响应面法优化超声波-微波协同提取玫瑰茄多糖工艺
1.响应面法优化玫瑰茄粗多糖提取单因素影响
(1)超声波功率
在微波功率100W、提取时间5min、液料比(mL∶g)为20∶1的条件下,研究超声波功率(150、180、210、240、270W)对玫瑰茄多糖得率的影响。玫瑰茄多糖得率随着超声波功率增大先增加后减少,超声波功率为240W时,玫瑰茄多糖得率最大。因此,选定超声波功率为240W。
(2)液料比
在超声波功率240W、微波功率100W、提取时间5min的条件下,研究液料比(mL:g)10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1、35∶1对玫瑰茄多糖得率的影响。玫瑰茄多糖得率随着液料比增大呈先增加后减少,当液料比为20∶1(mL∶g)时,多糖得率最大。其原因是提取溶剂用量越大,介质推动力越大,玫瑰茄多糖溶出越多,但提取溶剂用量过大,会导致其他水溶性物质溶出,增加能耗,降低多糖得率。因此,选定液料比(mL∶g)为20∶1。
(3)提取时间(https://www.daowen.com)
在超声波功率240W、微波功率100W、液料比(mL:g)为20∶1的条件下,研究提取时间(5、10、15、20、25min)对玫瑰茄多糖得率的影响。玫瑰茄多糖得率随着提取时间延长呈现先增加后减少趋势,提取时间为15min时,玫瑰茄多糖得率最高,其原因是随着时间的延长,玫瑰茄多糖中敏感物质失去活性。因此,选定提取时间15min。
(4)微波功率
在超声波功率240W、提取时间15min、液料比(mL∶g)为20∶1的条件下,研究微波功率(100、150、200、250、300W)对玫瑰茄多糖得率的影响。玫瑰茄多糖得率随着微波功率增大先增加后减少,其原因是微波升温快速,加快多糖溶出,但是微波功率过大,会阻碍介质渗入。因此,选定微波功率150W。
2.玫瑰茄多糖提取条件响应面分析
液料比和提取时间交互作用对多糖得率影响显著,分别在液料比(mL∶g)(19~20)∶1和提取时间14~15min出现最大值。液料比和微波功率交互作用对多糖得率影响不显著,分别在液料比(mL∶g)为(19~20)∶1和微波功率150~152W出现最大值。提取时间和微波功率交互作用对多糖得率影响显著,分别在提取时间14~15min和微波功率150~152W出现最大值。液料比、提取时间对多糖得率影响显著,微波功率对多糖得率影响不显著,三者影响程度的大小依次为:液料比>提取时间>微波功率。
优化后的最佳提取工艺条件为:超声波功率240W、液料比(mL∶g)19.26∶1、提取时间14.59min、微波功率151.07W,玫瑰茄多糖得率预测值为3.52%。根据响应面试验结果,考虑到操作简便,确定超声波—微波协同提取玫瑰茄多糖最优工艺条件为:超声波功率240W、液料比(mL∶g)20∶1、提取时间15min、微波功率150W,在此条件下玫瑰茄多糖得率为3.51%,与预测值相对误差为0.28%。