8、響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

（1）響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行四因素三水平試驗(yàn)，優(yōu)化酶輔助超聲提取阿爾泰金蓮花總黃酮的提取工藝條件。試驗(yàn)結(jié)果見表2。以總黃酮提取率為指標(biāo)，通過Design-ExpertV8.05軟件對(duì)表中試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，獲得總黃酮提取率（Y）對(duì)酶添加量（A）、乙醇濃度（B）、提取時(shí)間（C）和提取溫度（D）四因素的二次多項(xiàng)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(duì)該模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表3所示，該回歸模型F值14.88，P＜0.0001，方程模型達(dá)到極顯著；決定系數(shù)R²=0.9320，校正系數(shù)AdjR²=0.8639；失擬項(xiàng)大于0.05，失擬不顯著，說明回歸方程擬合狀態(tài)良好；變異系數(shù)C.V為1.63%，表明模型的重現(xiàn)性很好，因此可以利用該模型優(yōu)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(duì)總黃酮得率影響大小順序?yàn)锽＞C＞A＞D。B、C的P值均小于0.01，說明乙醇濃度和提取時(shí)間對(duì)黃酮提取影響極顯著。AB、AC、BC的P值小于0.01，說明酶添加量和乙醇濃度、提取時(shí)間，乙醇濃度和提取時(shí)間之間有明顯的交互作用；而AD、BD、CD的P值大于0.05，表明他們之間的作用對(duì)總黃酮提取率沒有明顯的影響。不同因子交互作用的響應(yīng)面分析圖見圖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(shí)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(yù)測(cè)提取率為18.16%。

（2）驗(yàn)證試驗(yàn)

為檢驗(yàn)響應(yīng)面法優(yōu)化后的工藝可靠性，考慮實(shí)驗(yàn)操作的可行性，結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)間38.0min，提取溫度39.0℃。在此條件下，進(jìn)行3組平行試驗(yàn)，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(duì)誤差為0.8%，回歸方程預(yù)測(cè)值與實(shí)際值相吻合，說明運(yùn)用響應(yīng)面法優(yōu)化得到的模型參數(shù)準(zhǔn)確可靠，能真實(shí)反映各因素對(duì)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(duì)超聲提取阿爾泰金蓮花總黃酮的輔助作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(shí)作用最大。在提取過程中，纖維素酶水解可破壞植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，促進(jìn)了其胞內(nèi)所含黃酮類化合物的大量滲出，再結(jié)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以后，提取率不再增加，趨于平緩。基于此，根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)原理，選擇對(duì)提取率影響較大的因素：酶添加量、乙醇濃度、提取時(shí)間和提取溫度，進(jìn)行四因素三水平試驗(yàn)，響應(yīng)面優(yōu)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(shí)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(dá)18.0%以上，高于前期回流提取工藝研究獲得的提取率17.05%；且該方法簡(jiǎn)單高效、成本低、易于操作。研究結(jié)果可為阿爾泰金蓮花及其總黃酮的深入開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

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