【正文】 　　　1.981**.996**42天　　　　1.992**49天　　　　　17天1.984**.524.834*.712.850*薯皮14天　1.387.736.816*.918**28天　　1.898*.00935天　　　1.221.43042天　　　　1.967**49天　　　　　1注:*，** 甘薯中基礎(chǔ)成分在膨大期的變化規(guī)律由于薯蕷皂甙元主要存在于甘薯塊根中，因此為了研究甘薯塊根在膨大期各物質(zhì)變化與薯蕷皂甙元的關(guān)系，在甘薯膨大期的第14天、28天、42天，測定了3個(gè)品種甘薯的基礎(chǔ)物質(zhì)成分的含量。由表32可以看出，隨著生長天數(shù)的增加，甘薯中淀粉含量呈現(xiàn)明顯的增加趨勢，冀7%～%、%～%%～%，其中增幅最大的為冀71。冀98的蛋白質(zhì)含量略高于其他兩個(gè)品種，總體呈增長趨勢，脂肪，還原糖和纖維素含量都略有增加，灰分和水分的含量變化由于受到各種因素的影響，變化不明顯。表32 甘薯膨大期基礎(chǔ)成分含量(%)指標(biāo)%（干基）甘薯品種時(shí)間（天）水分脂肪蛋白質(zhì)淀粉還原糖纖維素灰分冀71142842冀65142842冀98142842表33 膨大期甘薯基礎(chǔ)成分與薯蕷皂甙元的相關(guān)性分析相關(guān)性　蛋白質(zhì)淀粉還原糖水分脂肪纖維素灰分甘薯塊根甘薯皮蛋白質(zhì)1.484.078.289.713*.195.312淀粉　1.486.053.659.678**.762*還原糖　　1.192.632*.414水分　　　1.194.384脂肪　　　　1.005.631纖維素　　　　　1.388.307.347灰分　　　　　　1　*甘薯塊根　　　　　　　1.405甘薯皮　　　　　　　　1注:*，** 在膨大期甘薯基礎(chǔ)成分與薯蕷皂甙元的變化規(guī)律為了進(jìn)一步考察以上基礎(chǔ)成分與薯蕷皂甙元在甘薯膨大期之間的影響關(guān)系。結(jié)果如表33。通過對三個(gè)品種甘薯中塊根、薯皮中的薯蕷皂甙元和其他基礎(chǔ)成分之間的線性相關(guān)性分析可知，蛋白質(zhì)和纖維素、淀粉和薯皮中的薯蕷皂甙元相關(guān)性顯著，且呈正相關(guān)，即前者隨著后者的增加而增加。還原糖與灰分、灰分與甘薯塊根中的薯蕷皂甙元相關(guān)性顯著，但呈負(fù)相關(guān)，即前者隨著后者的增加而減少。值得注意的是甘薯塊根中的薯蕷皂甙元與淀粉含量相關(guān)性極顯著，且呈正相關(guān)，即當(dāng)甘薯中淀粉含量越高，薯蕷皂甙元的含量也越高。 本章小結(jié)1）本章研究在膨大期甘薯中薯蕷皂甙元在各器官中的含量變化，以及在各個(gè)階段的相關(guān)性分析。結(jié)果顯示，在膨大期甘薯莖和葉中均不含有薯蕷皂甙元，而塊根中的薯蕷皂甙元含量隨著生長周期的延長呈現(xiàn)明顯的增加趨勢，而薯皮中的薯蕷皂甙元只在膨大期開始和結(jié)束時(shí)增長趨勢明顯，并且薯塊中的薯蕷皂甙元含量明顯高于薯皮。2）甘薯中的基礎(chǔ)成分物質(zhì)在整個(gè)膨大期內(nèi)也有不同的變化趨勢，淀粉含量呈現(xiàn)明顯的增加趨勢，而其他物質(zhì)略有增長，但是趨勢不明顯。而以上物質(zhì)與甘薯塊根和薯皮中薯蕷皂甙元有一定的相關(guān)性，但值得注意的是，淀粉含量增加明顯，薯蕷皂甙元含量的增加趨勢也越明顯。第4章 甘薯中薯蕷皂甙元提取、純化工藝研究第4章 甘薯中薯蕷皂甙元提取、純化工藝研究 試驗(yàn)材料與設(shè)備 試驗(yàn)材料與試劑甘薯品種：浙25煙2維多麗、冀10莆1冀北京55冀13冀12貴薯12徐800寧2渝紫7號、紫7濟(jì)農(nóng)269冀9冀7冀095冀332冀982冀99冀710商0711，由河北省農(nóng)林科院糧油作物研究所甘薯研究室提供。 鹽酸，分析純天津市大茂化學(xué)試劑廠氫氧化鈉，分析純天津市大陸化學(xué)試劑廠冰醋酸，分析純天津市大茂化學(xué)試劑廠石油醚，分析純天津大茂化學(xué)試劑廠高氯酸，分析純天津市大茂化學(xué)試劑廠乙腈，色譜純天津康科德科技有限公司甲醇，色譜純天津康科德科技有限公司1011型電熱鼓風(fēng)干燥箱 天津華北試驗(yàn)電爐廠玻璃儀器氣流烘干器河南豫華儀器有限公司JA 1003型電子天平( g)上海精科天平JJ 1000型電子天平( g)美國雙杰兄弟(集團(tuán))有限公司DK981型電熱恒溫水浴鍋河南省鞏義市英峪予華儀器廠SP756 p紫外可見分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司DELTA 320型pH計(jì)梅特勒托利多儀器有限公司北京醫(yī)用離心機(jī)廠SHZD(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵鞏義市英峪予華儀器廠Re201旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器河南省鞏義市英峪予華儀器廠201升降恒溫水浴鍋河南省鞏義市英峪予華儀器廠SHZD(Ⅲ)型予華牌循環(huán)水式真空泵河南省鞏義市英峪予華儀器廠超聲波昆山市超聲波儀器有限公司高效液相色譜儀上海島津儀器有限公司 試驗(yàn)內(nèi)容與方法 原料的預(yù)處理甘薯于2010年成熟期采摘，考慮到樣品保存等問題，新鮮的甘薯經(jīng)洗凈晾干，切成薄片，避光風(fēng)干，粉碎機(jī)粉碎，過40目篩，放置在干燥器中，供試驗(yàn)使用。 23個(gè)不同品種甘薯中基礎(chǔ)成分和薯蕷皂甙元含量的測定以河北農(nóng)科院提供的23個(gè)甘薯品種為原料，考察河北甘薯不同品種間基礎(chǔ)物質(zhì)之間和基礎(chǔ)物質(zhì)與薯蕷皂甙元含量之間的變化關(guān)系，為河北省甘薯的綜合加工利用提供基礎(chǔ)。23個(gè)甘薯品種的基礎(chǔ)成分檢測參照第三章的國標(biāo)方法。甘薯中總薯蕷皂甙元含量的確定采用極限提取的方法，即稱取5g甘薯粉（鮮樣），溶于50 mol/L的鹽酸溶液中，在100℃下水浴4 h，過濾并用去離子水沖洗殘?jiān)林行?，殘?jiān)?0℃干燥2 h，用50 mL石油醚提取8 h，過濾，定容，待紫外檢測。如此反復(fù)提取殘?jiān)?，直到紫外檢測吸光度值A(chǔ)bs。根據(jù)紫外標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算總薯蕷皂甙元的含量。 甘薯中薯蕷皂甙元索氏提取法 提取裝置及原理 圖41 索氏提取裝置索式提取法是一種常用的利用溶劑萃取樣品的方法，圖41為提取裝置圖。溶劑萃取法的實(shí)質(zhì)就是固液萃取，一般情況下無化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。固體原料中的溶質(zhì)樣品組分通過溶劑反復(fù)的回流溶解使其溶入提取溶劑中，或與提取溶劑形成互溶體，進(jìn)而使目標(biāo)樣品與固體原料分離。溶劑的蒸發(fā)和回流使萃取劑在每次與萃取物相接觸時(shí)都保持新鮮與較高的純度，因而能大大提高溶劑的萃取能力，使原料達(dá)到較高的提取率。 索氏提取甘薯中薯蕷皂甙元的步驟取5 g甘薯粉，加入50 mol/L的鹽酸溶液，在100℃下水浴4 h，過濾并用去離子水沖洗殘?jiān)林行?，殘?jiān)?0℃干燥2 h，烘干后的酸解產(chǎn)物，用濾包好放入250 mL的索氏提取器中，在燒瓶中加入1 g的活性炭，然后用200 mL石油醚在80℃下回流提取8 h，將石油醚提取液過濾，用少量的石油醚洗滌活性炭3次，最后將提取溶劑進(jìn)行回收并濃縮樣品，定容，待測。 超聲波輔助提取甘薯中的薯蕷皂甙元[87]H2OirradiationUltrasonicH+OH超聲波輔助提取法是一種較為成熟的用于植物原材料提取過程的方法。其能增加提取率是因?yàn)槌暡芷茐募?xì)胞壁、降低顆粒的大小并在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用，使細(xì)胞內(nèi)含物轉(zhuǎn)移到溶液當(dāng)中。采用超聲波輻射的傳播在液體中促進(jìn)了一系列的壓縮和稀疏波。在足夠高功率，達(dá)到一種不穩(wěn)定的大小和劇烈的的條件下，空化作用使氣泡連續(xù)循環(huán)的形成。原材料所釋放的熱量與所謂的“熱點(diǎn)”有關(guān)，即溫度和壓力分別限制在5000℃和2000 atm下。當(dāng)水蒸氣、溶解氣體和/或有機(jī)物質(zhì)暴露在這些極端的條件下，鍵斷裂則發(fā)生。然后，超聲波分解(如公式41)引起羥基自由基從水中分離出來。 (41)在氧氣存在的情況下，過羥基按如下42方程所形成。H+O2→OOH (42)形成的自由基擴(kuò)散溶解，同時(shí)釋放出過氧化氫。如方程43和44.2OH→H2O2 (43)2OOH→H2O2+O2 (44) 與傳統(tǒng)的提取方法相比，超聲波輔助提取法能通過增加提取量和縮短提取時(shí)間來顯著提高提取率。 超聲波輔助提取步驟 ，將干燥后的酸解產(chǎn)物放入到250 mL的具塞三角瓶中，加入1 g活性炭，然后用200 mL石油醚在超聲波中處理1～2個(gè)小時(shí)后拿出，過濾，并用少量石油醚反復(fù)洗滌活性炭3次，最后將提取溶劑進(jìn)行回收并濃縮樣品，定容，待測。 單因素試驗(yàn)將索氏提取和超聲波輔助提取兩種方法進(jìn)行對比，結(jié)果顯示超聲波提取法優(yōu)于索氏提取法，因此將超聲波輔助提取法進(jìn)行工藝優(yōu)化。甘薯中薯蕷皂甙元的提取受很多因素的影響，包括原料粒度、酸濃度、酸水解時(shí)間、酸水解溫度、pH值、提取溶劑種類和溶劑提取時(shí)間等。本試驗(yàn)針對超聲波輔助方法來考察其中幾個(gè)主要影響因素對提取率的影響，并通過正交試驗(yàn)來設(shè)計(jì)最佳的提取工藝。主要因素包括原料粒度（60目）鹽酸濃度（、 mol/L）、酸水解時(shí)間（5 h）、酸水解溫度（70、80、90、100℃）、pH值（9）、溶劑提取時(shí)間（、2 h）。 正交試驗(yàn) 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)各單因素的結(jié)果來確定正交試驗(yàn)表，經(jīng)分析該試驗(yàn)原料粒度選擇40與60目均顯示較高提取率且差別不明顯，鑒于經(jīng)濟(jì)和效率方面的考慮選擇原料粒度為40 目。表41 正交試驗(yàn)的因素水平表水平因 素HCl濃度（mol/L）A酸解時(shí)間（h）B酸解溫度（℃）C溶劑提取時(shí)間（h）DpHE123412357080901003579則正交試驗(yàn)以酸濃度、酸水解時(shí)間、酸水解溫度、pH值和溶劑提取時(shí)間因素?cái)M定4個(gè)水平，采用L16(45)正交試驗(yàn)，設(shè)計(jì)16組工藝條件。在最佳吸收波長540 nm下測定其吸光度（香草醛冰醋酸+高氯酸），然后以吸光度A作為比較各工藝組提取效果的指標(biāo)。薯蕷皂甙元提取因素水平表如表41所示。由于試驗(yàn)的目的是尋求較好的水平組合，因此暫且不考慮各因素間的交互作用。薯蕷皂甙元提取正交設(shè)計(jì)方案見表42。按照表42中各組條件做實(shí)驗(yàn)，每組做3次，每次測兩組平行樣，以得到提取甘薯薯蕷皂甙元的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。表4–2 正交設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)號因 素HC濃度（mol/L）A酸解時(shí)間（h）B酸解溫度（℃）C溶劑提取時(shí)間（h）DpHE123456789101112131415161（）1（）1（）1（）2（）2（）2（）2（）3（）3（）3（）3（）4（）4（）4（）4（）1（1）2（2）3（3）4（5）1（1）2（2）3（3）4（5）1（1）2（2）3（3）4（5）1（1）2（2）3（3）4（5）1（70）2（80）3（90）4（100）2（80）1（70）4（100）3（90）3（90）4（100）1（70）2（80）4（100）3（90）2（80）1（70）1（）2（）3（）4（）3（）4（）1（）2（）4（）3（）2（）1（）2（）1（）4（）3（） 1（3） 2（5） 3（7） 4（9） 4（9） 3（7） 2（5） 1（3） 2（5） 1（3） 4（9） 3（7） 3（7） 4（9） 1（3） 2（5） 正交結(jié)果的驗(yàn)證以正交試驗(yàn)所得到的最優(yōu)條件做驗(yàn)證性試驗(yàn)，重復(fù)試驗(yàn)三次。測定最優(yōu)條件下甘薯中薯蕷皂甙元的提取率。 數(shù)據(jù)分析方法試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel分析處理，取3個(gè)測定結(jié)果的平均值。采用正交助手設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，并分析試驗(yàn)結(jié)果。 薯蕷皂甙元的純化研究 裝柱取20 g柱層析硅膠（100～200目）在120℃下活化1 h，自然冷卻后加入石油醚采用濕法裝柱，裝入完全后，繼續(xù)用石油醚進(jìn)行沖洗，將液體排放干凈，根據(jù)石油醚用量計(jì)算出硅膠層析柱的吸附體積為55 mL。 上樣將50 mL甘薯薯蕷皂甙元提取液進(jìn)行真空干燥濃縮，然后用乙酸乙酯用濃縮物進(jìn)行溶解，再加入5 g的硅膠，100℃水浴揮干乙酸乙酯，將剩余的硅膠上柱，并在層析柱表面放置一塊棉花，防止洗脫液將層析柱表面沖壞。 洗脫根據(jù)對樣品進(jìn)行薄層色譜檢測，得出最佳的洗脫溶劑為石油醚：乙酸乙酯=1:1，并在洗脫