赵战利，宁占国，李 宁，周焕霞，王 缈，曹永兴，潘永胜
（山东星光生物科技有限公司，山东 德州 ２５３６００）
摘要：用大孔吸附树脂从玉米膳食纤维加工废液中提取分离阿魏酸，并进一步以三氯化铁和铁氰化钾为显色剂，对产品进行了薄层层析鉴定试验。结果表明，在ｐＨ为３时，ＨＰＤ－１００型大孔吸附树脂对样液的吸附量为０．１７２ ｍｇ／ｍＬ，解吸液为６０％乙醇时解吸率可达８３．４％，且在硅胶板上样品斑点与阿魏酸标准品斑点的Ｒｆ值相同，初步确定玉米膳食纤维加工废液中有阿魏酸成分。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：玉米膳食纤维废液；阿魏酸；薄层层析
中图分类号：Ｓ５１３；ＴＳ２１３．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：０４３９－８１１４（２０１５）０４－０９４４－０３
ＤＯＩ：１０．１４０８８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ０４３９－８１１４．２０１５．０４．０４３
收稿日期：２０１４－０７－２９
作者简介：赵战利（１９８７－），男，河南洛阳人，工程师，硕士，主要从事生物活性物质的分离纯化研究，（电话）１８２５３４５８７４２（电子信箱）ｚｈａｎｌｉｚｈａｏ＠１２６．ｃｏｍ。
目前中国玉米产量占世界玉米总产量的２０％左右，仅次于美国，但是中国玉米工业化生产水平低下，大多数淀粉加工企业只利用玉米的５０％～６０％成分制备商品淀粉，而占玉米干质量１４％～２０％的玉米皮多作为廉价的饲料出售［１－３］。
近些年，有研究报道玉米膳食纤维可以稀释和加速食物中致癌物质和有毒物质的移除，同时保护脆弱的消化道和预防结肠癌，因此通过玉米皮制备玉米膳食纤维成为当前研究的热点，其中较为先进的技术是采用木聚糖酶酶解法制备可溶性玉米膳食纤维，但是该方法产生废液较多，浪费水源，污染环境，目前对于废液成分没有相关的研究［４－６］。阿魏酸是植物中普遍存在的一种酚酸，具有清除自由基、抗血栓、降血脂等生理功能，其主要通过酯键和醚键与细胞壁多糖、木质素交联，构成细胞骨架结构，玉米皮中阿魏酸的含量高达３％，而以玉米皮为原料木聚糖酶酶解法制备阿魏酸的研究也较多［７］，因此探究从酶解玉米皮制备膳食纤维后的废液中提取阿魏酸，不仅可以降低阿魏酸的生产成本，变废为宝，而且可以为玉米皮高效综合开发利用提供新思路。
１ 材料与方法
１．１ 材料与仪器
玉米皮由山东中谷淀粉糖有限公司提供；９９％阿魏酸，陕西澳源生物技术有限公司；乙醇、乙酸乙酯、甲酸、乙腈、二氯甲烷、氯化铁、铁氰化钾等均为分析纯。
飞鸽牌ＡＫ／ＱＣ－０５８型离心机，上海安亭科学仪器厂；ＲＥ－５２ＡＡ型旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；ＳＨＺ－Ｄ（ＩＩＩ）型循环水真空泵，巩义市英裕高科仪器厂； ＡＬ－２０４型电子天平，梅特勒－托利多仪器有限公司；７５２Ｎ型紫外可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；ＨＰＤ－１００型大孔吸附树脂，沧州宝恩吸附材料科技有限公司；薄层层析硅胶板，青岛胜海精细硅胶化工有限公司；薄层色谱展开槽，上海信谊仪器厂。
１．２ 试验方法
１．２．１ 工艺流程
１．２．２ 玉米膳食纤维废液的预处理 量取用木聚糖酶酶解玉米皮混合液（玉米皮与去离子水质量比为１∶１）制备玉米膳食纤维后的废液１ ０００ ｍＬ，先用纱布过滤除去不溶性大颗粒物质，再以５ ０００ ｒ／ｍｉｎ离心１０ ｍｉｎ，取上清液，低温保存，备用。
１．２．３ 大孔吸附树脂预处理 ＨＰＤ－１００型大孔吸附树脂在使用前用９５％乙醇浸泡１２ ｈ后再用乙醇反复清洗，至洗出液与去离子水按１∶２比例混合时不出现浑浊，然后加入２倍体积的５％ＮａＯＨ 溶液浸泡３ ｈ，去离子水洗至中性，最后再用２倍体积的５％盐酸溶液浸泡３ ｈ，去离子水洗至中性后装柱。
１．２．４ 样液中阿魏酸的分离 将预处理后的样液调节ｐＨ为３左右，在流速为２ ＢＶ／ｈ的条件下，通过ＨＰＤ－１００型大孔吸附树脂进行柱吸附，吸附结束后先用去离子水将吸附在柱子上的糖分洗下来，然后再用６０％乙醇对柱子上的阿魏酸进行正式洗脱，回收洗脱液，浓缩后得到阿魏酸样品，待鉴定。
１．２．５ 薄层层析试验 将阿魏酸标准品与制备的阿魏酸样品分别溶于９５％乙醇后在同一硅胶板上点样，以展开剂二氯甲烷∶乙腈∶甲酸＝７．５∶２．５∶１．０进行薄层层析，喷涂现配的１％氯化铁和１％铁氰化钾混合液，视检做初步鉴定。
１．３ 测定方法
１．３．１ 可溶性糖含量测定 可溶性糖含量测定采用苯酚－硫酸法［８］。
１．３．２ 阿魏酸最大吸收波长测定 在２００～４００ ｎｍ 波长内对阿魏酸标准品进行全波长扫描，由图１可以看出，阿魏酸的最大吸收波长吸收峰为３１４ ｎｍ。
１．３．３ 阿魏酸标准曲线的绘制 称取阿魏酸标准品１０ ｍｇ，用９５％的乙醇溶解定容至１００ ｍＬ，之后用去离子水将其稀释至浓度分别为０．００１、０．００２、０．００３、０．００４、０．００５、０．００６、０．００７、０．００８ ｍｇ／ｍＬ的阿魏酸标准溶液，以去离子水为空白在３１４ ｎｍ处测吸光度，取阿魏酸标准溶液的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标进行回归处理，得回归方程ｙ＝５５．４ｘ－０．０１１ ４，Ｒ２＝０．９９３ ７，阿魏酸标准曲线如图２。
１．３．４ 吸附量的测定 将含有阿魏酸的样液在柱体积为３０ ｍＬ的ＨＰＤ－１００型大孔吸附树脂上进行动态吸附，以２ ＢＶ为单位收集流出液，在３１４ ｎｍ处测定吸光度，绘制泄露曲线，并按下式计算ＨＰＤ－１００型大孔吸附树脂的吸附量。
Ｑ＝（Ｃ１－Ｃ２）Ｖ／Ｖ０
式中，Ｑ－吸附量（ｍｇ／ｍＬ）；Ｃ１－吸附前样液浓度（ｍｇ／ｍＬ）；Ｃ２－吸附后流出液中阿魏酸含量（ｍｇ／ｍＬ）；Ｖ－样液体积；Ｖ０－树脂体积。
１．３．５ 解吸率的测定 对柱吸附后的树脂用去离子水按一定的流速洗脱，采用苯酚－硫酸法测定流出液还原糖含量，至流出液中不含还原糖，再用６０％乙醇按２ ＢＶ／ｈ的流速进行阿魏酸洗脱，以２ ＢＶ为单位收集洗脱液，在３１４ ｎｍ处测定吸光度，绘制洗脱曲线，确定洗脱液用量，按下式计算解吸率（％）。
Ｗ＝Ｃ３Ｖ３／（Ｃ１Ｖ－Ｃ２Ｖ）×１００％
式中，Ｗ－解吸率；Ｃ３－洗脱液中阿魏酸的含量（ｍｇ／ｍＬ）；Ｖ３－为洗脱液体积；C1-吸附前样液浓度；V-吸附前样液体积；C2-吸附前样液浓度。
２ 结果与分析
２．１ 动态吸附试验结果
对经预处理后的玉米膳食纤维废液加入一定量的浓盐酸调节ｐＨ为３，上样浓度为０．０１５ ｍｇ／ｍＬ，流速为２ ＢＶ／ｈ的条件下进行树脂吸附，以２ ＢＶ为单位收集流出液，其流出液中阿魏酸的浓度变化如图３。由图３可以看出，在上样量为１８～２２ ＢＶ时，ＨＰＤ－１００型大孔吸附树脂基本趋于饱和，此时树脂对阿魏酸的吸附量为０．１７２ ｍｇ／ｍＬ。
２．２ 动态解吸试验结果
先用去离子水洗除吸附饱和树脂上的糖成分及其他可溶性杂质，以２ ＢＶ／ｈ为洗脱流速，２ ＢＶ体积为洗脱液收集单位，用６０％乙醇等梯度洗脱，洗脱液体积对洗脱液阿魏酸浓度做洗脱曲线（图４）。由图４可以看出，１１ ＢＶ用量的解吸液即可将树脂上的阿魏酸基本全部洗脱下来，其解吸率可达到８３．４％。
２．３ 阿魏酸的初步鉴定结果
取阿魏酸洗脱液２００ ｍＬ，５０ ℃旋转蒸发浓缩挥去乙醇，获得阿魏酸水溶液，按１∶３的比例用乙酸乙酯萃取阿魏酸，重复３次，合并酯相，４０ ℃旋转蒸发得淡黄色产品，９５％乙醇溶解后，进行硅胶板薄层层析，层析结束后喷涂１％的三氯化铁和１％的铁氰化钾混合液显色，层析结果如图５。由图５可以看出，样品和阿魏酸标准品在相同位置处均显蓝紫色，且无拖尾现象，证明样品中含有阿魏酸。根据点样处到斑点中心的距离（ｒ１）和点样处到溶剂前沿的距离（ｒ２）求出各斑点的Ｒｆ值（Ｒｆ＝ｒ１／ｒ２），可得样品与阿魏酸标准品具有相同的Ｒｆ值，约为０．７。
３ 结论
本研究以酶解法制备玉米膳食纤维后的废液为原料，对经预处理后的废液进行大孔树脂吸附分离，尝试从中分离出在玉米皮中含量较高的阿魏酸，并对分离得到的产品进行了初步的薄层层析鉴定试验。结果表明，在玉米膳食纤维加工废液中有阿魏酸的存在。这将对降低传统阿魏酸提取的生产成本，变废为宝，以及对玉米皮高效综合开发利用提供了新思路。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：
［１］ 鲁晓翔，连喜军，唐津忠，等．玉米加工副产物高附加值利用研究进展［Ｊ］．粮油加工，２００７（４）：８４－８７．
［２］ ＴＨＯＮＧＮＧＡＭ Ｍ， ＭＣＣＬＥＭＥＮＴＳ Ｄ Ｊ． Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ｔｉｔｒａｔｉｏｎ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｈｉｔｏｓａｎ ａｎｄ ａ ｂｉｌｅ ｓａｌｔ （ｓｏｄｉｕｍ ｔａｕｒｏｃｈｏｌａｔｅ）［Ｊ］． Ｆｏｏｄ Ｈｙｄｒｏｃｏｌｌｏｉｄｓ， ２００５， １９（５）：８１３－８１９．
［３］ 修建成，曹荣安，孔保华，等．膳食纤维的生理功能及应用现状［Ｊ］． 农产品加工学刊，２００５，４２（８）：４８－５３．
［４］ 石长波，马永强，韩春然，等．木聚糖酶法制备水溶性玉米膳食纤维的工艺研究［Ｊ］． 食品科学，２００７，２８（４）：１２１－１２５．
［５］ 张庭静，吴 坤．玉米膳食纤维在食品加工中的应用［Ｊ］．浙江农业科学，２００９（６）：１１５７－１１５８．
［６］ 王 刚，王 蕾．木聚糖酶改性玉米麸皮膳食纤维粉工艺研究［Ｊ］． 粮食与油脂，２０１１（１０）：３６－３９．
［７］ 何粉霞，刘国琴，李 琳，等．超声波辅助酶法提取小麦麸皮中阿魏酸的工艺研究［Ｊ］． 粮食与饲料工业，２０１０（８）：２５－２７．
［８］ 刘晓涵，陈永刚，林 励，等．蒽酮硫酸法与苯酚硫酸法测定枸杞子中多糖含量的比较［Ｊ］． 食品科技，２００９，３４（９）：２７０－２７２．
（责任编辑 龙小玲）