昆山市超聲儀器有限公司最新款ES型超聲波清洗器輔助提取是一種新型的技術，可以加強有效成分的提取。以八月瓜皮為原料，結合超聲提取具有的優點，通過響應面優化提取工藝。提取時間減一半，產率 8.924%，為提取果膠提供更好的參考依據。
1 主要試劑與儀器
八月瓜果皮，由陜西戶縣八月瓜基地提供（去年果皮）；鹽酸、氫氧化鈉、硫酸、乙醇、D-半乳糖醛酸標準品、咔唑、活性炭均為分析純。BSA224S 電子天平；FZ102 微型植物粉碎機；H-H 數顯恒溫水浴鍋；723N 可見分光光度計；R201L 旋轉蒸發儀；TDL-40B 型離心機；玻璃比色皿；DGH-9145A 電熱鼓風干燥箱；昆山舒美超聲儀器有限公司KQ5200ES型數控超聲波清洗器；Sartorius 普及型 PH 計。
2 實驗方法
2.1 原料預處理
將八月瓜果皮用 35~40℃的蒸餾水洗滌 3、4 遍，洗掉污垢灰層，并且可以洗掉有機酸、色素、和可溶性糖，直到濾液無色。然后再將漂洗過后的八月瓜果皮加入蒸餾水煮沸 10min。于電熱鼓風干燥箱中 60℃烘干，用萬能粉碎機粉碎過篩，收集粉末備待用。
2.2 提取工藝流程
準確稱取 10.00g 八月瓜果皮粉末，用一定體積的蒸餾水滅酶10min，除去果膠酶。滅酶后的八月瓜皮濾渣用離心機 2800r/min 離心 10min 過濾。將濾渣置于 250ml 燒杯中，按照一定的料液比（g/mL）加入蒸餾水，并用鹽酸調節 pH 至一定值，超聲萃取一定時間。提取結束后再次離心 5min，收集上清液。減壓蒸餾濃縮，在每 100mL 果膠提取液中加入 0.9g 活性炭 60℃保溫脫色 35min，過濾。
超聲波清洗器超聲時間介于 30~60min 之間，果膠提取率和半乳糖醛酸含量呈現遞增趨勢，而60~80min 遞減，因此超聲時間 60min 為宜。超聲會產生空穴作用，擾動效應等，從而破壞細胞壁。當超聲時間縮短時，超聲波破壞組織細胞壁的作用就變小，反之，果膠得率會提高。超聲時間過長，水溶液果膠進一步水解，導致提取率和半乳糖醛酸含量下降。
超聲波清洗槽的水溫介于 40℃~60℃之間果膠提取率和半乳糖醛酸含量呈現遞增趨勢，而 60℃~90℃遞減，因此溫度為 60℃為宜。果膠的水解需要一定的溫度，溫度太低，原果膠不能完全水解，導致提取率和半乳糖醛酸含量較低；溫度太高，由于果膠屬于熱穩定性不好物質，果膠提取不佳。
最重要的因素清洗機超聲功率介于 100~140W 之間，果膠提取率和半乳糖糖醛酸含量呈現逐漸遞增的趨勢，而介于 140~200W 遞減，因此超聲功率 140W 為宜。超聲功率小，對細胞破壞弱，不能使果膠完全從細胞中溢出，導致產率低；超聲功率大，果膠過度水解，導致提取不佳。
響應面條件優化及驗證試驗通過軟件分析，果膠提取的最佳工藝條件為超聲功率 148.805W、pH 1.423、提取溫度 64.767℃。
在此條件下，八月果果皮這種果膠得率預測值可達 8.926%。為了試驗方便操作，將工藝條件進行修正為超聲功率 150W、 pH 1.5、提取溫度 65℃。在此條件下驗證果膠提取試驗，得率均值為8.924%，與預測值 8.926%相近，說明響應面優化超聲波輔助提取八月瓜果皮中果膠的提取工藝條件可行。
3 分析
采用響應面優化超聲輔助提取八月瓜果皮中果膠的工藝參數。探索了果膠含量的最佳吸收波長，以及標準曲線的繪制。分別討論了提取預處理條件過程中滅酶時所用蒸餾水體積、粉碎粒度對果膠提取率和半乳糖醛酸含量的影響。以及提取過程中超聲功率、超聲時間、pH、液料比、超聲溫度因素對果膠中半乳糖醛酸含量和果膠提取率的影響，根據單因素試驗分析，用響應面回歸方程的分析進行優化，確定了八月瓜果皮中果膠提取的最佳工藝條件。其主要結論如下：
（ 1）果膠的最大吸收 波長為 525nm，半乳 糖醛酸溶液 的線性方程 為 Y=0.0041X-0.0225，R2=0.98816，結果表明半乳糖醛酸的含量在 10~70μg/mL 的范圍內有良好的線性關系。
（2）預處理過程中滅酶體積 80mL，粉碎粒度 40 目。提取時最佳工藝參數為料液比 1:13（g/mL），pH=1.5，超聲時間為 60min，超聲功率為 150W，超聲溫度為 65℃，實驗驗證提取率的值8.924%，與預測值接近，說明該模型具有可行性。
（3）超聲波清洗器輔助提取與傳統的酸提果膠時間減少一半，減少能量，節約成本，符合廢物利用的原則。
