魏紅,吳向陽,仰榴青,趙婷,李芳,鄒燁
(1.江蘇大學食品與生物工程學院,江蘇鎮(zhèn)江212013;2.江蘇大學化學化工學院,江蘇鎮(zhèn)江212013;3.江蘇大學藥學院,江蘇鎮(zhèn)江212013)
黑木耳多糖的提取工藝
魏紅1,吳向陽2,*,仰榴青3,趙婷3,李芳1,鄒燁2
(1.江蘇大學食品與生物工程學院,江蘇鎮(zhèn)江212013;2.江蘇大學化學化工學院,江蘇鎮(zhèn)江212013;3.江蘇大學藥學院,江蘇鎮(zhèn)江212013)
研究黑木耳多糖的提取工藝,以多糖得率為考察指標,在單因素試驗結果的基礎上,進行正交試驗設計,考察液料比、時間、溫度對多糖得率的影響。結果表明,溫度是影響粗多糖得率的重要因素,水提法的最佳工藝為:液料比70(mL∶g),提取時間4h,溫度100℃,提取2次,pH為7.0。此條件下黑木耳多糖得率為32.24%,多糖含量為64.23%。
黑木耳;多糖;提取工藝
Abstract:To study the optimal water extraction technology of polysaccharide from Auricularia auricula.The yield was regarded as an examine target.On the basis of single factor tests,orthogonal experiment design was applied to analyze the influence of factors including liquid-solid ratio,extraction time,extraction temperature on the yield of the polysaccharides.Temperature is an important factor for the yield of the polysaccharides.The optimal technology condition was obtained.The liquid-solid ratio was 70,the extraction time was 4 h,the extraction temperature was 100℃,the extraction times were 2 times,pH was 7.0.In this condition,the yield of solublepolysaccharidesinAuriculariaauriculawas32.24%,thecontentsofsolublepolysaccharidesin Auricularia auricula was 64.23%.
Key words:Auricularia auricula;polysaccharide;extraction technology
黑木耳(Auricularia auricula)別名光木耳、云耳、木茸、木菌等,屬層菌綱,木耳目,木耳科,木耳屬,是珍貴的膠質菌,營養(yǎng)豐富,食味鮮美,具有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值。研究發(fā)現(xiàn),黑木耳多糖具有降血脂、降血糖、抗衰老、抗凝血、免疫調節(jié)等生物活性[1-5],有重要的研究和應用價值。但目前工業(yè)上由黑木耳子實體生產黑木耳多糖時,因黑木耳中含有大量膠質成分,給其提取分離造成了很大困難,影響了黑木耳多糖產品的開發(fā)利用。因此,本文以黑木耳為原料,對其多糖的提取工藝進行研究,為黑木耳多糖的進一步開發(fā)應用奠定基礎。
1.1.1 材料
黑木耳:由浙江方格藥業(yè)有限公司提供,60℃烘干,粉碎,過200目篩,貯于干燥器中備用。
1.1.2 試劑
葡萄糖(分析純,105℃下烘至恒重)、95%醫(yī)用酒精、苯酚溶液(苯酚100 g加鋁粉0.1 g和氫氧化鈉0.05 g,蒸餾收集180℃~182℃餾分,得到100%的苯酚。配制成5%的苯酚溶液,放入棕色瓶,置于冰箱中保存?zhèn)溆茫?;濃硫酸(分析純)?/p>
1.1.3 儀器
VIS-7220型可見分光光度計:北京瑞利分析儀器公司;RE-52C型旋轉蒸發(fā)器、HH-S型數(shù)控恒溫水浴鍋:鞏義市予華儀器有限責任公司;電子天平:北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;FD-1C-50冷凍干燥機:北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司;101型電熱鼓風干燥箱:鞏義市英峪予華儀器廠;KQ-250B型超聲波清洗器:昆山市超聲波儀器有限公司。
1.2.1 粗多糖的提取
稱取適量黑木耳粉末,置于圓底燒瓶中,按一定液料比、浸提時間、浸提溫度、pH,在熱水浴中回流浸提數(shù)次,冷卻后離心,合并上清液;上述清液經減壓濃縮,加入一定體積95%乙醇,使終濃度為80%進行沉淀,所得沉淀經離心、冷凍干燥后得粗多糖樣品粉末。
1.2.2 單因素試驗
影響多糖得率的主要因素為液料比、時間、提取次數(shù)、溫度、pH 等。本文液料比(mL∶g)選取 40、50、60 、70 、805 個水平,提取時間選取 1、2、3、4、5 h 5 個水平,提取次數(shù)選取 1、2、3、4、5 次 5 個水平,提取溫度選取 60、70、80、90、100 ℃ 5 個水平,pH 選取 6.0、7.0、8.0、9.0、10.05個水平,分別進行單因素試驗。
1.2.3 正交試驗
根據單因素試驗結果,以多糖得率為考察指標,選取液料比、提取時間、提取溫度三項作為考察因素,各取3個水平,進行L9(34)正交試驗設計,以確定黑木耳粗多糖提取的最優(yōu)工藝條件,并對最優(yōu)條件進行驗證試驗。
1.2.4 多糖含量的測定
1.2.4.1 標準曲線的制作
精確稱取105℃干燥至恒重葡萄糖標準品30 mg,用雙蒸水定容至100 mL,得葡萄糖標準溶液。將該標準溶液稀釋成濃度為 120、150、180、210、240、270 mg/L的溶液,分別吸取稀釋液0.6 mL,加入5%的苯酚溶液1.2 mL,混合后迅速加入6 mL濃硫酸,混勻,30℃水浴中顯色30 min,另以雙蒸水代替糖溶液同上操作為空白對照,在490 nm波長處測定吸光度。以糖濃度(C)為橫坐標,吸光度(A)為縱坐標,制作標準曲線。標準曲線的回歸方程為A=0.0042C+0.0166(R=0.9986),式中:A為吸光度;C為葡萄糖溶液濃度,單位:mg/L。
1.2.4.2 樣品中多糖含量的測定
稱取適量的粗多糖樣品,蒸餾水定容至50 mL。精密量取0.6 mL按1.2.4.1中方法操作,測定吸光度,根據標準曲線計算多糖的濃度和樣品中多糖的含量。
2.1.1 液料比對黑木耳多糖得率的影響
圖1為提取溫度100℃,提取時間3 h,提取次數(shù)2次,pH為7.0時,不同的液料比對多糖得率的影響。
由圖1可見,當液料比低于60時,隨著液料比的增加多糖得率增加,而當液料比大于60后,多糖得率增加緩慢。因此液料比選取60為宜。
2.1.2 溫度對黑木耳多糖得率的影響
圖2為液料比60,提取時間3 h,提取次數(shù)2次,pH為7.0時,不同提取溫度對多糖得率的影響。
由圖2可知,多糖得率隨著溫度的升高而增加,因此溫度選取100℃。
2.1.3 提取次數(shù)對黑木耳多糖得率的影響
圖3為液料比60,提取時間3 h,提取溫度100℃,pH為7.0時,不同提取次數(shù)對多糖得率的影響。
由圖3可知,隨著提取次數(shù)的增加多糖得率增加,提取2次后多糖得率變化趨于平緩。因此,考慮到能耗,選取提取次數(shù)2次。
2.1.4 提取時間對黑木耳多糖得率的影響
圖4為液料比60,提取溫度100℃,提取次數(shù)2次,pH為7.0時,不同提取時間對多糖得率的影響。
由圖4可知,隨著提取時間的增加多糖得率有所增加,且3 h多糖得率明顯高于2 h,3 h后曲線趨于平緩,因此選取提取時間為3 h。
2.1.5 pH對黑木耳多糖得率的影響
圖5為液料比60,提取時間為3 h,提取溫度為100℃,提取次數(shù)為2次時,不同pH對多糖得率的影響。
由圖5可知,多糖得率隨著pH增大變化較小,pH為8.0時最大;多糖得率在pH7.0時與pH為8.0時相差很小,考慮到堿性條件可能使黑木耳中某些雜質溶出度增加,使得多糖含量下降,因此選取pH為7.0較宜。
在上述單因素試驗結果的基礎上,以多糖得率為考察指標,選定三因素三水平進行L9(34)正交試驗設計,因素水平見表1,提取次數(shù)2次,pH為7.0時的正交試驗結果見表2。方差分析結果見表3。
表1 因素水平表Table 1 Factors and levels
表2 正交試驗結果Table 2 Results of orthogonal test
表3 方差分析表Table 3 Analysis of vaiance
由正交試驗結果和極差分析可知,影響黑木耳多糖提取諸多因素的主要順序為提取溫度(C),液料比(B),提取時間(A);最優(yōu)組合為 A3B3C3,即在浸提 2次,pH為7.0的情況下,浸提時間4 h,液料比70,浸提溫度100℃。
由表3方差分析結果可知,各因素對結果影響的主次順序為浸提溫度(6.220)>液料比(2.003)>浸提時間(1.750),其中溫度有顯著性差異。
以最優(yōu)工藝條件(液料比70,溫度100℃,時間4h,提取2次,pH為7.0)進行驗證試驗,此條件下,黑木耳多糖的得率為32.24%,粗多糖樣品中多糖含量為64.23%。樊黎生等[6-7]用微波輔助和常規(guī)水提法對黑木耳多糖的提取工藝進行了研究,結果表明微波輔助提取條件下多糖得率為13.26%,常規(guī)水提法得率為8.58%,可見,本文最優(yōu)工藝的多糖得率明顯高于文獻報道,多糖含量也較高。
溫度是影響熱水浸取黑木耳多糖得率的最重要因素,其次為液料比和浸提時間。熱水浸取黑木耳多糖的最佳工藝條件為:液料比70,提取溫度100℃,提取時間4 h,提取次數(shù)2次,pH為7.0。此條件下,黑木耳多糖得率為32.24%,粗多糖樣品中多糖的含量為64.23%。該提取工藝的多糖得率較高,粗多糖中多糖的含量高,可用于黑木耳多糖的提取。
[1]韓春然,徐麗萍.黑木耳多糖的提取、純化及降血脂作用的研究[J].中國食品學報,2007,7(1):54-58
[2]宗燦華,于國萍.黑木耳多糖對糖尿病小鼠降血糖作用的研究[J].食用菌,2007,4:60-61
[3]周國華.黑木耳多糖抗衰老及降血脂生物功效的研究[D].東北農業(yè)大學,2005:21-27
[4]Seon-Joo Yoon,Myeong-Ae Yu.The nontoxic mushroom Auricularia auricula contains a polysaccharide with anticoagulant activity mediatedbyantithrombin[J].ThrombosisResearch,2003,112:151-158
[5]張秀娟,于慧茹,耿丹,等.黑木耳多糖對荷瘤小鼠細胞免疫功能的影響[J].中成藥,2005,27(6):691-693
[6]樊黎生,張聲華,夏服寶.黑木耳多糖(CAAP)的分離提取工藝及其理化性能的研究[J].食品科學,2004,25(8):100
[7]樊黎生,張聲華,吳小剛.微波輔助提取黑木耳多糖的研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2005,31(10):142-145
Extraction Technology on Crude Polysaccharides from Auricularia Auricula
WEI Hong1,WU Xiang-yang2,*,YANG Liu-qing3,ZHAO Ting3,LI Fang1,ZOU Ye2
(1.School of Food and Biological Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,Jiangsu,China;2.School of Chemistry and Chemical Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,Jiangsu,China;3.School of Pharmacy,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,Jiangsu,China)
2009-07-29
魏紅(1982—),女(漢),碩士研究生,主要從事天然產物提取與功能食品開發(fā)。
*通訊作者:吳向陽(1965—),男(漢),教授,博士生導師,從事天然產物提取與功能食品開發(fā)。