食品工业科技
Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔ ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｉ ｎｄｕｓｔｒｙ
综述
多糖提取技术的研究进展
尹 艳， 高文宏， 于淑娟 （ 华南理工大学轻工与食品学院， 广东广州 ５１０６４０）
摘 要： 多糖具有多种生物活性， 是一种天然的功能性成分。它在 食品中的应用十分广泛， 可以用于抑制脂类氧化和稳定 酸性饮料中的蛋白质， 并可以作为食品中的乳化成分。 文章综述了多糖提取的研究进展， 着重描述了包括溶剂 浸 提 法 、酶 法 、超 声 波 辅 助 提 取 法 、微 波 辅 助 提 取 法 和 超 临界流体萃取法在内的五种提取技术， 其中， 溶剂浸提 是这些提取方法的基础， 微波提取法能够得到比较高的 萃取率， 而超临界流体萃取技术可以得到比较高纯度的 多糖。
２ 多糖的提取方法
综述
Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．０２，２００７
食品工业科技
表 １ 预处理对多糖得率的影响［６］
预பைடு நூலகம்理
热水浸提（ 对照） 冷水浸泡 ３ｈ＋微波处理 ６ｍｉｎ
微波处理 ６ｍｉｎ＋热水浸提 干粉微波处理 酶处理
酶处理＋热水浸提
多糖得率（ ％）
８．８３ ８．１５ ９．７０ ９．１８ ９．６３ １５．７
１ 预处理过程
多糖的来源物可能含有杂质， 加工性能较差， 因 此， 在提取多糖之前要进行清洗、粉碎等预处理工 艺。清洗的目的是去除原料中的泥土等杂质； 粉碎是 为了增大原料在萃取过程中与萃取溶剂的接触面 积， 从而得到良好的萃取效果。在预处理过程中， 根 据需要， 还可以增加一些脱色、脱脂的工艺。莫开菊 等人［４］在提取葛仙米多糖时 ， 采用工业酒精对清洗好 的葛仙米进行脱色， 然后采用甲醇进行脱脂。
２．２ 酶法
酶法是通过酶反应将原料组织分解， 加速有效 成分的释放和提取， 选择适宜条件将影响提取的杂 质分解去除， 促进某些极性低的脂溶性成分转化成 糖 苷 类 易 溶 于 水 的 成 分 ， 降 低 提 取 的 难 度 。Ｏｕｒｄｉａ Ｂｏｕｚｉｄ 等 人［９］用 酶 能 够 专 一 地 水 解 酚 类 化 合 物 和 多 糖之间的酯键。Ｈａｕｋｅ Ｈｉｌｚ 等人［１０］应用酶分离得到更 多的果胶多糖。这种方法具有条件温和、易去除杂 质 、回 收 率 高 和 节 约 能 耗 等 优 点 ， 因 此 ， 酶 法 提 取 的 应用前景十分广阔。由于酶具有专一性和选择性的 特点， 应用时多采用复合酶。需要注意的是一组酶之 间 的 协 同 关 系 、底 物 、抑 制 剂 和 酶 的 浓 度 ， 还 要 注 意 酶解设备与工艺参数， 如粉碎、粉碎设备、ｐＨ、温度和 时间等。
２．４ 微波辅助提取法
微波提取过程中， 微波辐射导致植物细胞内的 极性物质， 尤其是水分子， 产生大量热量， 使得细胞 内的温度迅速上升， 液态水汽化产生的压力将细胞 膜和细胞壁冲破， 形成微小的孔洞， 进一步加热， 导 致细胞内部和细胞壁水分减小， 细胞收缩， 表面出现 裂纹。由于孔洞和裂纹的存在， 胞外溶剂容易进入细 胞内， 溶解并释放胞内多糖。微波的频率很高， 能深 入渗透物体， 对细胞的结构有较大作用。微波加热的 热效率高， 温度升高快速而均匀， 因此， 应用微波加 热提取手段， 能够显著缩短萃取时间， 较大程度地提 高多糖的萃取效率。
关键词： 多糖， 提取， 功能性成分
Ａｂ ｓｔｒ ａｃｔ ：Ｐｏｌｙｓ ａ ｃ ｃ ｈａ ｒｉｄ ｅ ｓ ａ ｒｅ ｎａ ｔｕｒａ ｌ ｆｕｎｃ ｔｉｏｎａ ｌ ｃ ｏｍｐ ｏｎｅ ｎｔｓ ｗｈｉｃ ｈ ｈａ ｄ ｓ ｅ ｖｅ ｒａ ｌ ｕｎｐ ａ ｒａ ｌｌｅ ｌｅ ｄ ｂ ｉｏａ ｃ ｔｉｖｉｔｉｅ ｓ ． Ｔｈｅ ｙ ｃ ａ ｎ ａ ｌｓ ｏ ｉｍｐ ｒｏｖｅ ｔｈｅ ｆｏｏｄ ｃ ｈａ ｒａ ｃ ｔｅ ｒｉｓ ｔｉｃ ｓ ， ｓ ｕｃ ｈ ａ ｓ ｔｈｅ ｉｎｈｉｂ ｉｔｏｒｙ ｅ ｆｆｅ ｃ ｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｏｘｉｄ ａ ｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｐ ｉｄ ｓ ， ｔｈｅ ｅ ｆｆｅ ｃ ｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓ ｔａ ｂ ｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｌｋ ｐ ｒｏｔｅ ｉｎ ｕｎｄ ｅ ｒ ａ ｃ ｉｄ ｉｃ ｃ ｏｎｄ ｉｔｉｏｎｓ ， ａ ｎｄ ｅ ｍｕｌｓ ｉｆｙｉｎｇ ｐ ｒｏｐ ｅ ｒｔｉｅ ｓ ｏｆ ｐ ｏｌｙｓ ａ ｃ ｃ ｈａ ｒｉｄ ｅ ｓ ． Ｐｏｌｙｓ ａ ｃ ｃ ｈａ ｒｉｄ ｅ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｗｉｄ ｅ ｌｙ ｕｓ ｅ ｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｏｄ ｉｎｄ ｕｓ ｔｒｙ ａ ｓ ａ ｆｏｏｄ ａ ｄ ｄ ｉｔｉｖｅ ｂ ｅ ｃ ａ ｕｓ ｅ ｏｆ ｔｈｏｓ ｅ ｆａ ｖｏｒａ ｂ ｌｅ ｐ ｒｏｐ ｅ ｒｔｉｅ ｓ ． Ｔｈｉｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｒｅ ｖｉｅ ｗｅ ｄ ａ ｄ ｖａ ｎｃ ｅ ｓ ｉｎ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ ｔｅ ｃ ｈｎｉｑ ｕｅ ｓ ｆｏｒ ｐ ｏｌｙｓ ａ ｃ ｃ ｈａ ｒｉｄ ｅ ｓ ， ｗｈｉｃ ｈ ｉｎｃ ｌｕｄ ｅ ｓ ｏｌｖｅ ｎｔ ｅ ｘａ ｃ ｔｉｏｎ， ｅ ｎｚｙｍｅ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ， ｕｌｔｒａ ｓ ｏｎｉｃ － ａ ｓ ｓ ｉｓ ｔｅ ｄ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ， ｍｉｃ ｒｏｗａ ｖｅ － ａ ｓ ｓ ｉｓ ｔｅ ｄ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ ａ ｎｄ ｓ ｕｐ ｅ ｒｃ ｒｉｔｉｃ ａ ｌ ｆｌｕｉｄ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｌａ ｔｔｅ ｒ ｆｏｕｒ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ ｔｅ ｃ ｈｎｉｑ ｕｅ ｓ ａ ｒｅ ｍｏｒｅ ｓ ｏｐ ｈｉｓ ｔｉｃ ａ ｔｅ ｄ ｔｈａ ｎ ｓ ｏｌｖｅ ｎｔ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ ｗｈｉｃ ｈ ｉｓ ｔｈｅ ｂ ａ ｓ ｉｃ ａ ｍｏｎｇ ａ ｌｌ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ ｔｅ ｃ ｈｎｉｑ ｕｅ ｓ ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｎｇ ｒａ ｔｅ ｓ ｏｆ ｔｈｏｓ ｅ ｔｅ ｃ ｈｎｉｑ ｕｅ ｓ ａ ｒｅ ｈｉｇ ｈｅ ｒ ｔｈａ ｎ ｔｈａ ｔ ｏｆ ｓ ｏｌｖｅ ｎｔ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ ｍｏｒｅ ｏｒ ｌｅ ｓ ｓ ． Ｔｈｅ ｍｉｃ ｒｏｗａ ｖｅ － ａ ｓ ｓ ｉｓ ｔｅ ｄ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ ｉｓ ｂ ｒｏｕｇ ｈｔ ｉｎｔｏ ｐ ｒｏｍｉｎｅ ｎｃ ｅ ｂ ｅ ｃ ａ ｕｓ ｅ ｏｆ ｉｔｓ ｈｉｇ ｈｅ ｒ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｎｇ ｒａ ｔｅ ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｓ ｕｐ ｅ ｒｃ ｒｉｔｉｃ ａ ｌ ｆｌｕｉｄ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｏｎ ｓ ｔａ ｎｄ ｓ ｏｕｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐ ｕｒｅ ｒ ｐ ｏｌｙｓ ａ ｃ ｃ ｈａ ｒｉｄ ｅ ｓ ａ ｃ ｑ ｕｉｒｉｎｇ ． Ｂｕｔ ｔｈｅ ｅ ｘｔｒａ ｃ ｔｉｎｇ ｐ ｒｉｎｃ ｉｐ ｌｅ ｉｓ ｔｈｅ ｓ ａ ｍｅ ｔｈａ ｔ ｗａ ｔｅ ｒ ｓ ｏｌｕｂ ｌｅ ｐ ｏｌｙｓ ａ ｃ ｃ ｈａ ｒｉｄ ｅ ｃ ｏｕｌｄ ｄ ｉｓ ｓ ｏｌｖｅ ｉｎ ｗａ ｔｅ ｒ．
糖， 抗肿瘤， 抗病毒等功能， 被认为是构成生命的四
收稿日期： ２００６－ ０６－ １４ 作 者 简 介 ： 尹 艳 （ １９８２－ ） ， 女 ， 在 读 硕 士 生 ， 主 要 从 事 生 物 活 性 多 糖 的
研究。 基金项目： 广东省自然科学基金博士科 研 启 动 基 金 （ ４３００４５６） 和 教 育
脱色的方法还有活性炭吸附法、离子交换法和 氧化脱色法等。活性炭吸附法脱色比较彻底， 但是可 能会造成多糖的损失。离子交换法是用弱碱性树脂 ＤＥＡＥ 纤 维 素 或 Ｄｕｏｌｉｔｅ Ａ７ 吸 附 色 素 ， 然 而 ， 它 仅 仅 对游离的阴离子色素具有吸附作用， 而对与多糖结 合的色素的吸附效果不太理想。氧化脱色法， 即用少 量 Ｈ２Ｏ２ 溶液氧化脱除色素， 这种氧化脱色是暂时的， 色素物质仍然存在于多糖溶液中， 一旦有还原剂的 加入， 就会显现出原来的颜色［５］。
２．１ 溶剂浸提法
多 糖 的 提 取 一 般 采 用 热 水 、酸 、碱 、乙 醇 等 作 为 溶剂， 并且多数采用热水浸提法进行粗提。聂凌鸿［７］ 采用热水浸提广东淮山水溶性多糖， 在固液比 １∶８， 浸提温度 ４５℃， 浸提时间 ２ｈ 的最佳工艺条件下， 提 取 率 为 ０．２８１６％ 。 而 在 固 液 比 １ ∶８， ＮａＯＨ 浓 度 为 ０．３ｍｏｌ／Ｌ， 浸提时间为 １ｈ 的最佳碱提工 艺 条 件 下 ， 广 东淮山水溶性多糖的提取率为 ０．２５２９％。在广东淮山 水溶性多糖的最佳提取工艺中， 碱提具有相对较快 的速度， 而热水浸提能够得到相对较高的提取率。另 外， 也可以两种溶剂 结 合 使 用 ， Ｚ． Ｈｒｏｍáｄｋｏｖá等 人［８］ 是用热水和稀碱分离出多糖细胞壁成分。水提取的 缺点是提取温度高， 耗时长且效率低， 成本高， 安全 性低， 而酸碱提取易破坏多糖的空间结构及活性。
Ｊｏｎ Ｌｕｎｄｑｖｉｓｔ 等 人［１４］应 用 微 波 加 热 从 云 杉 碎 片 中 提 取 得 到 水 溶 性 半 纤 维 素 多 糖 。聂 金 媛 等 人［１５］将 微 波辅助提取新技术应用于茯苓水溶性多糖的提取过 程 ， 在 微 波 占 空 比 ４２％， 时 间 １８ｍｉｎ， 固 液 比 １∶５０ 时 提取率为 ２．７９２％。表 ２ 是水溶性多糖微波辅助提取 法与其他方法的对比， 与传统回流法中提取率最高 的一组相比， 时间大大缩短， 提取率是传统法的两 倍； 与超声提取相比， 只用不到一半的时间， 提取率 提 高 ６３．５％。 另 外 ， 与 酶 法［１６］相 比 ， 提 取 时 间 明 显 缩 短， 提取率也略高。微波法不论在节能、高效， 还是在 操作方面都具有优越性。
另外， 多糖在浸提前还可根据需要进行一些处 理， 如微波加热处理、酶法处理、超声波处理、酸碱处 理 等 。由 于 酸 碱 处 理 易 破 坏 多 糖 的 空 间 结 构 及 活 性 ， 目前， 大多采用酶法、超声波或微波等方法破碎细 胞， 加入乙醇等有机溶剂除去材料中的脂类物质后， 再 提 取 多 糖 。程 超［６］在 平 菇 水 溶 性 多 糖 提 取 中 发 现 酶 法处理更容易去除杂质， 多糖回收率更高（ 见表 １） 。