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高压热水浸提法提取香菇多糖工艺优化

2014-08-12王广慧于德涵

江苏农业科学 2014年6期
关键词:水浸法测定蒸馏水

王广慧+于德涵

摘要:采用单因素试验及正交试验探讨了提取香菇多糖的最适工艺条件,结果表明,高压热水浸提香菇多糖的最佳工艺条件为:料液比为1 g ∶60 mL,高压浸提温度为108 ℃,高压浸提时间为100 min。在此条件下,香菇多糖的提取率为7.83%。

关键词:香菇多糖;高压热水浸提法

中图分类号: S646.1+20.1;R284.2文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)06-0271-02

收稿日期:2013-09-04

基金项目:国家自然科学基金(编号:21201128);绥化学院科学技术研究项目(编号:K1101003)。

作者简介:王广慧(1973—),女,黑龙江绥化人,硕士,副教授,主要从事生物活性物质提取研究。E-mail:wanggh5487@sina.com。香菇(Lentinus edodes)含有多种药用成分,香菇多糖是1种重要的生物反应调节剂,它通过刺激免疫细胞成熟、分化、增殖,改善宿主机体平衡,由于是间接作用,所以毒副作用小[1]。因此,建立高效的香菇多糖提取方法具有重要的意义。本研究探讨了高压热水浸提法从香菇中提取活性多糖的最佳工艺条件,以期为开发利用香菇资源提供依据。

1材料与仪器

1.1材料

香菇购于黑龙江省绥化市华辰超市。苯酚、3,5-二硝基水杨酸(DNS)、无水乙醇、三氯乙酸、浓硫酸等试剂均为国产分析纯。

1.2主要仪器

752型紫外可见分光光度计(上海市菁华科技仪器有限公司)、FW100型高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)、DK-98-ⅡA型电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)、YXQ-LS-100SⅢ型立式压力蒸汽灭菌锅(上海市博讯实业有限公司)。

1.3方法

香菇经除杂、干燥、粉碎等预处理后,得到香菇子实体干粉。称取香菇粉若干份,每份1 g。每份香菇粉进行高压热水浸提,提取后进行离心,上清液用70 ℃水浴浓缩到原体积的1/2,按1 ∶3(体积比)添加15%三氯乙酸溶液后静置 12 h,3 500 r/min离心10 min,将上清液适当浓缩后与95%乙醇按1 ∶3(体积比)混合,4 ℃下醇沉12 h,3 500 r/min离心 10 min,所得沉淀用无水乙醇洗涤2~3次,最后用60 ℃蒸馏水溶解沉淀并定容。以葡萄糖为标准样,用DNS法测定还原糖含量,用苯酚-硫酸法测定总糖含量[2]。多糖提取率计算方法见公式(1)。

多糖提取率=多糖量/子实体干质量×100%(1)

1.4高压热水浸提法提取香菇多糖的最佳工艺条件

1.4.1单因素试验

1.4.1.1料液比对香菇多糖提取率的影响称取香菇粉5份,将每份香菇粉分别按料液比1 ∶30、1 ∶40、1 ∶50、1 ∶60、1 ∶70 加蒸馏水,115 ℃下高压热水浸提80 min。后续处理方法同“1.3”。

1.4.1.2高压热水浸提时间对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比加蒸馏水,分别于115 ℃下高压热水浸提40、60、80、100、120 min。后续处理方法同“1.3”。

1.4.1.3高压热水浸提温度对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比加蒸馏水,分别于75、90、108、115、121 ℃下高压热水浸提80 min。后续处理方法同“1.3”。

1.5不同方法提取香菇多糖对比研究

分别采用热水浸提法[3]、超声波辅助热水浸提法[4]、复合酶法[5]、高压热水浸提法提取香菇多糖。

2结果与分析

2.1测定方法及试验参数的确定

2.1.1苯酚硫酸法测定总糖含量标准曲线苯酚硫酸法测定总糖标准曲线见图1。

2.1.2DNS法测定还原糖含量标准曲线DNS法测定还原糖含量标准曲线见图2。

2.2高压热水浸提法提取香菇多糖

2.2.1料液比对香菇多糖提取率的影响由表1可知,香菇多糖提取的最佳料液比为1 g ∶50 mL,此时香菇多糖提取率为776%。

2.2.2高压热水浸提时间对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比1 g ∶50 mL加蒸馏水,分别于115 ℃

料液比对香菇多糖提取率的影响

料液比(g ∶mL)提取率(%)1 ∶303.291 ∶405.431 ∶507.761 ∶607.231 ∶707.34

下高压热水浸提40、60、80、100、120 min。由表2可知,香菇多糖提取的最佳高压热水浸提时间为80 min,此时香菇多糖提取率为7.76%。

高压热水浸提时间对香菇多糖提取率的影响

高压浸提时间(min)提取率(%)404.54605.68807.761006.001206.50

2.2.3高压热水浸提温度对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比1 g ∶50 mL加蒸馏水,分别于75、90、108、115、121 ℃下高压热水浸提80 min。由表3可知,香菇多糖提取的最佳高压热水浸提温度为115 ℃,此时香菇多糖提取率为7.76%。

高压热水浸提温度对香菇多糖提取率的影响

高压浸提温度(℃)提取率(%)755.64905.861086.421157.761216.84

2.2.4正交试验在单因素试验基础上选择对香菇多糖提取率影响较大的因素进行正交试验,以确定高压热水浸提法提取香菇多糖的最佳工艺条件。试验因素水平见表4,正交试验结果见表5。

各因素对香菇多糖提取率的影响由大到小依次为料液比、高压热水浸提时间、高压热水浸提温度。香菇多糖最优提取条件为A3B1C3,此时香菇多糖提取率为7.83%。

高压热水浸提法提取香菇多糖正交试验结果与极差分析

序号因素水平A:料液比B:高压热水

浸提温度C:高压热水

浸提时间提取率

(%)11115.8421225.1331336.4142126.4252236.0062316.8473137.8383217.1693326.38k15.7936.6976.613k26.4206.0975.977k37.1236.5436.747R1.3300.6000.770

2.3不同方法提取香菇多糖对比研究

用不同方法提取香菇多糖,测定多糖提取率。由图3可知,高压热水浸提法所获得的香菇多糖提取率最高。

3结论

本研究采用单因素试验及正交试验探讨了提取香菇多糖的最适工艺条件,结果表明,高压热水浸提香菇多糖的最佳工艺条件为:料液比为1 g ∶60 mL,高压浸提温度为108 ℃,高压浸提时间为100 min。在此条件下,香菇多糖的提取率为783%。与传统的提取方法相比,高压热水浸提法明显提高了香菇多糖提取率。高压提取可将被提取物的组织细胞及亚细胞结构解体,使细胞内的化学成分与溶媒充分接触[6]。

参考文献:

[1]黄益丽,廖鑫凯,李清彪,等. 香菇多糖的生物活性[J]. 生命的化学,2001,21(5):371-373.

[2]北京大学生物系生物化学教研室.生物化学实验指导[M]. 北京:人民教育出版社,1979:22-24.

[3]白玉静,佟丽华. 香菇多糖提取工艺和含量测定方法研究[J]. 黑龙江医药科学,2006,29(1):55-56.

[4]王亚飞,毕红梅. 超声波法提取香菇多糖的研究[J]. 内蒙古科技与经济,2004(14):124-125.

[5]谢红旗,周春山,杜邵龙. 酶法提取香菇多糖新工艺研究[J]. 食用菌,2006(4):59-61.

[6]杜冰,温升南,唐健,等. 超高压提取灵芝孢子粉多糖的工艺研究[J]. 现代食品科技,2009,25(4):420-422,430.endprint

摘要:采用单因素试验及正交试验探讨了提取香菇多糖的最适工艺条件,结果表明,高压热水浸提香菇多糖的最佳工艺条件为:料液比为1 g ∶60 mL,高压浸提温度为108 ℃,高压浸提时间为100 min。在此条件下,香菇多糖的提取率为7.83%。

关键词:香菇多糖;高压热水浸提法

中图分类号: S646.1+20.1;R284.2文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)06-0271-02

收稿日期:2013-09-04

基金项目:国家自然科学基金(编号:21201128);绥化学院科学技术研究项目(编号:K1101003)。

作者简介:王广慧(1973—),女,黑龙江绥化人,硕士,副教授,主要从事生物活性物质提取研究。E-mail:wanggh5487@sina.com。香菇(Lentinus edodes)含有多种药用成分,香菇多糖是1种重要的生物反应调节剂,它通过刺激免疫细胞成熟、分化、增殖,改善宿主机体平衡,由于是间接作用,所以毒副作用小[1]。因此,建立高效的香菇多糖提取方法具有重要的意义。本研究探讨了高压热水浸提法从香菇中提取活性多糖的最佳工艺条件,以期为开发利用香菇资源提供依据。

1材料与仪器

1.1材料

香菇购于黑龙江省绥化市华辰超市。苯酚、3,5-二硝基水杨酸(DNS)、无水乙醇、三氯乙酸、浓硫酸等试剂均为国产分析纯。

1.2主要仪器

752型紫外可见分光光度计(上海市菁华科技仪器有限公司)、FW100型高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)、DK-98-ⅡA型电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)、YXQ-LS-100SⅢ型立式压力蒸汽灭菌锅(上海市博讯实业有限公司)。

1.3方法

香菇经除杂、干燥、粉碎等预处理后,得到香菇子实体干粉。称取香菇粉若干份,每份1 g。每份香菇粉进行高压热水浸提,提取后进行离心,上清液用70 ℃水浴浓缩到原体积的1/2,按1 ∶3(体积比)添加15%三氯乙酸溶液后静置 12 h,3 500 r/min离心10 min,将上清液适当浓缩后与95%乙醇按1 ∶3(体积比)混合,4 ℃下醇沉12 h,3 500 r/min离心 10 min,所得沉淀用无水乙醇洗涤2~3次,最后用60 ℃蒸馏水溶解沉淀并定容。以葡萄糖为标准样,用DNS法测定还原糖含量,用苯酚-硫酸法测定总糖含量[2]。多糖提取率计算方法见公式(1)。

多糖提取率=多糖量/子实体干质量×100%(1)

1.4高压热水浸提法提取香菇多糖的最佳工艺条件

1.4.1单因素试验

1.4.1.1料液比对香菇多糖提取率的影响称取香菇粉5份,将每份香菇粉分别按料液比1 ∶30、1 ∶40、1 ∶50、1 ∶60、1 ∶70 加蒸馏水,115 ℃下高压热水浸提80 min。后续处理方法同“1.3”。

1.4.1.2高压热水浸提时间对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比加蒸馏水,分别于115 ℃下高压热水浸提40、60、80、100、120 min。后续处理方法同“1.3”。

1.4.1.3高压热水浸提温度对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比加蒸馏水,分别于75、90、108、115、121 ℃下高压热水浸提80 min。后续处理方法同“1.3”。

1.5不同方法提取香菇多糖对比研究

分别采用热水浸提法[3]、超声波辅助热水浸提法[4]、复合酶法[5]、高压热水浸提法提取香菇多糖。

2结果与分析

2.1测定方法及试验参数的确定

2.1.1苯酚硫酸法测定总糖含量标准曲线苯酚硫酸法测定总糖标准曲线见图1。

2.1.2DNS法测定还原糖含量标准曲线DNS法测定还原糖含量标准曲线见图2。

2.2高压热水浸提法提取香菇多糖

2.2.1料液比对香菇多糖提取率的影响由表1可知,香菇多糖提取的最佳料液比为1 g ∶50 mL,此时香菇多糖提取率为776%。

2.2.2高压热水浸提时间对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比1 g ∶50 mL加蒸馏水,分别于115 ℃

料液比对香菇多糖提取率的影响

料液比(g ∶mL)提取率(%)1 ∶303.291 ∶405.431 ∶507.761 ∶607.231 ∶707.34

下高压热水浸提40、60、80、100、120 min。由表2可知,香菇多糖提取的最佳高压热水浸提时间为80 min,此时香菇多糖提取率为7.76%。

高压热水浸提时间对香菇多糖提取率的影响

高压浸提时间(min)提取率(%)404.54605.68807.761006.001206.50

2.2.3高压热水浸提温度对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比1 g ∶50 mL加蒸馏水,分别于75、90、108、115、121 ℃下高压热水浸提80 min。由表3可知,香菇多糖提取的最佳高压热水浸提温度为115 ℃,此时香菇多糖提取率为7.76%。

高压热水浸提温度对香菇多糖提取率的影响

高压浸提温度(℃)提取率(%)755.64905.861086.421157.761216.84

2.2.4正交试验在单因素试验基础上选择对香菇多糖提取率影响较大的因素进行正交试验,以确定高压热水浸提法提取香菇多糖的最佳工艺条件。试验因素水平见表4,正交试验结果见表5。

各因素对香菇多糖提取率的影响由大到小依次为料液比、高压热水浸提时间、高压热水浸提温度。香菇多糖最优提取条件为A3B1C3,此时香菇多糖提取率为7.83%。

高压热水浸提法提取香菇多糖正交试验结果与极差分析

序号因素水平A:料液比B:高压热水

浸提温度C:高压热水

浸提时间提取率

(%)11115.8421225.1331336.4142126.4252236.0062316.8473137.8383217.1693326.38k15.7936.6976.613k26.4206.0975.977k37.1236.5436.747R1.3300.6000.770

2.3不同方法提取香菇多糖对比研究

用不同方法提取香菇多糖,测定多糖提取率。由图3可知,高压热水浸提法所获得的香菇多糖提取率最高。

3结论

本研究采用单因素试验及正交试验探讨了提取香菇多糖的最适工艺条件,结果表明,高压热水浸提香菇多糖的最佳工艺条件为:料液比为1 g ∶60 mL,高压浸提温度为108 ℃,高压浸提时间为100 min。在此条件下,香菇多糖的提取率为783%。与传统的提取方法相比,高压热水浸提法明显提高了香菇多糖提取率。高压提取可将被提取物的组织细胞及亚细胞结构解体,使细胞内的化学成分与溶媒充分接触[6]。

参考文献:

[1]黄益丽,廖鑫凯,李清彪,等. 香菇多糖的生物活性[J]. 生命的化学,2001,21(5):371-373.

[2]北京大学生物系生物化学教研室.生物化学实验指导[M]. 北京:人民教育出版社,1979:22-24.

[3]白玉静,佟丽华. 香菇多糖提取工艺和含量测定方法研究[J]. 黑龙江医药科学,2006,29(1):55-56.

[4]王亚飞,毕红梅. 超声波法提取香菇多糖的研究[J]. 内蒙古科技与经济,2004(14):124-125.

[5]谢红旗,周春山,杜邵龙. 酶法提取香菇多糖新工艺研究[J]. 食用菌,2006(4):59-61.

[6]杜冰,温升南,唐健,等. 超高压提取灵芝孢子粉多糖的工艺研究[J]. 现代食品科技,2009,25(4):420-422,430.endprint

摘要:采用单因素试验及正交试验探讨了提取香菇多糖的最适工艺条件,结果表明,高压热水浸提香菇多糖的最佳工艺条件为:料液比为1 g ∶60 mL,高压浸提温度为108 ℃,高压浸提时间为100 min。在此条件下,香菇多糖的提取率为7.83%。

关键词:香菇多糖;高压热水浸提法

中图分类号: S646.1+20.1;R284.2文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)06-0271-02

收稿日期:2013-09-04

基金项目:国家自然科学基金(编号:21201128);绥化学院科学技术研究项目(编号:K1101003)。

作者简介:王广慧(1973—),女,黑龙江绥化人,硕士,副教授,主要从事生物活性物质提取研究。E-mail:wanggh5487@sina.com。香菇(Lentinus edodes)含有多种药用成分,香菇多糖是1种重要的生物反应调节剂,它通过刺激免疫细胞成熟、分化、增殖,改善宿主机体平衡,由于是间接作用,所以毒副作用小[1]。因此,建立高效的香菇多糖提取方法具有重要的意义。本研究探讨了高压热水浸提法从香菇中提取活性多糖的最佳工艺条件,以期为开发利用香菇资源提供依据。

1材料与仪器

1.1材料

香菇购于黑龙江省绥化市华辰超市。苯酚、3,5-二硝基水杨酸(DNS)、无水乙醇、三氯乙酸、浓硫酸等试剂均为国产分析纯。

1.2主要仪器

752型紫外可见分光光度计(上海市菁华科技仪器有限公司)、FW100型高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)、DK-98-ⅡA型电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)、YXQ-LS-100SⅢ型立式压力蒸汽灭菌锅(上海市博讯实业有限公司)。

1.3方法

香菇经除杂、干燥、粉碎等预处理后,得到香菇子实体干粉。称取香菇粉若干份,每份1 g。每份香菇粉进行高压热水浸提,提取后进行离心,上清液用70 ℃水浴浓缩到原体积的1/2,按1 ∶3(体积比)添加15%三氯乙酸溶液后静置 12 h,3 500 r/min离心10 min,将上清液适当浓缩后与95%乙醇按1 ∶3(体积比)混合,4 ℃下醇沉12 h,3 500 r/min离心 10 min,所得沉淀用无水乙醇洗涤2~3次,最后用60 ℃蒸馏水溶解沉淀并定容。以葡萄糖为标准样,用DNS法测定还原糖含量,用苯酚-硫酸法测定总糖含量[2]。多糖提取率计算方法见公式(1)。

多糖提取率=多糖量/子实体干质量×100%(1)

1.4高压热水浸提法提取香菇多糖的最佳工艺条件

1.4.1单因素试验

1.4.1.1料液比对香菇多糖提取率的影响称取香菇粉5份,将每份香菇粉分别按料液比1 ∶30、1 ∶40、1 ∶50、1 ∶60、1 ∶70 加蒸馏水,115 ℃下高压热水浸提80 min。后续处理方法同“1.3”。

1.4.1.2高压热水浸提时间对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比加蒸馏水,分别于115 ℃下高压热水浸提40、60、80、100、120 min。后续处理方法同“1.3”。

1.4.1.3高压热水浸提温度对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比加蒸馏水,分别于75、90、108、115、121 ℃下高压热水浸提80 min。后续处理方法同“1.3”。

1.5不同方法提取香菇多糖对比研究

分别采用热水浸提法[3]、超声波辅助热水浸提法[4]、复合酶法[5]、高压热水浸提法提取香菇多糖。

2结果与分析

2.1测定方法及试验参数的确定

2.1.1苯酚硫酸法测定总糖含量标准曲线苯酚硫酸法测定总糖标准曲线见图1。

2.1.2DNS法测定还原糖含量标准曲线DNS法测定还原糖含量标准曲线见图2。

2.2高压热水浸提法提取香菇多糖

2.2.1料液比对香菇多糖提取率的影响由表1可知,香菇多糖提取的最佳料液比为1 g ∶50 mL,此时香菇多糖提取率为776%。

2.2.2高压热水浸提时间对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比1 g ∶50 mL加蒸馏水,分别于115 ℃

料液比对香菇多糖提取率的影响

料液比(g ∶mL)提取率(%)1 ∶303.291 ∶405.431 ∶507.761 ∶607.231 ∶707.34

下高压热水浸提40、60、80、100、120 min。由表2可知,香菇多糖提取的最佳高压热水浸提时间为80 min,此时香菇多糖提取率为7.76%。

高压热水浸提时间对香菇多糖提取率的影响

高压浸提时间(min)提取率(%)404.54605.68807.761006.001206.50

2.2.3高压热水浸提温度对香菇多糖提取率的影响将每份香菇粉按最佳料液比1 g ∶50 mL加蒸馏水,分别于75、90、108、115、121 ℃下高压热水浸提80 min。由表3可知,香菇多糖提取的最佳高压热水浸提温度为115 ℃,此时香菇多糖提取率为7.76%。

高压热水浸提温度对香菇多糖提取率的影响

高压浸提温度(℃)提取率(%)755.64905.861086.421157.761216.84

2.2.4正交试验在单因素试验基础上选择对香菇多糖提取率影响较大的因素进行正交试验,以确定高压热水浸提法提取香菇多糖的最佳工艺条件。试验因素水平见表4,正交试验结果见表5。

各因素对香菇多糖提取率的影响由大到小依次为料液比、高压热水浸提时间、高压热水浸提温度。香菇多糖最优提取条件为A3B1C3,此时香菇多糖提取率为7.83%。

高压热水浸提法提取香菇多糖正交试验结果与极差分析

序号因素水平A:料液比B:高压热水

浸提温度C:高压热水

浸提时间提取率

(%)11115.8421225.1331336.4142126.4252236.0062316.8473137.8383217.1693326.38k15.7936.6976.613k26.4206.0975.977k37.1236.5436.747R1.3300.6000.770

2.3不同方法提取香菇多糖对比研究

用不同方法提取香菇多糖,测定多糖提取率。由图3可知,高压热水浸提法所获得的香菇多糖提取率最高。

3结论

本研究采用单因素试验及正交试验探讨了提取香菇多糖的最适工艺条件,结果表明,高压热水浸提香菇多糖的最佳工艺条件为:料液比为1 g ∶60 mL,高压浸提温度为108 ℃,高压浸提时间为100 min。在此条件下,香菇多糖的提取率为783%。与传统的提取方法相比,高压热水浸提法明显提高了香菇多糖提取率。高压提取可将被提取物的组织细胞及亚细胞结构解体,使细胞内的化学成分与溶媒充分接触[6]。

参考文献:

[1]黄益丽,廖鑫凯,李清彪,等. 香菇多糖的生物活性[J]. 生命的化学,2001,21(5):371-373.

[2]北京大学生物系生物化学教研室.生物化学实验指导[M]. 北京:人民教育出版社,1979:22-24.

[3]白玉静,佟丽华. 香菇多糖提取工艺和含量测定方法研究[J]. 黑龙江医药科学,2006,29(1):55-56.

[4]王亚飞,毕红梅. 超声波法提取香菇多糖的研究[J]. 内蒙古科技与经济,2004(14):124-125.

[5]谢红旗,周春山,杜邵龙. 酶法提取香菇多糖新工艺研究[J]. 食用菌,2006(4):59-61.

[6]杜冰,温升南,唐健,等. 超高压提取灵芝孢子粉多糖的工艺研究[J]. 现代食品科技,2009,25(4):420-422,430.endprint

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