[超声波,辅助,提取]超声波辅助提取木棉花多糖
木棉花中多酚类化合物提取及药理学功能研究

木棉花中多酚类化合物提取及药理学功能研究近年来,植物的营养学价值得到了越来越多的关注,特别是其中的多酚类化合物,因其具有抗氧化,抗癌,抗病毒等多种药理学功能而备受研究者关注。
木棉花是一种常见的热带植物,其花瓣中含有丰富的多酚类化合物,被认为有助于人体健康,因此在近年来成为了研究的热点之一。
一、多酚类化合物的提取木棉花中多酚类化合物的提取方法有很多种,其中最常用的是超声波法和水萃取法。
超声波法是一种快速、高效的提取方法,其原理是利用超声波对样品进行机械作用以破坏细胞壁,进而释放出其中的多酚类化合物。
水萃取法则是利用水作为提取剂,通过与目标化合物之间的相互作用力来使其溶解在水中,再通过浓缩和干燥等步骤,获得目标提取物。
二、木棉花中多酚类化合物的药理学功能木棉花中多酚类化合物具有多种药理学功能,其中最为突出的是其抗氧化作用。
木棉花中的多酚类化合物可以通过清除体内的自由基,来降低氧化应激对人体健康的危害。
此外,它还具有美容养颜的作用,可以帮助减少皮肤皱纹,促进皮肤弹性,使皮肤更加年轻健康。
除了以上功能外,木棉花中的多酚类化合物还有其他的药理学功能,如抗菌,抗炎,抗肝损伤等,这些功能的研究也为木棉花的药用价值提供了有力的依据。
三、木棉花中多酚类化合物的应用目前,木棉花及其多酚类化合物已经被广泛应用于食品、保健品和药物等领域。
在食品方面,木棉花的多酚类化合物可以作为天然食品添加剂,以提高食品的营养价值和保鲜效果。
在保健品方面,木棉花中的多酚类化合物已成为市场上的热门保健品原料,如木棉花多酚胶囊和木棉花多酚饮料等。
而在药物方面,木棉花中的多酚类化合物已被证实具有一定的药用价值,可用于治疗肝病、糖尿病等疾病。
总之,木棉花中的多酚类化合物是一种有价值的天然产物,对人体健康具有多种保健和治疗作用。
未来随着科学技术的不断发展,木棉花中多酚类化合物的研究也将逐渐加深,人们对于其药用价值的认识也将更加深入。
木棉花多糖提取工艺优化

引用格式:李晨伟,李国强,范丽霞,等. 木棉花多糖提取工艺优化[J]. 湖南农业科学,2023(3):77-80. DOI:DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.003.016木棉(Bombax ceiba L.)是木棉科的落叶乔木,广泛分布于印度、马来西亚等亚热带地区,在我国主要分布于两广地区,是广州市的市花。
木棉的干燥花[1],是一种中药材,被收载于《生草药性备要》《广西中药志》中,其味甘、淡,性凉,具有祛湿、清热、解毒、止血等功效[2],是广东著名凉茶“五花茶”的主要原料之一[3]。
除药用外,木棉花鲜、干均可食用,岭南地区民间常收集木棉花用来泡茶、煲汤。
多糖在自然界中有庞大的存储量,在高等植物、动物等体中均有该成分。
随着技术的创新和研究的深入,越来越多的多糖被发现,其功效也逐渐被挖掘。
研究表明,多糖物质在抗氧化、抑菌、消炎、降血糖血脂等方面有很好的生物活性[4–7]。
此外,由于多糖多来源于药食同源植物,在毒副作用、安全性方面具有其他类型化合物无可比拟的优势。
这也是多糖成为国内外学者研究热点的原因之一,已有多种动植物来源多糖被开发成药品或保健品。
目前,关于木棉花多糖提取工艺优化的研究报道较少,限制了木棉花多糖的开发利用。
为此,项目组开展了木棉花多糖提取工艺的优化研究,旨在为木棉花多糖的开发利用提供依据。
1 材料与方法1.1 试验材料试验材料为木棉花,购自永祥大药房。
主要试剂有无水乙醇、浓硫酸(广州化学试剂厂),苯酚(上海麦克林生化科技有限公司),葡萄糖标准品(江西佰草生物科技有限公司)。
主要仪器设备包括2000型粉碎机(武义海纳电器有限公司产)、DF–101T恒温水浴锅(上海力辰邦西仪器科技有限公司产)、UV–2700紫外分光光度计(日本岛津公司)、Varioskan Flash酶标仪(美国赛默飞世尔科技公司)。
木棉花多糖提取工艺优化 李晨伟1,李国强1,范丽霞2,杨安平2,刘 辉1,2(1. 佛山科学技术学院食品科学与工程学院,广东佛山 528225;2. 佛山科学技术学院医学院,广东佛山 528000)摘 要:为了更好地开发利用木棉花多糖,研究选取了料液比、提取时间、提取温度3个因素,通过单因素试验和L9(33)正交试验,以木棉花多糖提取率为考察指标,优化了木棉花多糖的提取工艺。
超声辅助提取中药成分的研究

超声辅助提取中药成分的研究近年来,中药提取技术越来越受到关注,为了提高中药成分的纯度和提取率,科学家们不断探索新的方法和技术。
超声波作为一种高效的物理作用方式,已经被应用于中药成分的提取过程中。
超声辅助提取技术的基本原理是利用超声波的物理作用,对草药样品进行均匀的震荡,从而促进中药成分的溶解和扩散,提高成分的提取率。
此外,超声波还可以帮助破坏细胞壁,使中药成分更易于释放。
超声波提取技术相比传统的提取方法,具有高效、简便、环保和节能等显著优势。
超声辅助提取技术已被广泛应用于中草药、食品、生物医药等领域,其应用前景非常广阔。
在中药中,超声波提取技术可以应用于多种药材的成分提取,如罗布麻、桑寄生等。
其中,桑寄生是近年来被广泛研究的一种中草药材,其具有广泛的药理作用,可治疗肝病、肝癌、肺癌、白血病等多种疾病。
桑寄生中的有效成分主要是氧化萜类化合物,目前采用传统提取技术无法完全提取这些成分,因此使用超声波技术可以极大地提高桑寄生中有效成分的提取率。
目前的研究表明,相比传统方法,超声辅助提取技术可以将桑寄生中的有效成分提取率提高20%以上。
在超声波提取技术的研究领域,还有一些需要解决的问题。
首先,超声波提取技术的操作比传统方法复杂,需要精准的掌握技术参数以及控制提取过程中的温度。
此外,超声波提取技术会产生少量的所谓次级物质,需要进行及时的处理。
此外,超声波提取技术对中药成分的降解也是需要注意的问题。
因此需要继续对超声波提取技术进行深入的研究,不断改进提取技术,优化操作方法,以实现更高效、更环保、更稳定的提取过程。
总而言之,超声波辅助提取技术的出现为中药提取技术的改进提供了一个新的途径,其具有突出的优势。
虽然仍存在一些问题,但经过不断的研究和改进,相信超声波提取技术一定会成为中药提取技术中的主流技术。
超声波辅助提取新技术及其分析应用研究

设备
超声波辅助提取设备主要包括超声波清洗器、超声波细胞破碎仪和超声波提 取设备等。在选择设备时,需要根据实际需求选择合适的设备,并考虑设备的工 作频率、功率、探头直径等因素。此外,还需要注意设备的操作简便性、稳定性 和耐用性等方面的因素,以保证设备的有效性和可靠性。
方法
使用超声波辅助提取技术进行植物有效成分的提取,需要遵循以下步骤:
未来展望
超声波辅助提取技术作为一种新型的提取方法,具有广阔的应用前景。未来, 随着科技的不断进步和工业生产的不断发展,超声波辅助提取技术将在以下几个 方面得到进一步的发展:
1、设备研发:未来的超声波辅助提取设备将更加智能化、自动化,提高设 备的提取效率和稳定性,降低设备的能耗和噪音。
2、应用拓展:超声波辅助提取技术将在更多领域得到应用,如生物医药、 环境科学等,为各领域的研发提供技术支持。
3、安全性评估:随着超声波辅助提取技术的应用越来越广泛,其安全性问 题将受到。未来的研究将进一步评估超声波辅助提取技术的安全性,以确保其应 用的安全性和可靠性。
参考内容
引言
黑豆皮色素作为一种天然色素,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性。 超声波辅助提取技术可以提高提取效率,缩短提取时间,减少提取成本。因此, 本次演示旨在优化超声波辅助提取黑豆皮色素工艺,为工业化生产提供指导。
—超声波辅助法提取校园植物有效成分注意事项

—超声波辅助法提取校园植物有效成分注意事项超声波辅助法是一种高效、易操作的提取技术,可以用来提取校园植物中的有效成分。
以下是使用超声波辅助法提取校园植物有效成分时需要注意以下几个事项:
1. 选择合适的植物种类:不同的植物种类含有不同的有效成分,因此需要选择适合提取的作物种类。
2. 确定提取的物质:在提取过程中需要确定需要提取的物质,例如黄酮类、多酚类、氨基酸等。
3. 确定提取条件:包括超声波功率、提取时间、温度等条件,需要根据植物种类、提取物质的特性等因素进行调整,以达到最佳的提取效果。
4. 注意安全:超声波设备在工作过程中会产生高频电场和磁场,需要对设备进行安全操作,避免对人体造成危害。
在操作过程中应佩戴手套、口罩等防护设备。
5. 质量控制:提取完成后,需要进行质量的控制,包括提取物质
的浓度、纯度、稳定性等方面,以保证提取结果的准确性和可靠性。
6. 储存安全:提取完成后,提取物质需要储存在安全的环境中,
避免泄漏或污染。
同时需要对提取物质进行保密,避免被滥用或泄露。
7. 推广使用:提取完成后,需要对提取物质进行科学研究和临床试验,确保其安全性和有效性。
同时需要推广其应用,提高校园植物种植的多样性和营养价值。
超声波提取多糖原理

超声波提取多糖原理
超声波提取多糖的原理是利用超声波的机械效应和热效应。
超声波作用下,多糖颗粒会发生剧烈的震荡,从而导致细胞壁和细胞膜的破裂,释放出多糖分子。
此外,超声波还可以引起液体中的分子运动和振动,增加溶剂和样品之间的质量传递速率,从而加速多糖的溶解和扩散。
在超声波提取多糖的过程中,需要注意超声波的功率、频率和处理时间的选择。
较高的超声波功率和频率能够增加多糖颗粒的破裂程度,加快多糖的释放速率。
然而,过高的功率和频率可能导致样品中的多糖分子的降解,因此需进行适当的优化。
处理时间的选择要根据不同的样品及多糖的含量而定,以充分释放多糖,并避免过长的处理时间导致多糖的降解。
超声波提取多糖的方法具有操作简单、提取效率高、对多糖结构影响较小等优点,因此在多糖相关研究中得到广泛应用。
—超声波辅助法提取校园植物有效成分注意事项

—超声波辅助法提取校园植物有效成分注意事项超声波辅助法是一种常用于植物提取技术的方法,可以用于提取校园植物中的有效成分。
以下是超声波辅助法提取校园植物有效成分时需要注意的事项:
1. 选择合适的植物种类:不同的植物种类含有不同的有效成分,因此在选择植物种类时需要考虑到提取的可行性和效果。
2. 预处理植物:在进行超声波辅助法提取植物有效成分前,需要对植物进行预处理,包括切碎、浸泡、干燥等步骤,以便更好地提取有效成分。
3. 选择合适的超声波设备:不同的超声波设备对于植物提取的有效成分提取效果也有所不同,因此在选择超声波设备时需要考虑设备的稳定性、效率和准确性。
4. 控制提取温度和时间:超声波辅助法提取植物有效成分的过程中需要控制提取温度和时间,以确保提取的效果。
5. 注意卫生和环境保护:在进行超声波辅助法提取植物有效成分时,需要保持良好的卫生条件,避免污染和损伤植物。
同时,需要进行环境保护,避免对周围环境造成污染。
6. 确定提取出来的有效成分的分析方法:提取出来的有效成分需要进行分析,以确定其纯度和活性,以便进一步研究和利用。
7. 谨慎操作,注意安全:在进行超声波辅助法提取植物有效成分时,需要注意安全,避免操作人员受到伤害。
同时,需要遵循相关的安全操作规程,确保操作的合法性和有效性。
超声波辅助法的提取流程

超声波辅助法的提取流程一、准备工作。
咱得先把要用的东西都准备好。
就像做菜得先把食材调料都备齐了一样。
这超声波辅助法提取呢,首先要确定好提取的目标物质是什么,比如说要从植物里提取某种有效成分。
然后呢,就得找合适的原料啦,原料得是质量还不错的,要是原料都不好,那后面提取出来的东西质量肯定也不行呀。
接着就是设备方面,当然要有超声波发生器这个重要的家伙,还有装原料和提取溶剂的容器之类的。
提取溶剂也很关键哦,要根据目标物质的性质来选择,就像不同的衣服得用不同的洗衣液来洗一样,选错了溶剂,可能提取效果就大打折扣了。
二、原料处理。
原料不能就那么直接拿去提取,得处理一下。
如果是植物原料,可能要先清洗干净,把泥土啊杂质啥的都去掉。
有的时候呢,还得把原料弄碎或者切成小块小块的。
为啥呢?这就好比你要从一大块糖里把甜味提取出来,你把糖敲碎了,甜味是不是就更容易出来啦?这样做是为了增大原料和提取溶剂的接触面积,让提取过程能更顺利地进行。
三、超声提取。
这可是关键的一步哦。
把处理好的原料放到容器里,再加入提取溶剂,然后就启动超声波发生器啦。
这时候就像给它们施了魔法一样,超声波在溶剂里传播,产生了很多小气泡,这些小气泡不断地产生、破裂,这个过程就叫做空化作用。
这个空化作用可厉害啦,它就像一个个小小的搅拌器,把原料里的目标物质一点点地“赶”到溶剂里去。
在这个过程中呢,要注意控制好超声的频率、功率还有时间。
频率太高或者功率太大,可能会把原料里一些不需要的物质也提取出来,就像你本来只想捞鱼,结果把水草也捞上来了。
时间也不能太长或者太短,太长了可能会破坏目标物质的结构,太短了又提取不完全。
四、提取后处理。
超声提取完了,还没完事儿呢。
这时候得到的是含有目标物质的溶液,这个溶液里可能还有一些杂质,比如原料的残渣之类的。
那就要进行过滤啦,把那些残渣过滤掉,得到比较纯净的提取液。
如果要求更高的纯度呢,可能还得进行一些其他的处理,像离心、浓缩之类的。
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超声波辅助提取木棉花多糖超声波辅助提取木棉花多糖木棉 malabarica(Dc.)Merr.]为木棉科木棉属植物,是华南地区特有的植物资源,主要分布于广西、广东、四川、贵州和云南等省。
其花性味甘、淡、凉,有清热利湿以及解暑的功能,可治肠炎、痢疾。
民间多在初春时拾其落花,晒干煎水服用。
用来祛风除湿,活血消肿,散结止痛,治疗胃癌、食管癌等消化道肿瘤[1]。
近年来,植物、海洋生物及菌类等来源的多糖已作为有生物活性的天然产物中的一个重要类型出现。
而在菌多糖得到广泛研究的背景下,越来越多的工作人员将目光投向植物多糖,据文献报道,已有100种植物多糖被分离提取出来[2]。
但对于木棉花的文献报道多是研究其药理作用,而对其多糖提取工艺的研究却鲜见报道。
因此木棉花多糖的提取方法也日益成为人们关注的焦点。
为了促进中国对木棉花的开发利用,有人对木棉花化学成分和药理作用进行了一些研究。
多糖的提取方法有碱提法、水提法、微波法、酶提法和超声波辅助提取法等。
本试验采用的是超声波辅助提取法,它是应用超声波强化提取植物多糖的方法,是一种物理破碎过程。
与常规提取法相比,超声波辅助提取可缩短提取时间,提高提取效率,所以超声波辅助提取法在植物多糖的提取中得到广泛应用[3]。
采用苯酚-硫酸法测定多糖的含量,苯酚-硫酸法简单、快速、灵敏、重现性好,且生成的颜色持久。
用苯酚-硫酸法测定多糖含量时需注意苯酚浓度不宜太高[4],过高浓度的苯酚会使反应的稳定性不好且易产生操作误差。
本试验采用50 g/L的苯酚,同时保持较高的硫酸浓度,因此该呈色反应是以对多糖的水解和糠醛反应为基础的,硫酸浓度降低会影响两种反应的进行。
测定吸光度时所用葡萄糖标准溶液与木棉花多糖都需现配现用才能保证结果的稳定性及准确性,每组需平行测定3次。
用紫外分光光度法测定木棉花中多糖的浓度,此方法简单、准确率高[5]。
1材料与方法1.1材料1.1.1原料将木棉[Gossampinus malabarica (Dc.) Merr.]花去除花蕊,在60℃左右烘干,粉碎,用500mL石油醚(60~90℃)回流脱脂2次,1h/次。
再用体积分数为80%的乙醇溶液回流提取2次,2h/次,除去单糖和低聚糖,将其烘干备用[6]。
1.1.2仪器与试剂JY96-Ⅱ超声波细胞粉碎机(上海新芝生物技术研究所/宁波新芝科器研究所);FA2004N精科电子分析天平(郑州南北仪器设备有限公司);752S紫外分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);TDL80-2B型离心机(广州广一科学仪器有限公司);KDM型调温电热套(山东省鄄城永兴仪器厂);SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵(巩义市英峪予华仪器厂);DJ-10A倾倒式粉碎机(上海定久中药机械制造有限公司);101-1A型数显电热鼓风干燥箱(上海协达计控设备公司通州医科仪器厂);玻璃仪器气流烘干器(巩义市予华仪器有限责任公司);ET-Q型气浴恒温振荡器(常州荣冠实验分析仪器厂)。
离心管、试管、容量瓶、碘量瓶若干;葡萄糖标准品、铝片、碳酸氢钠、氯仿、正丁醇、苯酚、浓硫酸、无水乙醇、体积分数为95%的乙醇溶液、石油醚均为分析纯。
1.2方法1.2.1多糖含量测定方法的建立2)5%苯酚溶液的制备[5]。
取苯酚100g,加铝片0.1g,碳酸氢钠0.05g,蒸馏收集182℃馏分,称取此馏分7.5g,加去离子水定容至150mL混匀,置棕色瓶中放冰箱备用。
3)标准曲线的制备[7,8]。
吸取葡萄糖标准溶液(0.1123mg/mL)0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mL,分别置于具塞试管中,各加去离子水使体积为2.0mL,再加5%苯酚溶液1.0mL摇匀,迅速滴加浓硫酸5.0mL,摇匀后放置5min,置沸水浴加热15min,取出冷却至室温;以去离子水为空白,于490nm处测吸光度(表1)。
根据所得吸光度和相应葡萄糖浓度得标准曲线回归方程。
以葡萄糖标准溶液系列浓度(C)为横坐标,对应吸光度(A)为纵坐标作图,结果如图1。
所得回归方程为■=11.8920C+0.1029,相关系数r=0.9964。
式中C为葡萄糖溶液的浓度(mg/mL),A为吸光度。
1.2.2木棉花多糖提取工艺流程采用超声波辅助提取木棉花多糖,根据试验设计,准确称取1.00g木棉花样品进行预处理(平行2份),放入碘量瓶中,按一定比例加入去离子水,在合适的提取温度和超声波功率下超声波辅助提取数小时,提取结束后趁热减压抽滤,收集滤液。
相同条件下,再将滤渣洗入三角瓶中二次提取,提取数次后,合并滤液,浓缩至原溶液的1/4,加入溶液1/5体积的高岭土进行脱色,抽滤。
向滤液中加入4倍体积的体积分数为95%的乙醇溶液,放置过滤,离心,去除上清液,收集沉淀[5]。
沉淀用体积分数为80%的乙醇溶液洗涤,如此重复数次,直到乙醇溶液接近无色,得到的沉淀即为粗多糖。
得到的粗多糖加50mL的去离子水使其重新溶解,加入Sevage试剂(正丁醇∶氯仿=1∶5,V/V),振荡30min,静置,脱去蛋白质,过滤,取其滤液,用去离子水溶解后定容于100mL容量瓶中,利用苯酚-硫酸法测其吸光度(A),根据回归方程可算出多糖得率[2]。
多糖得率=V×C/(1000×m)×100%,式中,C为标准曲线上查得的葡萄糖浓度(mg/mL),V为木棉花多糖溶液的体积(mL),m为木棉花质量(g)。
1.2.4正交试验影响超声波辅助提取法的主要因素有超声波功率、提取时间、提取温度、提取次数、料水质量比等因素[9,10],通过单因素试验结果分析得出,提取次数虽然会对多糖得率有所影响,随着提取次数的增加多糖得率自然而然会增大,但考虑到回收转移较困难,加上浓缩的成本较高、操作时间过久,所以在单因素试验的基础上,选择超声波功率、料水质量比、提取温度、提取时间这4个因素作为考察对象,并结合生产实际,每因素选取3个水平(表2),以多糖得率为指标进行L9(34)正交试验,优选最佳工艺。
2结果与分析2.1单因素试验结果分析2.1.1料水质量比对木棉花多糖得率的影响从图2可以看出,在料水质量比从1∶50变到1∶60时,木棉花的多糖得率增加比较快,在料水质量比为1∶60时木棉花的多糖得率达到最大。
提取多糖时料水质量比太大,提取不完全;料水质量比太小,回收、过滤、转移困难,造成浪费,并且后期浓缩成本高。
本试验结果显示,料水质量比为1∶60时提取多糖较为充分,效果较好。
2.1.2提取温度对木棉花多糖得率的影响由图3可以看出,当提取温度为50℃时,多糖得率最高。
当提取温度小于50℃时,因为其提取温度不够,导致多糖未能完全被提取出来,所以多糖得率随提取温度的升高而增加,当提取温度大于50℃时,由于提取温度较高,部分多糖被降解或破坏,因此多糖得率开始下降。
2.1.3超声波功率对木棉花多糖得率的影响从图4可以看出,木棉花多糖得率先是随着超声波功率的增加而增大,超声波功率为300W时多糖得率最大。
随着超声波功率的加大,超声波的热效应能够快速地提升提取液的温度,有利于待提物质扩散到溶剂中,而且超声波具有穿透特性,使木棉花细胞破壁,让水易浸入,多糖有效成分容易浸出。
但当超声波功率大于300W时,多糖得率开始降低。
一方面可能由于超声波功率过高,提取液较长时间处于高温条件下,对多糖会产生一定的降解作用。
另一方面,无限制的增加超声波功率,导致空化泡在声波中压缩相内来不及发生破裂,破坏细胞壁结构这一过程不够完全,从而不利于提取,导致多糖得率减少。
由于超声波功率为250~300W的多糖得率增幅不大,因此,本试验认为超声波功率为250W效果较好。
从经济学角度选择超声波功率为250W。
2.1.4提取时间对木棉花多糖得率的影响根据图5可知,超声波辅助提取20min时多糖得率是最高的,提取时间小于20min,多糖提取不充分,提取时间大于20min,随着提取时间的延长,多糖得率逐渐降低,可能与较高温度下提取时间过长导致多糖降解有关[2]。
2.1.5提取次数对木棉花多糖得率的影响由图6可以看出,木棉花的多糖得率随提取次数的增加而增大,但是增幅不大。
因此,本试验认为提取2次已经较充分,效果较好。
2.2正交试验结果分析从表3的极差值R分析可知,多糖提取条件因素的主次顺序为B>C>A>D,即提取温度>超声波功率>料水质量比>提取时间。
根据最优水平确定最佳的超声波辅助提取木棉花多糖工艺条件为A2B3C2D2,即料水质量比1∶60、提取温度60℃、超声波功率250W、提取时间20min。
由于该组合未出现在试验中,需要测定该条件下木棉花的多糖得率,经测定,木棉花在该条件下的多糖得率达到0.8755%,高于正交试验中出现的最高得率,说明正交试验确定的最佳超声波辅助提取工艺条件是合理的。
3结论以水作为提取剂,采用超声波辅助提取木棉花中可溶性多糖具有安全快速的特点。
本试验从木棉花中提取木棉花多糖,并确定了木棉花多糖的最优提取工艺条件。
研究结果表明,影响木棉花多糖提取的主要因素分别是提取温度、提取时间、超声波功率和料液比,其次序为提取温度>超声波功率>料液比>提取时间。
超声波辅助提取木棉花多糖的最佳工艺条件为料水质量比1∶60、提取温度60℃、超声波功率250W、提取时间20min、提取2次。
在此工艺条件下,木棉花的多糖得率高达0.8755%。
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