8、酶辅響應麵優化試驗設計與結果

（1）響應麵試驗設計

根據Box-Behnken設計原理，助超進行四因素三水平試驗，声提優化酶輔助超聲提取阿爾泰金蓮花總黃酮的尔泰提取工藝條件。試驗結果見表2。金莲以總黃酮提取率為指標，花总黄酮通過Design-ExpertV8.05軟件對表中試驗數據進行多元回歸擬合，工艺獲得總黃酮提取率（Y）對酶添加量（A）、研究乙醇濃度（B）、酶辅提取時間（C）和提取溫度（D）四因素的助超二次多項回歸模擬方程為：Y=18.03-0.15A-0.55B-0.35C-0.12D+0.39AB-0.59A²-0.93B²-0.42C²-0.41D²。
0.43AC+0.018AD-0.42BC+0.012BD-0.072CD

對該模型進行方差分析，声提結果如表3所示，尔泰該回歸模型F值14.88，金莲P＜0.0001，花总黄酮方程模型達到極顯著；決定係數R²=0.9320，工艺校正係數AdjR²=0.8639；失擬項大於0.05，失擬不顯著，說明回歸方程擬合狀態良好；變異係數C.V為1.63%，表明模型的重現性很好，因此可以利用該模型優化阿爾泰金蓮花總黃酮的酶輔助超聲提取工藝。由各因素A、B、C、D的F值（或P值）大小可以得出各因素對總黃酮得率影響大小順序為B＞C＞A＞D。B、C的P值均小於0.01，說明乙醇濃度和提取時間對黃酮提取影響極顯著。AB、AC、BC的P值小於0.01，說明酶添加量和乙醇濃度、提取時間，乙醇濃度和提取時間之間有明顯的交互作用；而AD、BD、CD的P值大於0.05，表明他們之間的作用對總黃酮提取率沒有明顯的影響。不同因子交互作用的響應麵分析圖見圖8。通過DesignExpert8.0.5軟件分析得出阿爾泰金蓮花總黃酮纖維素酶輔助超聲提取的最佳工藝條件為:酶添加量1.42%，乙醇濃度47.10%，提取時間38.19min，提取溫度39.28℃；在此工藝條件下，阿爾泰金蓮花理論預測提取率為18.16%。

（2）驗證試驗

為檢驗響應麵法優化後的工藝可靠性，考慮實驗操作的可行性，結合單因素實驗結果，將上述提取工藝條件修正為：酶添加量1.4%，乙醇濃度47.0%，提取時間38.0min，提取溫度39.0℃。在此條件下，進行3組平行試驗，所得阿爾泰金蓮花總黃酮提取率均值為18.02±0.24%，與理論值的相對誤差為0.8%，回歸方程預測值與實際值相吻合，說明運用響應麵法優化得到的模型參數準確可靠，能真實反映各因素對阿爾泰金蓮花總黃酮提取率的影響。

三、討論

本文探討了纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶和中性蛋白酶對超聲提取阿爾泰金蓮花總黃酮的輔助作用，結果發現它們均能增加總黃酮的提取率，但相比之下，纖維素酶在溶液pH=4時作用最大。在提取過程中，纖維素酶水解可破壞植物細胞的細胞壁，促進了其胞內所含黃酮類化合物的大量滲出，再結合超聲的作用，溶液中化合物濃度增大，提取率得到較大提高隨著料液比的增大，總黃酮的提取率也不斷增大，在1:40以後，提取率不再增加，趨於平緩。基於此，根據Box-Behnken設計原理，選擇對提取率影響較大的因素：酶添加量、乙醇濃度、提取時間和提取溫度，進行四因素三水平試驗，響應麵優化阿爾泰金蓮花總黃酮的纖維素酶輔助超聲提取工藝，最佳提取工藝條件為：pH為4，料液比1:40，超聲功率90W，酶添加量1.4%，乙醇濃度47.0%，提取時間38.0min，提取溫度39.0℃，在此工藝條件下阿爾泰金蓮花總黃酮提取率可達18.0%以上，高於前期回流提取工藝研究獲得的提取率17.05%；且該方法簡單高效、成本低、易於操作。研究結果可為阿爾泰金蓮花及其總黃酮的深入開發提供科學依據。

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