蚕虫草(Cordycepsmilitaris)的干燥条件及其对活性成分的影响

顾寅钰，李化秀*，施新琴，乔鹏，王应民，郭光

(1.山东省蚕业研究所，山东 烟台 264002；2.烟台警备区副食品生产基地，山东 烟台 264000)

蚕虫草(Cordycepsmilitaris)的干燥条件及其对活性成分的影响

顾寅钰1，李化秀1*，施新琴1，乔鹏1，王应民2，郭光1

(1.山东省蚕业研究所，山东 烟台 264002；2.烟台警备区副食品生产基地，山东 烟台 264000)

研究了蚕虫草的烘干和微波干燥条件及其对主要活性成分的影响。结果表明，采用烘干干燥，随着干燥温度的升高，干燥速率增加，且在各试验温度下均达到极显著差异，75%以上的水分是在前2 h失去的；采用微波干燥，随着微波干燥功率的增加，干燥速率也增加，且在各试验微波干燥功率下均达到极显著差异，75%以上的水分是在前6 min失去的。对于活性成分含量来说，微波干燥方法中，900 W是最好的，极显著高于其他功率；采用烘干方法时，虫草素是在60℃时含量最高,而腺苷则是在70℃时含量最高。在生产中可以根据需要选择不同的干燥条件。

蚕虫草；烘干；微波干燥；干燥速率；活性成分

AbstractThe bake and microwave drying conditions of silkworm hostCordycepsmilitarisand their effects on the main active component contents were studied. The results indicated that when bake drying, the drying rate increased with the increase of drying temperature, which showed very significant difference under different temperatures, and over 75% water lost within 2 hours. When drying by microwave, the drying rate increased with the increase of drying power, which showed very significant difference for different powers, and over 75% water lost within 6 minutes. For the active component contents, 900 W was the best in microwave drying power, which were very significantly higher than those under other conditions. When bake drying, the cordycepin content was the highest under 60℃, while the adenosine content was the highest under 70℃. So we could select different drying conditions for different purpose to keep the active elements to the maximum level.

KeywordsSilkworm hostCordycepsmilitaris; Drying; Microwave drying；Drying rate；Active component

蚕虫草因与冬虫夏草具有相似的活性成分[1]，是冬虫夏草非常有价值的潜在替代品，且因其能够人工栽培，目前在中国已形成一个巨大的产业。虫草素和腺苷含量是评价蛹虫草产品质量的重要指标[2，3]，另外，干燥是蚕虫草生产中的重要环节，直接影响产品质量。研究蚕虫草的干燥条件及其对活性成分含量的影响，对蚕虫草的深度开发具有重要意义。干燥条件方面有采用家蚕蛹制备的蚕蛹虫草的干燥工艺及对活性成分含量影响的研究[11]，但未见有采用家蚕幼虫制备的蚕虫草干燥条件及对虫草素和腺苷含量影响的研究。为此，本试验采用了微波干燥和烘干进行了蚕虫草的干燥条件研究，并采用HPLC法测定了干燥条件对蚕虫草中虫草素和腺苷含量的影响，旨在为蚕虫草的干燥加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1 菌株 为本研究室从野生蛹虫草(Cordycepsmilitaris)菌株中筛选出来的孢3菌株。

1.1.2 家蚕 一代杂交种菁松×皓月，由山东省蚕业研究所家蚕育种室提供，采用人工饲料育，家蚕人工饲料由山东省蚕业研究所烟台绿宝蚕用饲料厂生产。

1.1.3 蚕虫草 本研究室培育的蚕虫草样品，栽培方法见文献[4，5]，经80℃烘干，粉碎，过80目筛后，-20℃冷冻保存待测。

1.1.4 试剂 虫草素标样(SIGMA公司)，腺苷(常州大康)，四氢呋喃(色谱纯，Fisher公司)，甲醇(色谱纯，Fisher公司)，葡萄糖(天津博迪)，蛋白胨(北京奥博星)，KH2PO4和MgSO4(天津博迪)，试验用水为自制双蒸水。

1.1.5 仪器 BIC-250智能人工气候箱(上海博迅)，SW-CJ-2FD超净工作台(苏州净化)，LC-20A高效液相色谱仪，SPD-20A紫外可见检测器(日本岛津)，NOVPAK-C18 色谱柱( 5 μm×40 cm，Waters公司)，KQ3200DB 超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)，0.2 μm 滤膜(天津津腾)，TGL18M离心机(湖南凯达)，GZX-9146MBE电热鼓风干燥箱(上海博迅)，MJ3760D高压灭菌锅(济南德强)，TGL18M离心机(湖南凯达)，TS-200B摇床(上海天星)，微波炉(格兰仕)，冰箱(海尔)，冻干机(北京博医康)。

1.2试验方法

1.2.1 烘干温度条件试验 烘干温度设定50、60、70、80、90、100℃。检测样品为每处理30 g，重复3次，烘干1、2 h及之后每隔2 h 称取蚕虫草的质量，干燥标准为称至恒重，下同。

1.2.2 微波干燥试验 微波功率设定900、720、540、360 W。检测样品为每个处理30 g，重复3次，每隔3 min称样1次。

1.2.3 虫草素和腺苷含量测定 采用反相高效液相色潽法检测[6，7]。

1.2.4 含水率测定 新鲜蚕虫草的水分含量按GB/T 6435—1986 方法测定[8]。含水率(Xi) 通过下面公式计算[9]：

Xi(%)= (Mi-Md)/Md× 100 。

式中：Mi和Md分别是指在时间i时的蚕虫草重量和蚕虫草干物重。

1.2.5 干燥速率 干燥速率(DR)为单位时间内单位质量物料所蒸发的水分量，g/(g·h)[10]，可用下面公式计算：

DR=M1/M2·dt 。

式中：M1为样品的水分含量;M2为样品干重; dt 表示干燥所需时间。

1.3数据统计处理

试验数据采用SAS 9.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1烘干干燥温度对蚕虫草含水率的影响

从图1可以看出，随着温度的升高，蚕虫草样品含水率下降速度加快，在干燥开始的1 h内，水分散失最快，即使是50℃，也散失了50%以上的水分，而100℃则散失了90%以上的水分。干燥2 h后，水分散失速度下降，所有温度条件下的含水率均为20%以下。干燥4 h后，含水率均在5%以下，但50℃条件下，仍需6 h烘干剩余水分。

图1 不同干燥温度下含水率变化

2.2烘干干燥温度对干燥速率的影响

从图2可以看出，随着温度的升高，干燥速率增加，而且各温度条件下的差异均为极显著。干燥速率最高的为100℃条件下的0.5216 g/(g·h)，最低的是50℃条件下的0.1918 g/(g·h)。

2.3微波干燥功率对蚕虫草含水率的影响

从图3可以看出，随着微波干燥功率的升高，蚕虫草样品的含水率下降速度加快，在干燥开始的3 min内，水分散失最快，即使是360 W，也散失了50%以上的水分，而900 W则散失了90%以上的水分。干燥6 min后，水分散失速度放缓，所有温度条件下的含水率均为20%以下。干燥12 min后，含水率均在10%以下，但360 W条件下，仍需6 min蒸发剩余的水分。

图3 不同微波干燥功率下含水率变化

2.4微波干燥功率对干燥速率的影响

从图4可以看出，随着微波干燥功率的升高，干燥速率增加，而且各微波干燥功率条件下的差异均为极显著。干燥速率最高的为900 W条件下的0.3218 g/(g·min)，最低的是360 W条件下的0.1072 g/(g·min)。

2.5微波干燥功率对虫草素和腺苷含量的影响

从表1可以看出，采用900 W和720 W处理的虫草素含量无显著差异，但均极显著高于其它处理；而对于腺苷来说，900 W处理较好，极显著高于其它处理条件。在900 W条件下，干燥只需6 min，而在360 W条件下则需18 min。

图4 微波干燥功率对干燥速率的影响

表1微波功率对蚕虫草中虫草素和腺苷含量的影响

微波功率(W)虫草素(mg·g-1)腺苷(mg·g-1)干燥时间(min)90032.898±0.788Aa5.325±0.019Aa672031.260±3.406Aa1.466±0.027Cc954028.499±1.295Bb0.654±0.039Dd1236026.775±0.735Bb1.932±0.026Bb18

注：表中蚕虫草重为干物重，下表同。

2.6烘干干燥温度对虫草素和腺苷含量的影响

从表2可以看出，虫草素在60℃时含量最高，极显著高于其它处理，其次是50℃,100℃极显著低于其他处理。而腺苷则是在70℃时含量最高，极显著高于其它处理，其次是60℃,90℃和100℃则极显著低于其他处理。100℃条件下烘干只需4 h，而在50℃则需10 h。

表2烘干温度对蚕虫草中虫草素和腺苷含量的影响

烘干温度(℃)虫草素(mg·g-1)腺苷(mg·g-1)干燥时间(h)5024.842±2.375Bb3.282±0.016Cd106029.483±0.461Aa4.387±0.235Bb87021.173±0.893Cc5.115±0.268Aa78018.172±1.409Dd3.961±0.226Bc69018.333±2.588Dd2.565±0.101De51004.997±1.039Ee2.478±0.146De4

3 讨论与结论

采用烘干干燥，在开始后的1 h 水分含量下降最为显著，75%以上的水分是在开始后2 h失去的。随着温度升高，水分含量下降速度加快，水分含量趋于稳定的时间缩短，干燥速率明显加快。采用微波干燥，在开始后3 min水分含量下降明显，75%以上的水分是在开始后6 min失去的。随着微波干燥功率增加，水分含量下降速度加快，水分含量趋于稳定的时间缩短，干燥速率明显加快。

本研究中蚕虫草的虫草素在60℃时含量最高，随着烘干温度的升高，含量逐渐下降，与何蕾检测的以家蚕蛹为寄主栽培的蚕蛹虫草在不同干燥温度下虫草素的含量变化规律一致[11]。采用微波干燥的虫草素和腺苷含量普遍高于烘干干燥，可能是烘干干燥不利于二者的保存。

不同的干燥方法和条件对虫草中的活性成分有较大的影响，根据本研究结果，若希望获得较高的虫草素含量，应采用900 W微波干燥或60～70℃烘干较好。应针对不同目的选择不同处理方法，最大限度地保留所需要的活性成分。

[1] Hong I P,Nam S H, Sung G B,et al. Chemical composition of mainCordycepsspecies in Korea [J].Int. J. Indust. Entomol. 2009,18(1):13-17.

[2] 施新琴，顾寅钰，郭光，等.蚕蛹虫草中虫草素和腺苷含量影响因素研究[J].山东农业科学，2015，47(1): 109-111.

[3] 施新琴，顾寅钰，李化秀，等.不同蛹虫草菌株栽培蚕蛹虫草的形态性状及活性成分含量比较[J].蚕业科学，2015，41(1):134-139.

[4] 顾寅钰，李化秀，施新琴，等.蚕蛹虫草人工栽培技术研究[J].中国蚕业，2012，33(2):35-38.

[5] 顾寅钰，张亚平，陈传杰，等.蛹虫草培养基碳源和氮源对菌丝生长量的影响[J].山东农业科学，2008(7):77-79.

[6] 施新琴，顾寅钰，张亚平，等. 高效液相色谱法测定虫草中虫草素和腺苷含量的研究[J].山东蚕业，2009(2)：8-10.

[7] 夏敏. 反相高效液相色谱法测定蛹虫草中虫草素的含量[J]. 淮阴工学院学报，2004，13(3)：22-24.

[8] 国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会． GBT 6435—1986，饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定[S]．北京: 中国标准出版社，2006．

[9] Hii C L，Law C L，Cloke M．Modeling using a new thin layer drying model and product quality of cocoa[J]. Journal of Food Engineering，2009，90(2):191-198.

[10] 耿敬章，张志健，李新生，等，魔芋片热风对流干燥速率影响因素[J].食品研究与开发，2012,33(9)：24-27.

[11] 何蕾，贡成良，胡小龙，等. 蚕蛹虫草干燥工艺的研究[J].江苏蚕业，2016(3):1-6.

StudyonDryingConditionsandTheirEffectsonMainActiveComponentContentsofSilkwormHost(Cordycepsmilitaris)

Gu Yinyu1, Li Huaxiu1*, Shi Xinqin1, Qiao Peng1, Wang Yingmin2，Guo Guang1

(1.TheSericulturalResearchInstituteofShandongProvince,Yantai264002,China； 2.YantaiGarrisonCommandProductionBaseofSubsidiaryFood，Yantai264000，China)

10.14083/j.issn.1001-4942.2017.09.012

2017-06-21；

2017-07-27

山东省自然科学基金项目(No.ZR2015YL059)；山东省农业科学院青年基金项目(No.2014QNM43)；山东省现代农业产业技术体系蚕桑创新团队首席兼加工与综合利用岗位(SDAIT-18-01)

顾寅钰(1970—)，女，硕士，研究员，主要研究珍稀食用菌。E-mail:guyy70@163.com 李化秀(1965—)，男，学士，副研究员，主要研究珍稀食用菌。E-mail:lihx6510@163.com *同为第一作者。

郭光(1967—)，男，硕士，研究员，主要从事蚕桑综合利用研究。E-mail:ywk67@126.com

S886.9

A

1001-4942(2017)09-0061-04