆碱和蛋氨酸为自变量,以反映肉仔鸡生长性能和屠宰性能的各项指标为因变量拟合回归方程,估计21 ～ 42日龄肉仔鸡胆碱和蛋氨酸的需要量.试验期21 d.结果表明:胆碱和蛋氨酸水平对21～42日龄肉仔鸡的平均日采食量、料重比、腹脂率和肝脂率有显著影响(P＜0.05).当胆碱水平在860～1 120mg/kg时,肉仔鸡平均日采食量随着蛋氨酸水平的增加而升高,蛋氨酸水平增至0.40％后,继续增加对平均日采食量的改善作用不明显;蛋氨酸水平在0.35％～0.42％,胆碱水平在860 ～1 120mg/kg时,肉仔鸡的料重比达到最低值;蛋氨酸水平在0.30％～0.47％时,随着胆碱水平的增加肉仔鸡腹脂率呈下降趋势;当蛋氨酸水平在0.30％～0.40％,胆碱水平在1 000 ～1400mg/kg时,肉仔鸡肝脂率随着胆碱水平的增加和蛋氨酸水平的降低呈下降趋势.在本试验条件下,当胆碱水平为990 ～1 030mg/kg,蛋氨酸水平为0.40％～0.43％时,肉仔鸡可达到最佳生长性能;当胆碱水平为1 780～1 880 mg/kg,蛋氨酸水平为0.37％～0.38％时,肉仔鸡可达到最佳屠宰性能.%A research on choline and methionine requirements for broilers aged 21 to 42 days were carried out.A total of 480 Arbor Acre broilers aged 21 days were divided into 12 groups (4 replicates per group and each replicate had 10 broilers) in random. Groups 1 to 8 were experimental groups, and groups 9 to 12 werecenter groups. A diet with low levels of choline and methionine was used as the basal diet in this experiment. To study the influence of different choline and methionine levels on growth performance and slaughter performance , a two-factor combinational design of quadratic regression and orthogonal rotation was used. The experiment lasted for 21 d. The results showed that choline and methionine levels had significant effects on average daily feed intake (ADFI) , feed/gain ( F/G) , abdominal fat percentage and liver fat percentage of broilers aged 21 to 42 days (P <0.05). When choline levels were from 860 to 1 120 mg/kg, ADFI was increased with the rise of methionine level, until the methionine level added at 0. 40% . When methionine levels were from 0. 35% to 0. 42% and choline levels were from 860 to 1 120 mg/kg, F/G was minimum. When methionine levels were from 0. 30% to 0. 47% , abdominal fat percentage was decreased with the rise of choline level. When the levels of methionine were from 0. 30% to 0. 40% and choline levels were from 1 000 to 1 400 mg/kg, the liver fat percentage was decreased with the increasing choline level and the reducing methionine level. In this experiment, choline and methionine requirements for optimal growth performance of broilers aged 21 to 42 days are from 990 to 1 030 mg/kg and from 0. 40% to 0. 43% , respectively. For optimal slaughter performance, choline and methionine requirements are from 1 780 to 1 880 mg/kg and from 0. 37% to 0.38% , respectively.【期刊名称】《动物营养学报》【年(卷),期】2012(024)006【总页数】11页(P1019-1029)【关键词】胆碱;蛋氨酸;肉仔鸡;二次回归正交旋转组合设计;响应面【作者】王斯佳;蔡辉益;刘国华;闫海洁;廖瑞波;邓会玲;汤建平【作者单位】中国农业科学院饲料研究所,家禽营养与饲料研究室,北京100081;中国农业科学院饲料研究所,家禽营养与饲料研究室,北京100081;中国农业科学院饲料研究所,家禽营养与饲料研究室,北京100081;中国农业科学院饲料研究所,家禽营养与饲料研究室,北京100081;中国农业科学院饲料研究所,家禽营养与饲料研究室,北京100081;中国农业科学院饲料研究所,家禽营养与饲料研究室,北京100081;中国农业科学院饲料研究所,家禽营养与饲料研究室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】S831胆碱是维持动物体正常生理功能和代谢活性的必需营养物质，在构成细胞结构和调节脂肪代谢中发挥着重要作用。
二次回归通用旋转组合设计法优化枸杞多糖的荧光标记解析
【Key words】 Lycium barbarum polysaccharide; Fluorescein isothiocyanate; Tyramine; Quadratic regression universal rotary combination design
DOI: 10.3760/cma.j.issn.1673-4246.2016.04.018 基金项目：2013 年度宁夏高等学校科学研究项目(NGY2013072) 作者单位：750004 银川，宁夏医科大学公共卫生学院 通信作者：蔡慧珍，Email: CHZ.Liu08@gmail. com
下水平(-1)
X1
9.5
9.0
8.5
8.0
X2
10.0
8.0
6.0
4.0
X3
80.0
65.0
50.0
35.0
X4
16/16
13/16
10/16
7/16
下星号臂(-1.682) 7.5 2.0 20.0
4/16
国际中医中药杂志2016年4月第38卷第4期 Int J Trad Chin Med, April 2016, Vol. 38, No.4
采用 SAS 软件回归过程(REG 过程)拟合回归 模型，非线性规划程序(NLP 过程)求最优化配方[4]。
因素 缓冲液 pH 值 反应时间(d) 反应温度(℃) 酪胺用量(倍数)
二次回归正交旋转组合设计优选灵芝孢子粉多糖的提取工艺
二次回归正交旋转组合设计优选灵芝孢子粉多糖的提取工艺张梅【摘要】利用单因素实验研究料液比、超声时间、超声温度三个因素对灵芝孢子多糖提取的影响,再运用二次回归正交旋转组合设计对超声波提取灵芝孢子多糖的条件进行优化,建立回归模型方程并确定最佳工艺条件.结果得出,灵芝孢子多糖提取的最佳工艺条件:料液比1∶34,超声时间36 min,超声温度54℃,应用优化的工艺条件进行试验,获得灵芝孢子多糖提取率为11.253％.【期刊名称】《闽江学院学报》【年(卷),期】2017(038)002【总页数】6页(P79-84)【关键词】二次回归正交旋转组合设计;灵芝孢子粉;多糖;提取【作者】张梅【作者单位】闽江学院化学与化学工程系,福建福州350108;福建省绿色功能材料重点实验室,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】S567.31灵芝(Ganoderma Lucidum) 是多孔菌科灵芝属真菌的总称，大量的药理研究与临床实践表明，灵芝具有重要的药理作用[1].而灵芝多糖作为灵芝的主要活性成分之一，具有抑制肿瘤生长，调节免疫系统功能[2]，抗氧化、抗衰老、抗辐射、降血糖、降血脂等多种功效[3-4].灵芝多糖的高效提取和生理活性方面的研究是目前研究的热点.近年来，人们采用超声波技术提取真菌中的活性物质，取得了较好的效果.超声波产生的强烈振动、空化效应、较高的加速度、搅拌作用等，能使有效成分更快释放进入溶剂，这不仅缩短了提取的时间，提高了有效成分的提取率，同时还能防止提取物降解等[5].而二次回归正交旋转组合设计提取多糖，能有效地减少试验次数，解决二次回归预测值方差差异大的问题，同时又有正交性[6].因此，本研究以破碎灵芝孢子粉为原料，测定不同条件对灵芝孢子粉多糖提取率的影响情况，通过单因素和二次回归正交旋转组合设计实验，用DPS分析软件拟合多元线性回归方程，以探寻灵芝孢子粉多糖提取的优化条件，旨在为开辟灵芝孢子粉多糖综合提取工艺提供理论参考.1.1 材料与仪器材料：选用经超微粉碎，破壁率≥99%的灵芝孢子粉为试验原材料.葡萄糖、苯酚、浓硫酸、碳酸氢钠等均为分析纯.仪器：722-E型紫外可见分光光度计、BS124S 型电子分析天平、KQ-250B 型超声波仪、TDL80-2B 型台式离心机、智能数显恒温水浴锅、电热鼓风干燥箱.1.2 标准曲线的测定1.2.1 标准溶液的制备精密称取在105 ℃干燥至恒重的葡萄糖标准品 1.000 5 g，转移到 100 mL容量瓶中,加蒸馏水溶解并定容，即得到浓度为10 mg/mL的标准液，放置备用[7].1.2.2 标准曲线的绘制精密吸取葡萄糖标准溶液0，0.4，0.6，0.8，1.0，1.5，2.0，2.5 mL按顺序放置于25 mL容量瓶中，依次添加蒸馏水定容，摇匀放置.各取上述溶液5.0 mL放入标有1～8的具塞试管中，分别加入 1.0 mL的苯酚溶液，混匀，迅速取 5.0 mL的浓硫酸加入其中，摇匀，静置30 min，于490 nm处测定吸光度.以灵芝孢子粉多糖浓度(C)为横坐标，以吸光度值(A)为纵坐标，绘制标准曲线，得到线性回归方程： A=0.657C-0.0562，R2=0.9953，多糖含量在0.04～1.00 g/mL的浓度范围内与吸光度有良好的线性关系.1.3 灵芝孢子粉多糖含量的测定称取0.2 g灵芝孢子粉置于离心管中，加入一定量的的蒸馏水，旋好盖子.将离心试管放入超声波仪，调整水浴温度，超声一定的时间后，放入离心机离心20 min.移取上清液到烧杯中，加5 mL的石油醚溶液搅拌，除脂，静置5 min.准确移取烧杯下层液2.5 mL放进具塞试管，加入5%的苯酚溶液1.0 mL，震荡摇匀后立即加浓硫酸5 mL，摇匀，静置30 min，于490 nm 处测定吸光度值.由葡萄糖标准曲线的回归方程计算出灵芝孢子粉多糖的含量[8-9].1.4 单因素试验按料液比、超声时间、超声温度三种因素进行单因素筛选试验，考察其对灵芝孢子粉多糖提取率的影响.1.5 二次回归正交旋转组合试验设计在单因素试验的基础上，运用DPS分析软件对料液比、超声时间和超声温度3个因素进行二次回归正交旋转组合设计[10-11]，根据各条件进行实验.实验因素和编码水平见表1.2.1 单因素试验2.1.1 料液比对灵芝孢子粉多糖提取率的影响从图1可以看出，在料液比为1∶10～1∶40的范围内，随着料液比的增加，灵芝孢子粉能够很好地溶解在溶液中，使得多糖的提取率快速增长，这可能是因为在这个范围内，溶剂量增加，料液混合充分，更有利于多糖的提取.当料液比达到1∶40时，灵芝孢子粉多糖提取率达到最大值，随后，随着料液比的增加，提取率反而有所下降，即当料液比达到一定程度时，如增大溶剂，反而稀释了有效成分，从而降低了有效成分的比例.因此，本试验初步确定提取的料液比为1∶40.2.1.2 超声时间对灵芝孢子粉多糖提取率的影响由图2表明，在一定范围内，随着超声提取时间的延长，灵芝孢子粉叶多糖的提取率也随之增加，即增加提取时间有利于多糖的提取.提取时间达到 30 min时，多糖提取率达到最大值 10.24%.而后随着时间的延长，提取率反而呈下降趋势，可能是由于超声作用增强对多糖分子的破坏，降低了多糖的提取率.因此，本试验初步确定超声提取时间为 30 min.2.1.3 超声温度对灵芝孢子粉多糖提取率的影响由图3可见，在30～60 ℃范围内，超声温度的作用效果显著，随着超声温度的提高，微波对细胞灵芝孢子粉多糖提取率也快速增长.在温度达到60 ℃时，多糖提取率为9.84%，达到了最佳效果.随着温度继续升高，高温可能破坏了多糖的结构，使多糖发生降解，灵芝多糖提取率有所下降.因此，本试验初步确定提取温度为60 ℃.2.2 二次回归正交旋转组合试验设计根据单因素实验结果，运用DPS统计分析软件进行三因子二次回归正交旋转组合设计试验，具体实验方案及实验结果见表2.根据表2建立灵芝孢子粉多糖提取率与料液比X1、超声时间X2、超声温度X3三因子的数学回归模型为：Y=-55.798 89+0.735 52X1+0.969 90X2+1.227 42X3-0.009 81X12-0.011 24X22-0.010 56X32-0.002 53X1X2+0.001 69X1X3-0.001 84X2X3.由表3可知，回归方程的失拟性检验F1=9.003 9>F0.05(5,8)=3.69，表明回归方程对实际试验拟合较好，但模型可能受到其他因子的影响，如灵芝孢子粉粒的大小等.回归方程显著性检验F2=75.262 6>F0.01(9,13)=2.71，回归显著，即试验所选择的3个因素对灵芝孢子粉多糖提取率有显著性影响，由此说明得到的二次回归方程模型的预测值与实际值相吻合.回归方程在a=0.01显著水平时，剔除了不显著项后，得到简化后的回归方程为：Y=-55.798 89 +0.735 52X1 +0.96990X2+1.227 42X3-0.009 81X12-0.011 24X22-0.010 56X32-0.002 53X1X2.F值可以反映各因素对试验指标的重要性，F值越大，表明该因素越能影响实验结果.从方差分析结果可知，3个因素对灵芝孢子粉多糖提取率的影响强弱顺序为：超声温度>超声时间>料液比.由实验分析得到灵芝孢子粉多糖提取的最优条件方案：料液比1∶34，超声时间36 min，超声温度54 ℃.以此最优工艺条件进行3次验证实验，测得提取率为11.253%.在单因素试验的基础上，用二次回归正交旋转组合设计对超声波提取灵芝孢子多糖的条件进行优化，得到提取灵芝孢子多糖工艺条件优化的回归数学模型方程：Y=-55.79889+0.73552X1+0.96990X2+1.22742X3-0.00981X12-0.01124X22-0.01056X32-0.00253X1X2.方差分析表明各因素对灵芝孢子粉多糖提取率的影响强弱顺序为：超声温度>超声时间>料液比.得出的实验最优方案为：料液比1∶34，提取时间36 min，提取温度54 ℃.在此最佳条件下，灵芝孢子多糖的提取率为11.253%.【相关文献】[1] 李晓冰，赵宏艳，郭栋．灵芝多糖药理学研究进展[J]．中成药，2012，34(2)：332-335．[2] 王君巧，聂少平，余强，等．黑灵芝多糖对免疫抑制小鼠的免疫调节和抗氧化作用[J]．食品科学,2012，30(23)：274-277．[3] 朱科学，聂少平，宋丹，等．黑灵芝多糖对Ⅱ型糖尿病大鼠血糖、血脂及肠系膜上动脉病变改善作用[J]．食品科学，2013，34(23)：300-304．[4] 韩建军，宁娜．灵芝的化学成分与药理作用研究进展[J]．广州化工，2014(23)：18-19．[5] 李凡姝，张焕丽，马慧，等．超声辅助提取灵芝多糖的工艺研究[J]．农业技术与装备，2016，321(9)：7-11．[6] 唐启义. DPS数据处理系统[M].北京：科学出版社,2010：246-248．[7] 刘涛，尼玛卓玛，尼珍，等.苯酚-浓硫酸法测定西藏天麻中多糖含量的条件优化[J].广东农业科学，2011，33(8)：132-134.[8] 于立芹,刘婕,卢奎,等.红薯叶多糖提取工艺的优化[J].河南工业大学学报，2008，29(1)：37-41.[9] 邓辰辰，相继芬，董兴叶，等.亚临界水提取灵芝多糖的工艺研究[J].河南工业大学学报(自然科学版)，2016，37(2)：105-108.[10] 梁英，何搵娟，韩鲁佳．二次回归正交旋转组合设计对黄芩多糖提取工艺的优化[J].食品科学，2009，30(24)：104-107.[11] ZHENG X Z，XU X W，LIU C H，et al．Extraction characteristics and optimal parameters of anthocyanin from blueberry powder under microwave-assisted extraction conditions[J]．Separation & Purification Technology，2013，104(5)：17-25.。
二次正交旋转组合设计优化水酶法提取猕猴桃籽油的工艺
猕猴桃 籽 ： 湖 南湘 西 “ 米 良一号 ” 猕 猴桃 的种 子（ 主要成 分 是 蛋 白 质 、 脂肪 和 矿物 质， 含 油 率
３ １ ． ３ ２ ％， 其 中亚 油 酸、 亚 麻 酸 等 不 饱 和 脂 肪 酸 占 ７ ５ ％ 以上 ） ， 购 于湖 南 吉 首 ， ４ ０℃烘 干后 用 微 型 植 物
组 合试 验对 猕猴 桃籽 油 的提 取 工 艺进行 优 化 ， 建立 了各 主要 影 响 因素 与 猕猴 桃 籽 出油率 之 间 的 回归模 型 。试
验结果表明： 各 因素对猕猴桃籽 出油率影响的顺序为液料 比 ＞ 酶解 ｐ Ｈ＞ 酶添加量 ＞酶解温度 ， 水酶法提取猕 猴桃籽 油的最优 工艺参数为液料比 １ ０ ， 酶解温度 ５ ０℃ ， 酶添加量 ２ ． ５ ％， 酶解 ｐ Ｈ ９ ． ０ 。在此条件下， 提取二次
基金项 目： 国家 自 然科学基金（ ５ １ １ ０ ４ ０ ２ ４ ） ， 湖南 省 自然科学基 金 （ １ ０ Ｊ Ｊ ６ Ｏ １ ９ ） ， 湖南省教育厅项 目（ １ ０ Ｃ ０ ３ ５ ９ ） ， 湖南省科 技厅项 目（ ２ ０ ０ ９ ＧＫ ３ ０ ２ ４ ）
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ４—２ ６
植物 粉碎 机 ： 上海 新诺 仪 器设 备 有 限公 司 ， １ ０ １— ３电 热恒 温鼓 风干 燥箱 ： 郑 州南北 仪 器设备 有 限公 司 。
１ ． ３ 试验 方 法
壁， 使油 脂得 以释 放 。该 技 术 处理 条 件 温 和 ， 工 艺 路 线 简单 （ 无需 脱溶 ， 可 直接 利 用 三相 离心 分 离 油 、 水、
２ ０ １ ３ 年１ 月 第２ ８ 卷第 １ 期
中国粮油学报
二次正交旋转组合设计优化水酶法提取猕猴桃籽油的工艺
二次正交旋转组合设计优化水酶法提取猕猴桃籽油的工艺方芳;许凯扬;罗忠银;陈颖【摘要】Taking kiwi -fruit seed as raw material,the aqueous enzymatic extraction technology was used to extract kiwi - fruit seed oil. Based on single factor experiments, extraction conditions of kiwi - fruit seed oil were optimized through quadratic regression orthogonal design,and model was established to express the relationship between oil yield and the main affecting factors. Results showed: the factor order on extraction yield of kiwi - fruit seed oil from strong to weak was liquid - solid ratio > enzymolysis pH > dosage of Alcalase > enzymolysis temperature. The optimal extraction parameters were:liquid - solid ratio 10,enzymolysis temperature 50℃ ,osage of Alcalase 2.5% ,and enzymolysis pH 9.0. Under such conditions,the total oil yield after extraction twice was27.17% ,extraction rate reached as high as 86.75%. The established regression mathematical model can predict the oil yield of kiwi - fruit seed accurately.%以猕猴桃籽为原料,采用水酶法提取猕猴桃籽油.在单因素试验的基础上,采用二次正交旋转组合试验对猕猴桃籽油的提取工艺进行优化,建立了各主要影响因素与猕猴桃籽出油率之间的回归模型.试验结果表明:各因素对猕猴桃籽出油率影响的顺序为液料比＞酶解pH＞酶添加量＞酶解温度,水酶法提取猕猴桃籽油的最优工艺参数为液料比10,酶解温度50℃,酶添加量2.5％,酶解pH 9.0.在此条件下,提取二次总出油率为27.17％,萃取率达86.75％.所建立的数学回归模型能够较准确预测猕猴桃籽油的出油率.【期刊名称】《中国粮油学报》【年(卷),期】2013(028)001【总页数】5页(P55-59)【关键词】猕猴桃籽;水酶法;出油率;正交试验【作者】方芳;许凯扬;罗忠银;陈颖【作者单位】长沙理工大学化学与生物工程学院,长沙410114;长沙理工大学化学与生物工程学院,长沙410114;长沙理工大学化学与生物工程学院,长沙410114;长沙理工大学化学与生物工程学院,长沙410114【正文语种】中文【中图分类】TS224.4猕猴桃又名杨桃、藤梨、奇异果等，具有很高的营养、医疗、保健、观赏等开发利用价值，被誉为“水果之王”、“世界珍果”，是目前世界各国竞相发展的果品之一［1－3］。
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二次回归正交旋转组合设计优化复合酶法提取甘蔗梢多酚工艺张思原;黄慧玲;周永升;李玉铭;陆海勤【摘要】[目的]利用二次回归正交旋转组合设计优化复合酶法提取甘蔗梢多酚工艺条件,为甘蔗梢的综合利用提供技术参考.[方法]以粤糖159号蔗梢为试验原料,在单因素试验基础上,以甘蔗梢多酚提取量为考察指标,选择复合酶用量、pH、提取温度、提取时间为试验因素,采用4因子二次回归旋转组合设计(1/2实施)对甘蔗梢多酚提取工艺进行优化,确定复合酶法最佳工艺条件.[结果]建立甘蔗梢多酚提取量(Y)对复合酶用量(X1)、pH(X2)、提取温度(X3)及提取时间(X4)4个试验因素的二次正交回归模型:Y=4.51155+0.16908X0.20925X3-0.14736X32,该模型拟合性较好,其中复合酶用量和提取温度对甘蔗梢多酚提取量有极显著影响(P＜0.01).复合酶法提取甘蔗梢多酚的最佳工艺条件为:在复合酶(果胶酶∶纤维素酶=2∶3)用量1.6％、pH 5.0、提取温度56℃的条件下提取30 min,甘蔗梢多酚提取量的模型预测值为4.86 mg/g,重复3次试验的验证值为4.71 mg/g;通过检验分析,显著性水平为0.01时,验证值与预测值一致.[结论]采用二次回归正交旋转组合设计优化得到的复合酶法提取工艺条件准确可靠,有效提高了甘蔗梢多酚提取效率,可在实际生产中推广应用.【期刊名称】《南方农业学报》【年(卷),期】2016(047)003【总页数】7页(P459-465)【关键词】多酚;甘蔗梢;复合酶法;正交旋转组合设计;工艺优化【作者】张思原;黄慧玲;周永升;李玉铭;陆海勤【作者单位】广西大学轻工与食品工程学院,南宁530004;广西大学轻工与食品工程学院,南宁530004;广西大学轻工与食品工程学院,南宁530004;广西大学轻工与食品工程学院,南宁530004;广西大学轻工与食品工程学院,南宁530004【正文语种】中文【中图分类】R284.2【研究意义】甘蔗梢又名甘蔗尾叶，包括甘蔗顶的最嫩节及青绿叶片，约占甘蔗产量的20%，是甘蔗生产过程的主要副产物之一。
广西是我国甘蔗生产第一大省，年产量约7000万t，甘蔗梢可达1000万t以上，目前主要用于动物饲料或焚烧（张艳兰，2008；孙健等，2013）。
甘蔗梢富含多酚类化合物，约占整条甘蔗的37%，而蔗叶占33%，去梢后的蔗茎占30%（de Souza-Sartori et al.，2013）。
植物多酚有多种生物活性，在医药方面可利用多酚的抗氧化、抗病毒等活性制备疫苗，或作为延缓衰老及抗病毒等药物（扶雄等，2003；金莹和孙爱东，2005）。
因此，研究甘蔗梢多酚的提取工艺，对其合理开发与利用具有重要意义。
【前人研究进展】目前，关于甘蔗梢中有效成分的提取工艺研究已有不少文献报道。
孙晓雪（2007）采用乙醇溶剂浸提法提取甘蔗梢多酚，通过正交试验确定最佳提取工艺为：乙醇体积分数60%、固液比1∶4（g/mL）、提取温度60℃、提取时间2 h，甘蔗梢多酚提取量为185 mg/100 g。
苏杏严等（2011）利用微波辅助提取甘蔗梢中黄酮类多酚化合物，确定最佳提取条件为：乙醇体积分数60%、料液比1∶10（g/mL）、提取温度60℃、提取时间50 min，在此条件下的提取率为0.255%。
李新莹等（2014）采用响应面法对超声波辅助提取甘蔗梢中抗氧化活性成分的工艺进行优化，最佳提取工艺为：在乙醇体积分数63.79%、料液比1∶14.34（g/mL）、25℃条件下超声提取3次，每次1.43 h，提取率为2.86mg/g。
何雪梅等（2015）采用响应面法优化超声波提取甘蔗梢多酚工艺，确定最佳提取条件为：在乙醇体积分数51%、超声功率720 W、70℃下提取90 min，甘蔗梢多酚提取量为4.649 mg/g。
【本研究切入点】生物酶法具有反应条件温和、提取时间短、耗能低等优点，近年来已广泛应用于植物多酚物质的提取（付晓燕等，2012；程雅芳等，2012；龚玉雷，2013），但目前尚无利用此法提取甘蔗梢多酚的研究报道。
【拟解决的关键问题】以甘蔗梢为试验原料、甘蔗梢多酚提取量为考察指标，通过单因素试验和二次回归正交旋转组合设计，对复合酶法提取甘蔗梢多酚的工艺条件进行优化，确定最佳提取工艺条件，为甘蔗梢的综合利用提供技术参考。
1.1 试验材料供试材料为粤糖159号蔗梢，采自广西南宁市吴圩区蔗田，干燥后粉碎过80目筛，冷藏备用。
果胶酶（≥50.0 U/g）、纤维素酶（≥15000.0 U/g）购自国药集团化学试剂有限公司，福林酚试剂购自北京雅安达生物技术有限公司，没食子酸标准品（>98%）、无水乙醇、无水碳酸钠、磷酸氢二钠、柠檬酸等均为分析纯。
主要仪器设备有：722N紫外可见分光光度计（上海仪电分析仪器有限公司）、SHZ-82A水浴恒温振荡器（金坛市医疗仪器厂）、DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）、SHB-III T循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）、FW135粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）、电子分析天平［梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司］。
1.2 标准曲线绘制准确称取0.05 g没食子酸标准品，加入去离子水完全溶解，定容于500 mL容量瓶，配制成0.1 mg/mL没食子酸溶液；准确吸取没食子酸溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0 mL分别置于100 mL容量瓶中，配制成0、1、2、3、4、5、6、7、8 mg/L不同质量浓度的没食子酸标准溶液；然后分别加入2.0 mL福林酚试剂、3.0 mL 10%碳酸钠溶液，充分混匀，用蒸馏水定容至100 mL，27℃下反应30 min，于769 nm处测定其吸光值。
以没食子酸质量浓度为横坐标、吸光值为纵坐标绘制标准曲线（图1），得到标准曲线方程：y=0.0978x+ 0.0228，R2=0.9946。
1.3 甘蔗梢多酚提取量计算吸取2.0 mL甘蔗梢提取液置于100 mL容量瓶中，加入2.0 mL福林酚试剂和3.0 mL 10%碳酸钠溶液，充分混匀，用蒸馏水定容至100 mL，27℃下反应30 min，于769 nm处测定吸光值，按标准曲线回归方程计算对应的甘蔗梢多酚质量浓度，再根据下式计算多酚提取量：多酚提取量（mg/g）=C×V×K/W×10-3式中，C为根据标准曲线计算得出的甘蔗梢多酚质量浓度（mg/L），V为提取液体积（mL），K为稀释倍数，W为甘蔗梢质量（g）。
1.4 单因素试验1.4.1 酶种类对甘蔗梢多酚提取量的影响准确称取5.0 g甘蔗梢粉末5份，按料液比1∶20加入pH 5.0的磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液，再分别加入酶总用量为1.0%（以酶/底物质量×100计，下同）的5种酶解体系［果胶酶（种类1）；纤维素酶（种类2）；果胶酶与纤维素酶合成复合酶（种类3）；果胶酶、纤维素酶及木瓜蛋白酶合成复合酶（种类4）；木瓜蛋白酶（种类5）］，50℃下反应50 min后，85℃水浴灭酶，然后真空抽滤、收集滤液、定容，计算甘蔗梢多酚提取量。
1.4.2 果胶酶与纤维素酶质量比对甘蔗梢多酚提取量的影响准确称取5.0 g甘蔗梢粉末6份，按料液比1∶20加入pH 5.0的磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液，再分别加入果胶酶与纤维素酶质量比为2∶1、1∶1、2∶3、1∶2、2∶5、1∶3的1.0%复合酶，50℃下反应50 min后，85℃水浴灭酶，然后真空抽滤、收集滤液、定容，计算甘蔗梢多酚提取量。
1.4.3 复合酶用量对甘蔗梢多酚提取量的影响准确称取5.0 g甘蔗梢粉末6份，按料液比1∶20加入pH 5.0的磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液，再分别加入0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%、2.4%复合酶（果胶酶∶纤维素酶=2∶3），50℃下反应50 min后，85℃水浴灭酶，然后真空抽滤、收集滤液、定容，计算甘蔗梢多酚提取量。
1.4.4 pH对甘蔗梢多酚提取量的影响分别准确称取5.0 g甘蔗梢粉末6份，按料液比1∶20分别加入pH 4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5的磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液，再加入1.0%复合酶（果胶酶∶纤维素酶=2∶3），50℃下反应50 min 后，85℃水浴灭酶，然后真空抽滤、收集滤液、定容，计算甘蔗梢多酚提取量。
1.4.5 提取温度对甘蔗梢多酚提取量的影响准确称取5.0 g甘蔗梢粉末6份，按料液比1∶20分别加入pH 5.0的磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液，再加入1.0%复合酶（果胶酶∶纤维素酶=2∶3），分别于30、40、50、60、70、80℃下反应50 min后，85℃水浴灭酶，然后真空抽滤、收集滤液、定容，计算甘蔗梢多酚提取量。
1.4.6 提取时间对甘蔗梢多酚提取量的影响准确称取5.0 g甘蔗梢粉末6份，按料液比1∶20分别加入pH 5.0的磷酸氢二钠—柠檬酸缓冲液，再加入1.0%复合酶（果胶酶∶纤维素酶=2∶3），50℃下分别反应10、20、30、40、50、60 min后，85℃水浴灭酶，然后真空抽滤、收集滤液、定容，计算甘蔗梢多酚提取量。
1.5 二次回归正交旋转组合设计优化试验在单因素试验基础上，以甘蔗梢多酚提取量为考察指标，以复合酶用量、pH、提取温度、提取时间为试验因素，采用4因子二次回归正交旋转组合设计（1/2实施）对甘蔗梢多酚提取工艺进行优化。
试验因素与水平见表1。
1.6 统计分析采用Origin 7.0软件对单因素试验数据进行分析，再利用DPS 7.05软件对正交试验结果进行统计分析。
2.1 单因素试验结果2.1.1 酶种类对甘蔗梢多酚提取量的影响如图2所示，5种酶解体系得到的甘蔗梢多酚提取量差异明显，复合酶的多酚提取量高于单一酶。
以种类3（果胶酶与纤维素酶结合）的甘蔗梢多酚提取量最高（4.27 mg/g），其次为种类4，即果胶酶、纤维素酶及木瓜蛋白酶结合，甘蔗梢多酚提取量为3.75 mg/g。
种类4的甘蔗梢多酚提取量低于种类3，说明木瓜蛋白酶的存在会抑制果胶酶与纤维素酶的作用，因此，选择果胶酶与纤维素酶混合的复合酶提取甘蔗梢多酚。
2.1.2 果胶酶与纤维素酶质量比对甘蔗梢多酚提取量的影响由图3可知，复合酶中果胶酶与纤维素酶质量比不同，甘蔗梢多酚提取量有明显差异。
随着复合酶中纤维素酶含量的不断增多，甘蔗梢多酚提取量逐渐提高，因为细胞壁中纤维素含量较高，提高纤维素酶量能使细胞壁破裂更彻底，从而促使多酚溶出；当果胶酶与纤维素酶质量比为2∶3时，两种酶发挥最大活性，甘蔗梢多酚提取量达最大值（3.71 mg/g），质量比小于2∶3时，多酚提取量反而降低，说明复合酶对底物浓度已达到饱和，复合酶的作用受到抑制。