材料与方法
1.1材料与试剂
玫瑰茄：市售;D无水葡萄糖：美国Sigma;无水乙醇、苯酚等化学试剂均为分析纯。
1.2仪器与设备
ME204梅特勒电子天平（北京欧信胜科技有限公司）;XH300B微波超声波联合萃取仪（北京祥鹤科技发展有限公司）;RE52AA旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器设备公司）;UV1800DS2紫外可见分光光度计（上海美谱达仪器有限公司）;LGR104.2高速冷冻离心机（上海安亭科学仪器厂）。
1.3试验方法
1.3.1样品预处理
用清水洗净无病虫害玫瑰茄花萼，将花萼55～60℃烘干10～12 h，粉碎，过70目筛，密封保存。
1.3.2玫瑰茄多糖超声波微波协同提取工艺流程
将玫瑰茄花萼干粉置于萃取容器中，在一定的超声波功率、液料比、提取时间和微波功率条件下提取，提取液抽滤、浓缩后，加入95%乙醇，冷冻离心15 min，收集沉淀，得玫瑰茄多糖与蛋白质混合物，用蒸馏水溶解，活性炭脱色后，用Sevage试剂（正丁醇∶氯仿=4∶1）脱蛋白数次，最后将上清液定容，摇匀得玫瑰茄多糖提取液。
1.3.3标准曲线的绘制和玫瑰茄多糖得率的计算
采用苯酚硫酸法测定多糖[16]，玫瑰茄多糖得率计算公式[17]：
多糖得率=多糖提取量×稀释倍数玫瑰茄花萼干粉质量×100%
1.4试验设计
1.4.1单因素试验
以水为提取剂，选取超声波功率、液料比、提取时间、微波功率4个因素，以玫瑰茄多糖得率为衡量指标，进行单因素试验。
1.4.2响应面优化试验设计
根据单因素试验结果，选取对玫瑰茄多糖得率影响显著的液料比、提取时间、微波功率为自变量，玫瑰茄多糖得率为因变量，进行 BoxBehnken响应面优化试验设计。试验因素与水平设计如表1所示。
1.5数据分析
所有试验均重复3次，结果取平均值，运用Excel 2016软件进行数据处理，运用SPSS 22.0软件进行单因素显著性分析，运用DesignExpert 8.0.5软件进行响应面数据分析。
2结果与分析
2.1葡萄糖标准曲线
葡萄糖标准曲线回归方程y=6.9821x+0.0005，R2=0.9996，式中：x为葡萄糖质量浓度mg·mL-1，y为吸光值，R2值表明葡萄糖质量浓度为0.00～0.06 mg·mL-1时，吸光值与质量浓度线性关系良好。
2.2单因素试验
2.2.1超声波功率对玫瑰茄多糖得率的影响
在微波功率 100 W， 提取时间 5 min，液料比（mL∶g） 20∶1 的条件下，研究超声波功率（150、180、210、240、270 W）对玫瑰茄多糖得率的影响结果见图1。由图1可知，玫瑰茄多糖得率随着超声波功率增大先增加后减少，超声波功率为240 W时，玫瑰茄多糖得率最大。其原因是超声波的机械振动破坏多糖细胞壁结构，使多糖溶出，但是过大的机械振动会破坏多糖的活性成分，使多糖得率降低。因此，选定超声波功率为240 W。
2.2.2液料比对玫瑰茄多糖得率的影响
在超声波功率 240 W，微波功率 100 W，提取时间 5 min 的条件下，研究液料比（mL∶g）10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1、35∶1对玫瑰茄多糖得率的影响结果见图2。由图2可知，玫瑰茄多糖得率随着液料比增大呈先增加后减少，当液料比为20∶1（mL∶g）时，多糖得率最大。其原因是提取溶剂用量越大，介质推动力越大，玫瑰茄多糖溶出越多，但提取溶剂用量过大，会导致其他水溶性物质溶出，增加能耗，降低多糖得率。因此，选定液料比（mL∶g）为20∶1。
2.2.3提取时间对玫瑰茄多糖得率的影响
在超声波功率 240 W，微波功率 100 W，液料比（mL∶g）为20∶1 的条件下，研究提取时间（5、10、15、20、25 min）对玫瑰茄多糖得率的影响结果见图3。由图3可知，玫瑰茄多糖得率随着提取时间延长呈现先增加后减少趋势，提取时间为15 min时，玫瑰茄多糖得率最高，其原因是随着时间的延长，玫瑰茄多糖中敏感物质失去活性。因此，选定提取时间15 min。
2.2.4微波功率对玫瑰茄多糖得率的影响
在超声波功率 240 W， 提取时间 15 min， 液料比（mL∶g）为20∶1 的条件下，研究微波功率（100、150、200、250、300 W）对玫瑰茄多糖得率的影响结果见图4。由图4可知，玫瑰茄多糖得率随着微波功率增大先增加后减少，其原因是微波升温快速，加快多糖溶出，但是微波功率过大，会阻碍介质渗入[18]。因此，选定微波功率150 W。
2.3玫瑰茄多糖提取条件响应面分析
2.3.1响应面试验结果
BoxBehnken设计方案及试验结果见表2，回归方程的方差分析见表3。
由表2可知，不同试验条件下所测定的玫瑰茄多糖得率，对试验数据进行多元回归拟合，得到玫瑰茄多糖得率对液料比（A）、提取时间（B）、微波功率（C）二次多项回归方程为Y=3.50-0.23A-0.13B+0.061C+0.46AB+0.060AC+0.18BC-0.89A2-1.21B2-0.91C2（R2=0.994 3）。R2=0.994 3，表明该模型与实际试验误差较小。由表3可知模型的P<0.0001，表明回归模型极显著;并且该模型的失拟项P>0.05，不显著，表明可以通过此模型来预测多糖最优提取條件。在回归方程中，A、B、AB、BC、A2、B2、C2 对多糖得率影响极显著，C 、AC对多糖得率影响不显著。液料比对多糖得率影响最大，其次是提取时间，微波功率对多糖得率影响最小。
2.3.2响应面和等高线分析因素间的相互作用
三维空间的响应面及二维平面上的等高线图结果见图5～7。图5响应面曲线较陡，等高线为椭圆形可得，液料比和提取时间交互作用对多糖得率影响显著，分别在液料比（mL∶g）19∶1～20∶1和提取时间14～15 min出现最大值。由图6响应面曲线较平滑，等高线为圆形可得，液料比和微波功率交互作用对多糖得率影响不显著，分别在液料比（mL∶g）为19∶1～20∶1和微波功率150～152 W出现最大值。由图7响应面曲线较陡，等高线为椭圆形可得，提取时间和微波功率交互作用对多糖得率影响显著，分别在提取时间14～15 min和微波功率150～152 W出现最大值。
等高线变化越密集，表明因素对响应值峰值影响越大，等高线变化越稀疏，表明因素对响应值峰值影响越小[19]。由图5～7等高线疏密程度可知，液料比、提取时间对多糖得率影响显著，微波功率对多糖得率影响不显著，三者影响程度的大小依次为：液料比>提取时间>微波功率，与表3的分析结果吻合。
2.4响应面试验模型的验证
优化后的最佳提取工艺条件为：超声波功率240 W、液料比（mL∶g） 19.26∶1、提取时间 14.59 min、微波功率151.07 W，玫瑰茄多糖得率预测值为 3.52%。根据响应面试验结果，考虑到操作简便，确定超声波微波协同提取玫瑰茄多糖最优工艺条件为：超声波功率240 W、液料比（mL∶g） 20∶1、提取时间 15 min、微波功率150 W，在此条件下玫瑰茄多糖得率为3.51%，与预测值相对误差为0.28%。
2.5不同提取方法的玫瑰茄多糖得率比较
不同提取方法对玫瑰多糖得率的影响见表4。由表4可得超声波微波协同提取玫瑰茄多糖得率最高，为3.51 %，表明超声波微波协同提取法具有节约能耗，缩短提取时间、提高多糖得率和不易破坏有效成分等优点[20]。
3讨论与结论
超声波微波协同提取是近年来发展起来的新技术。超声波产生高速、强烈的空化效应和搅拌作用，破坏植物细胞，使溶剂渗透到细胞中，具有缩短提取时间、提高得率、节约能耗、操作简便等优点。微波提取是利用电磁场的作用使固体物质中的有效成分与基体分离，具有省时、节能、污染小、提取效率高等优点。尽管以上两种提取技术各具优点，但超声波提取在提取过程中很难达到提取所需高温;微波提取则存在加热不均、升温太快等问题，而采用超声波微波协同提取可以扬长避短，即超声波产生的空化效应和搅拌作用能有效弥补微波传热、传质不均等缺陷，而微波极佳的热效应能有效地弥补超声波产热不足的问题[21]。超声波微波协同提取极大节省提取时间，是一种高效、快速、节能、环保的提取方法。与水浴浸提、微波提取、超声波提取相比，超声波微波协同提取玫瑰茄多糖缩短了提取时间，多糖得率分别提高1.71%、1.47 %和0.93 %。
通过BoxBehnken响应面试验对玫瑰茄进行超声波微波协同提取多糖条件优化，确定最佳工艺条件为液料比（mL∶g）20∶1，提取时间15 min，微波功率150 W，超声波功率240 W。在此条件下，玫瑰茄多糖得率最高，为3.51 %。结果表明，采用响应面优化建立的回归模型拟合良好，优化得到的提取工艺条件具有实际应用价值。
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（责任编辑：黄爱萍）