响应面法优化玫瑰茄粗多糖提取工艺
1.响应面法优化玫瑰茄粗多糖提取单因素影响
(1)料液比
浸提温度为90℃,浸提时间3h时,在料液比低于1∶25时,玫瑰茄粗多糖的得率随料液比的增大而增加。在料液比为1∶25(g/mL)时多糖得率达到最高值,但料液比超过1∶25(g/mL)后,多糖的得率略有下降。可能的原因是溶剂水的用量较小,原料中的多糖不能够充分转移到水中,造成提取不完全、得率较低;水用量过大时,多糖溶出量已达到饱和,初始加水量过大会使后续浓缩工序能耗增加,因此最优料液比选择1∶25(g/mL)为宜。
(2)提取时间
料液比1∶25(g/mL),提取温度90℃时,随着提取时间的延长玫瑰茄粗多糖得率不断增加,多糖得率在提取时间3h时达到最大,之后随着时间的延长得率有所下降。因此,确定提取时间为3h。(https://www.daowen.com)
(3)提取温度
料液比1∶25(g/mL),提取时间为3h时。在60~90℃温度范围内,随着提取温度的升高,玫瑰茄粗多糖得率逐渐增加,继续升温到100℃,多糖得率略有下降。因此,选择提取温度90℃。
2.响应面法优化玫瑰茄粗多糖提取工艺
根据Box-Behnken中心组合试验原理设计实验,采用Design-ExpertV8.06软件对所得数据进行分析,结果表明:当提取温度为90℃时,玫瑰茄粗多糖得率随料液比和提取时间的变化而变化,其变化幅度和曲线坡度均较大,可见料液比与提取时间两个因素对多糖得率存在着较强的交互作用。当固定提取时间为3h时,提取温度曲线急剧变化,可见提取温度对玫瑰茄粗多糖得率的影响较大,同时等高线也呈椭圆形,说明提取温度和料液比两个因素间的交互作用也较大。当固定料液比为1∶25时,提取温度和提取时间两个因素也存在显著的交互影响,当温度从80℃增加至90.04%时,玫瑰茄粗多糖得率随之显著提高,而后当温度继续升高,得率有所下降,这表明玫瑰茄粗多糖得率达到最大值时,温度为90.04℃。
通过响应面法预测玫瑰茄粗多糖最优的提取工艺条件为料液比1∶25.62(g/mL)、浸提时间3.13h、浸提温度90.04℃,理论最佳提取率是14.46%。考虑到实际情况对上述条件进行修正,最终的优化条件调整为液料比1∶26(g/mL)、提取时间3.1h、提取温度90℃,在此条件下进行3次平行实验验证,提取得率为14.41%,与理论预测值较接近,说明该响应面法优化得到的模型准确可靠,适用于玫瑰茄粗多糖的提取。