全艷玲 邵 賀 卜凱迪 夏蘇杭 李 萍 解生權(quán)
(1遼寧科技大學(xué),遼寧鞍山114051,2遼寧經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧沈陽(yáng)110122)
蛹蟲(chóng)草(Cordyceps militaris),又稱北冬蟲(chóng)夏草,是食藥兩用滋補(bǔ)真菌。其含有的有效成分如蟲(chóng)草素、蟲(chóng)草酸、蟲(chóng)草多糖、甘露醇、SOD以及種類齊全的氨基酸、多種微量元素和維生素等,具有補(bǔ)肺益腎、抗疲勞、抗腫瘤、抗衰老、美容養(yǎng)顏等保健作用,以及顯著增強(qiáng)免疫力的功效。由蛹蟲(chóng)草菌發(fā)酵的大米,含有蟲(chóng)草特有的功能成分蟲(chóng)草酸,筆者對(duì)蛹蟲(chóng)草大米中提取蟲(chóng)草酸的工藝進(jìn)行了優(yōu)化[1-5]。
遼寧科技大學(xué)化學(xué)工程實(shí)驗(yàn)中心保存的蛹蟲(chóng)草大米。
1.2.1 蛹蟲(chóng)草大米處理及蟲(chóng)草酸的測(cè)定[6-9]
將培養(yǎng)好的蛹蟲(chóng)草大米準(zhǔn)確稱量1.0 g,加入去離子水,水浴提取,提取液超聲,離心取上清,去離子水補(bǔ)水至20 mL,再取樣1 mL,分別放置在標(biāo)有標(biāo)簽的試管中,依次加入配置好新的高碘酸鈉溶液1 mL后混合均勻,平置室溫10 min,再依次加入2 mL配置好的0.1%蔗糖溶液,均勻混合后加入4 mL配置好的Nash試劑(Nash試劑的配置:150 g醋酸銨+2 mL冰乙酸+2 mL乙酰丙酮,用去離子水稀釋定容到1000 mL。),54.5℃水浴加熱20 min后顯色,冷水冷卻,412 nm處測(cè)定其吸光值。每個(gè)樣品測(cè)定其3個(gè)平行。
1.2.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)
主要考察提取時(shí)間、提取溫度、液固比、超聲時(shí)間對(duì)蟲(chóng)草酸提取率的影響。
提取溫度 100℃、液固 比 10∶1、超聲 時(shí)間15 min,設(shè)定提取時(shí)間為30,40,50,60,70 min。
提取時(shí)間為60 min,液固比 10∶1、超聲時(shí)間15 min,設(shè)定提取溫度為 30,40,50,60,70,80,90,100℃。
提取時(shí)間為60 min,提取溫度90℃、超聲時(shí)間15 min,提取液固比為8∶1,9∶1,10∶1,11∶1,12∶1。
提取時(shí)間為60 min,提取溫度90℃、液固比10∶1,設(shè)定提取液超聲時(shí)間為 5,10,15,20,25,30,35 min。
1.2.3 蟲(chóng)草酸提取正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),因素和水平見(jiàn)表1。
表1 L9(34)正交試驗(yàn)因素與水平
2.1.1 提取時(shí)間對(duì)蟲(chóng)草酸提取率的影響
由圖1可以看出,在提取時(shí)間30~50 min蟲(chóng)草的提取率有所下降的,但是隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),60 min達(dá)到了最高峰,蟲(chóng)草的提取率達(dá)到一個(gè)最大值,隨后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)有下降的趨勢(shì)。后續(xù)研究選擇合適的提取時(shí)間是非常重要的,考慮到蟲(chóng)草的提取率及周期的縮短,選60 min提取時(shí)間為最佳時(shí)間。
2.1.2 提取溫度對(duì)蟲(chóng)草酸提取率的影響
從圖2可以看出,蟲(chóng)草酸提取率呈現(xiàn)出逐漸上升的態(tài)勢(shì),提取溫度的不斷提高,蟲(chóng)草酸分子的熱運(yùn)動(dòng)及溶解速度逐漸加快,致使蟲(chóng)草酸提取率不斷提高,在90℃時(shí)候達(dá)到最高峰,隨后開(kāi)始下降。
圖1 提取時(shí)間對(duì)蟲(chóng)草酸提取率的影響
圖2 提取溫度對(duì)蟲(chóng)草酸提取率的影響
圖3 液固比對(duì)蟲(chóng)草酸提取率的影響
圖4 超聲時(shí)間對(duì)蟲(chóng)草酸提取率的影響
2.1.3 液固比對(duì)蟲(chóng)草酸提取率的影響
從圖3可以看出,在蟲(chóng)草酸提取率達(dá)到42.24%時(shí)候達(dá)到最高峰,在液固比大于10∶1以后,是遞減的趨勢(shì),相反在10∶1之前,呈現(xiàn)出的是逐漸遞增的趨勢(shì),蟲(chóng)草酸提取率隨液固比增加而增加,因此選擇10∶1的液固比為最佳提取條件。
2.1.4 超聲時(shí)間對(duì)蟲(chóng)草酸提取率的影響
圖4顯示,隨超聲時(shí)間的不斷延長(zhǎng),蟲(chóng)草酸提取率不斷上升,在超聲20 min時(shí),蟲(chóng)草酸提取率達(dá)到最大值,因此超聲時(shí)間選擇20 min為最佳提取時(shí)間。
試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2,試驗(yàn)最佳蟲(chóng)草酸提取因素水平為A2B2C2D2。
提取溫度、液固比、超聲時(shí)間這三個(gè)因素對(duì)于蟲(chóng)草酸提取率來(lái)說(shuō)都是先上升到達(dá)峰值然后下降,而提取時(shí)間在開(kāi)始是下降后上升到達(dá)峰值后再下降。正交試驗(yàn)結(jié)果可知試驗(yàn)各因素對(duì)蟲(chóng)草酸提取影響程度為:提取溫度>提取時(shí)間>超聲時(shí)間>液固比。大米蟲(chóng)草酸最佳提取因素為:提取溫度90℃,提取時(shí)間60 min,超聲時(shí)間20 min,液固比10∶1。根據(jù)蟲(chóng)草酸標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程可以得出蟲(chóng)草酸質(zhì)量濃度為1.670 mg/L,從而得出蟲(chóng)草素含量為5.368 mg/g。
表2 L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果