响应面法优化桑椹不溶性膳食纤维提取工艺

摘要

[目的]果桑在我国种植广泛,其果实桑椹不易储存,利用率低.为了充分利用桑椹果渣,提高桑椹果实利用率,探讨碱液质量分数、浸提温度、液料比和浸提时间四个因素对桑椹不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber of Mulberry,IDFM)提取的影响,优化IDFM的提取工艺,增加桑椹的经济效益.[方法]以桑椹果渣为原料,采用碱法提取桑椹不溶性膳食纤维.在考察碱液质量分数、浸提温度、液料比和浸提时间对IDFM提取得率影响的单因素试验基础上,确定响应面因素水平.根据Box-Behnken设计原理,采用Design-Expert软件,用响应面试验的方法优化IDFM的提取工艺.以IDFM的提取得率为响应值,以碱液质量分数、浸提温度、液料比和浸提时间四个因素为自变量设计四因素三水平响应面试验,分析计算出IDFM最佳的提取工艺.[结果]IDFM的最佳提取工艺条件为,碱液质量分数3％、浸提温度50℃、液料比15:1 (mL:g)、浸提时间80 min.在最佳的工艺条件下,IDFM的提取得率可以达到43.98％.其中液料比对IDFM提取得率的影响显著(P=0.245＜0.05),其他因素对IDFM提取得率的影响均不显著,影响顺序依次为浸提时间、浸提温度、碱液质量分数.对IDFM提取得率存在显著影响的还有碱液质量分数与浸提温度的交互作用、浸提温度与液料比的交互作用、浸提温度与浸提时间的交互作用.[结论]经验证和讨论,在响应面方法或单因素及正交试验方法优化出的最优产品提取条件下,响应面法优化出的IDFM的提取得率更高,并且该工艺条件具备一定的实用性,可为桑椹的开发利用提供参考.