超声波辅助提取鸡油菌多糖的研究

史碧波 王雪波 罗晓妙

（西昌学院轻化工程学院，四川 西昌 615013）

超声波辅助提取鸡油菌多糖的研究

史碧波 王雪波 罗晓妙

（西昌学院轻化工程学院，四川 西昌 615013）

利用单因素试验和正交试验设计方法研究超声波辅助提取鸡油菌子实体多糖过程中提取时间、超声提取温度和料液比3个因素对提取的多糖质量分数的影响，以此确定最佳工艺条件，并将该工艺条件提取效果与传统热水浸提法进行比较。结果表明：提取时间、超声提取温度和料液比3个因素均对鸡油菌多糖的提取效果有一定影响，主次顺序为料液比＞提取温度＝提取时间，超声波辅助提取鸡油菌多糖的最佳试验方案为提取温度40℃，料液比为1∶25（m∶V），提取时间为30min，该条件下多糖质量分数可达13.59g/100g，与传统热水浸提法相比有显著差异，说明该法有利用价值。

鸡油菌；多糖；超声波；提取

食用菌中碳水化合物的含量占干物质的50%～70%，而多糖是其中的很大一部分，而且不同食用菌的多糖含量差异明显［1－4］。食用菌多糖与其它植物多糖一样具有增强免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、降低血糖、抗溃疡、抗衰老、抗辐射等生理功能［5－8］。

鸡油菌（cantharelles cibarius）是凉山地区分布较多的一种野生食用菌，从分类学上讲，它属于真菌界、担子菌门、同担子菌纲、鸡油菌目、鸡油菌科、鸡油菌属［9］。鸡油菌富含多糖物质且与其它食用菌多糖一样具有多种生理活性［10］。

目前，热水浸提法因其操作简便而成为食用菌多糖的传统提取方法，但该法存在能耗大，耗时长，提取率低等缺点。利用现代提取技术提高多糖得率，尽可能保持多糖结构和活性是当前研究的重要内容。超声波作为一种提取辅助措施已有文献报道［11，12］，该法利用超声波破壁原理可使多糖提取率明显提高。

本试验以干品鸡油菌子实体为原料，采用不同功率的超声波破壁处理，对影响提取效果的几个因素进行研究，旨在确定试验最佳工艺条件，并将结果与热水浸提法相比较，为超声波应用于多糖提取提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料及试剂

鸡油菌粉末：产地四川西昌，市售；

硫酸、苯酚、无水乙醇、葡萄糖等：均为分析纯。

1.2 仪器设备

电热鼓风干燥箱：DGF－4A型，天津泰斯特仪器有限公司；

粉碎机：WK－150型，山东青州精诚机械制造有限公司；

电子天平：FA20042A型，上海金科电子仪器有限公司；

超声波清洗器：KH5200V型，昆山禾创超声仪器有限公司；

恒温水浴锅：HW－SY21－K型，北京市长风仪器仪表有限公司；

台式高速冷冻离心机：TGL－18LM－W型，湖南星科仪器有限公司；

旋转蒸发仪：RE－52AA型，郑州长城科工贸有限公司；

可见分光光度计：722型，上海浦东物理光学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 原料预处理 新鲜鸡油菌子实体，清洗后在恒温干燥箱中于60℃干燥10h后，粉碎，过200目筛。

1.3.2 超声波辅助提取鸡油菌多糖的单因素影响试验 按设定料液比加入鸡油菌粉末和蒸馏水，在设定温度下进行超声波辅助提取，经设定时间后将样液4 000r/min离心10min，过滤，滤液浓缩，浓缩至20mL左右加入3倍体积85%乙醇进行沉淀，然后再过滤，将沉淀用无水乙醇洗涤2次，用乙醚洗1次，沉淀为粗多糖。将粗多糖溶于蒸馏水中并定容至100mL，测定多糖含量。每次处理重复测定3次，结果取平均值。

单因素试验考察提取时间、超声提取温度和料液比3个因素对多糖提取效果的影响：

（1）提取时间：固定提取温度40℃，料液比 1∶20（m∶V），超声波处理时间分别为5，10，20，30，40min，以多糖含量为评价指标，考察提取时间对多糖提取效果的影响。

（2）超声提取温度：固定料液比1∶20（m∶V），提取时间30min，超声波处理温度分别为20，30，40，50，60℃，以多糖含量为评价指标，考察提取温度对多糖提取效果的影响。

（3）料液比：固定超声提取温度40℃，提取时间30min，料液比分别为1∶10，1∶15，1∶20，1∶25，1∶30（m∶V），以多糖含量为评价指标，考察料液比对多糖提取效果的影响。

1.3.3 超声波正交试验 在单因素试验基础上设计正交试验，考察提取时间、超声提取温度和料液比3个因素对多糖提取效果的影响，以确定最佳工艺条件。

1.3.4传统热水浸提法提取鸡油菌多糖 根据文献［13］，选择传统热水浸提最佳条件进行试验：按料液比1∶25（m∶V）加入鸡油菌粉末和蒸馏水，在80℃恒温水浴中保温浸提40min。浸提后的样液处理同“1.3.2”。

1.4 多糖含量测定

根据文献［14］、［15］，以葡萄糖为标准系列采用苯酚－硫酸法测定单糖含量，再按式（1）计算样品中多糖含量：

式中：

w—— 样品中多糖含量，g/100g；

m1——用回归方程计算出的样品测定液的含糖量，μg；

v1—— 样品液的定容体积，mL；

v2——测定时移取的样品测定液的体积，mL；

m2—— 样品的质量，g；

0.9——校正系数，将葡萄糖含量换算成葡聚糖含量。

2 结果与分析

2.1 多糖含量测定中的回归方程建立

以葡糖糖质量（μg）为X值，吸光度值为Y值，计算回归方程为Y＝0.008X＋0.118 7，R2＝0.997 7。

2.2 提取时间单因素试验结果

提取时间对鸡油菌多糖质量分数的影响见图1。

图1 提取时间对多糖质量分数的影响Figure 1 Effects of extraction time on polysaccharides percentage

由图1可知，提取时间越长，提取所得的多糖质量分数越高；但提取时间超过30min后鸡油菌多糖质量分数增长趋势变缓。考虑到作用时间过长可能对多糖结构造成影响，以及综合考虑生产效率等问题，认为处理30min较为合适。

2.3 超声提取温度单因素试验结果

超声提取温度对鸡油菌多糖质量分数的影响见图2。

由图2可知，超声提取温度在20～40℃时，提取的多糖质量分数增长很快，当提取温度为40℃时，多糖质量分数达到最大，而温度大于40℃后，随着超声温度继续增长，多糖质量分数反而降低。这种变化趋势可能因为细胞壁破碎程度随超声波提取温度增大而增强，细胞内容物溶出增多，这种变化使多糖质量分数提高；而当超声波提取温度高于40℃后，细胞壁破碎程度过大，溶出物质种类及数量都很多，可能影响到过滤、沉淀等过程，反而使多糖质量分数下降。综上所述，提取温度在40℃较为适宜。

2.4 料液比单因素试验结果

不同料液比试验结果见图3。由图3可知，提取料液比在1∶10～1∶20（m∶V）时，鸡油菌多糖质量分数呈增加趋势，当料液比达到1∶20（m∶V）时，多糖质量分数增加趋势已经明显变缓。而在料液比达到1∶25（m∶V）时，多糖质量分数还略有下降。料液比对多糖质量分数的影响主要有以下两个方面：① 溶剂量过少时多糖可能不能完全溶出；② 溶剂量过大时超声波辐射可能被溶剂大量吸收以至于不能完全作用于物料。本试验结果显示当料液比为1∶20（m∶V）时，多糖得率最高，提取效果较好。

图3 料液比对多糖质量分数的影响Figure 3 Effects of solid－liquid ratio on polysaccharides percentage

2.5 正交试验设计及结果分析

以单因素试验结果为基础设计正交试验，试验因素水平见表1，试验设计及结果见表2。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

由表2可知，各因素对鸡油菌多糖质量分数的影响顺序为料液比＞提取温度＝提取时间，最佳提取工艺条件为A2B2C3，即提取温度为40℃，提取时间为30min，料液比为1∶25（m∶V），最佳条件下多糖质量分数为13.52g/100g。在此条件下做数次验证实验，所得多糖质量分数的平均值为13.59g/100g，与正交试验基本符合。

2.6 超声波辅助提取法与热水浸提法比较结果

对超声波辅助提取法与热水浸提法两种方法提取所得的鸡油菌多糖的质量分数进行比较，结果见表3。将表3数据进行方差分析，结果见表4。

表2 正交试验设计及结果Table 2 Design and results of orthogonal experiment

表3 超声波辅助提取法与热水浸提法的比较Table 3 Comparing of ultrasonic－assisted extraction and hot water extraction /（10－2g·g）

表4 方差分析Table 4 Analysis of variance

表3和表4的数据显示两种方法所得的多糖质量分数有极显著的差异，而且在操作过程中超声波辅助提取法体现了比热水浸提法时间短，温度低，提取率高，效果好等优点，说明这种方法有开发应用的可行性。

3 结论

试验以水作为提取剂，采用超声波辅助提取鸡油菌多糖，选取提取时间，料液比，提取温度为试验因素进行试验。结果表明，当提取温度为40℃，料液比为1∶25（m∶V），提取时间为30min时多糖质量分数最高，平均值可达13.59g/100g，与热水浸提法相比有显著提高，表明超声波在鸡油菌多糖的提取中有利用价值。

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7 张峰源，张松.食药用真菌多糖及复合多糖生物活性研究［J］.生命科学研究，2006（SI）：85～90.

8 唐洁.植物多糖生物活性功能的研究进展［J］.食品研究与开发，2006，27（5）：130～132.

9 黄年来.中国食用菌百科［M］.北京：中国农业出版社，1997.

10 卫亚丽，王茂胜，连宾.鸡油菌研究进展［J］.食用菌，2006（2）：1～3.

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12 张海岚，边洪荣，张宏燕，等.超声波提取香菇多糖的探讨［J］.中华实用中西医杂志，2004，17（4）：3 148～3 149.

13 王茂胜.鸡油菌多糖的提取及组成分析［J］.重庆大学学报，2005，28（7）：119～121.

14 艾锋.福建余甘子多糖含量的测定及应用研究［D］.福建：福建农林大学，2010.

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Study on ultrasonic－assisted extraction of polysaccharides fromCan tharelles ci b arius

SHI Bi－bo WANG Xue－boLUO Xiao－miao

（School of Applied and Chemical Engineering of Xichang College，Xichang，Sichuan615013，China）

Polysaccharides was extracted fromCantharellescibariususing water as extractant in ultrasonic wave surroundings.Single factor test and orthogonal design method were used to research on effects of extraction time，temperature and solid－liquid ratio on polysaccharides percentage extracted.The optimal extracting conditions were determined by orthogonal experiment result.And the results of ultrasonic－assisted extraction and hot water extraction were compared to show which method was the better one.Results showed that effect of solid－liquid ratio on polysaccharides percentage was maximal，and effects of extraction temperature and extraction time were equal each other and were less than that of solid－liquid ratio.The optimal ultrasonic－assisted extracting technology was in 25times liquid and at 40℃for 30min，and polysaccharides percentage could reach 13.59g/100g in these conditions.This result was significant greater than that of hot water extraction.

Cantharelles cibarius；polysaccharide；ultrasonic wave；extraction

10.3969/j.issn.1003－5788.2012.02.039

史碧波（1977－），男，西昌学院讲师，硕士。E－mail：biboshi＠163.com

2011－12－30