黑木耳子实体破壁技术 毕业论文.docx

目 录1 引言11.1黑木耳药用价值概述11.2超声波细胞破碎技术11.3均匀法21.4试验的意义及方法22 材料与方法32.1 试验材料32.2 实验仪器32.3 试验方法32.3.1试验方案32.3.2试验步骤42.4 统计分析43 结果与分析43.1 超声条件的优化分析43.2 最优超声条件的验证54结论6参考文献7致谢8摘要本试验采用超声波法（300w），以温度（20-60）和时间（10-90min）为参数，以可溶性物质含量为指标研究黑木耳子实体破壁技术。结果表明：可溶性物质（y）与温度（x1）和时间（x2）之间存在着函数关系，即y= 0.1563+0.001736x1+2.555710-5x22（r2=0.9536）。经验证，黑木耳子实体破壁的最佳条件是温度60，时间90min。关键词：黑木耳；超声波；细胞破碎；子实体13abstractto study the conditions of breaking cell for fruit body of black fungus, the powders of it were treated in temperature (20-60 ) and time (10-90min) by ultrasonic method, and then the contents of soluble substances were determined. the results indicated that soluble substances (y) and temperature (x1) and time (x2) existed function, namely y= 0.1563 + 0.001736x1 + 2.555710-5x22 (r2=0.9536). after verification, the best condition of breaking cell wall is temperature 60 , time 90 min.使用超声波破碎黑木耳细胞技术，将可溶性物质破碎出来，在不同条件下的破碎表明，60度90分钟的破碎方法可以较完全地破碎出可溶性物质。关键词：黑木耳；超声波破碎；均匀法设计keywords: black fungus; ultrasonic; uniform design method 1 引言1.1黑木耳药用价值概述木耳auricularia auricula(l.ex hook)under-wood, 又名黑木耳, 为木耳科植物木耳的子实体，在我国已经有了 1000多年的栽培史, 是我国传统的保健品1。人们经常吃的木耳有两种一种是腹面平滑的，称为毛木耳，另一种是两面光滑，半透明状，称为光木耳。黑木耳本身就有很高的营养价值和许多药理作用，如降低血糖，降血脂作用。家兔实验表明黑木耳具有降血脂、抗实验性动脉粥样硬化和抗血栓形成以及抑制血小板聚集等作用2；人体观察实验表明黑木耳具有明显的降血脂和抗血栓形成以及抑制血小板聚集等作用。现代医学研究证实黑木耳的重要生理功能均与其多糖组分密切相关, 如黑木耳多糖可使进食高脂肪胆固醇饲料小鼠的总胆固醇(tc) 、游离胆固醇 (fvcc)、胆固醇脂 (cne)、和 - 脂蛋白(- lp)含量明显降低3。在我国, 对食药用多糖的开发利用尤为引起人们的关注。多糖在一定剂量时可治疗疾病, 少剂量时可以强身健体、预防疾病。 所以黑木耳多糖作为食药用真菌多糖中的一种，不仅可以作为药物进行研究, 还可以作为功能性食品添加剂和保健品进行开发4 。通过研究多糖活性与结构的关系来有效改造天然多糖， 使之增强原有活性， 深层发酵生产多糖工艺的优化，多糖药理机制及多糖药品临床应用的有效性和安全性研究等5。另外，黑木耳对胆结石、肾结石、膀胱结石等内源性异物有比较显著的化解功能。黑木耳所含的发酵和植物碱，具有促进消化道与泌尿道各种腺体分泌的特性，并协同这些分泌物催化结石，滑润管道，使结石排出。同时，黑木耳还含有多种矿物质，能对各种结石产生强烈的化学反应，剥脱、分化、侵蚀结石，使结石缩小，排出。对于初发结石，保持每天吃1-2次黑木耳，疼痛、恶呕等症状可在2-4天内缓解，结石能在10天左右消失，对于较大较坚固的结石，其效果较差，但如长期食用黑木耳，亦可使有些人的结石逐渐变小变碎，排出体外。 黑木耳还能益气养身、润肺补脑、轻身强志、断谷治痔、和血养荣。减少血液凝块，防止高血压、动脉粥样硬化和冠心病的作用。 此外，黑木耳对无意食下的难以消化的头发、谷壳、木渣、沙子、金属屑等异物也具有溶解与氧化作用。为防止和治疗各种异物造成的胃肠不适或病症，不妨常吃些黑木耳，尤其是从事理发、开矿、粉尘、锯木、修理、纺织工人和护路等作业的人员更应经常吃些黑木耳。 黑木耳中含有丰富的纤维素和一种特殊的植物胶原，这两种物质能够促进胃肠蠕动，促进肠道脂肪食物的排泄、减少食物中脂肪的吸收，从而防止肥胖；同时，由于这两种物质能促进胃肠蠕动，防止便秘，有利于体内大便中有毒物质的及时清除和排出，从而起到预防直肠癌及其它消化系统癌症的作用。所以，老年人特别是有便秘习惯的老年人，坚持食用黑木耳，常食木耳粥，对预防多种老年疾病、抗癌、防癌，延缓衰老都有良好的效果。木耳有滋润强壮，润肺补脑，轻身强志，和血养荣，补血活血，镇静止痛等功效，是天然的滋补剂。木耳能治疗痔疮出血、寒湿性腰腿疼痛等症。随着对黑木耳多糖研究的不断深入，利用黑木耳开发的功能性食品添加剂、保健品或药品的市场前景为人们看好6。1.2超声波细胞破碎技术超声波(高于20khz/s)有强烈的生物学效应，进行超声波处理时，超声波的高频震动与微生物细胞的震动不协调，造成细胞周围环境局部真空，使细胞膜产生空穴作用，从而使之破碎。超声波破碎的效率取决于声频、声能、处理时间、细胞浓度及细胞类型等，使用超声波必须注意的是控制强度在一定限度，即刚好低于溶液产生泡沫的水平，因为产生泡沫会导致蛋白质的变性，过低的强度将降低破碎效率。超声波细胞破碎技术可以使破碎组织、细菌、病毒、孢子及其它细胞结构，匀质、乳化、混合、脱气、崩解和分散、浸出和提取，加速反应等功能7。1.3均匀法均匀设计是继60年代华罗庚教授倡导， 普及的优选法和我国数理统计学者在内普及推广的正交法之后8-9,由方开泰教授和数学家王元在1978年共同提出。试验设计的目标，就是要用最少的试验取得关于系统的尽可能的有用信息10。均匀法可以较好地实现这一目标，特别是对多因素，多水平的试验11。均匀法只要考虑试验点在试验范围内的均匀散布，挑出试验点的出发点是均匀分散，而不考虑整齐可比，它可以保证试验点具有均匀分布的统计性，可使每个因素的每个水平做一次且仅做一次试验，每行每列有且仅有一个试验点12。均匀法在导弹试验方面的应用。对某型导弹制导参数的导引系数择优，4个导引系数分别分为6个等级，对一个干扰量进行全面的数学仿真试验要64=1296次，10个干扰量共进行数学仿真试验12960次。按人机对话方式做数学仿真试验共需1080h，即135个工作日.而采用均匀设计法，用60次试验代表12960次试验。仅需5h，比全面的数学仿真试验工作量减少216倍，比传统的择优工作量也大大的减少，效果是非常显著的。 目前在生物技术领域，应用均匀法优化体系相比正交法而言并不多，其主要难度在于方程的建立，这需要高等数学知识和数理统计知识。1.4试验的意义及方法本试验主要是探索超声波细胞破碎法提取黑木耳中可溶性物质的最佳条件。以时间和温度作为主要研究因素，采用均匀法对细胞破碎进行定性和定量分析，为工业化应用提供参考和奠定基础。 2 材料与方法2.1 试验材料黑木耳粉末（48目）、超纯水。2.2 实验仪器超速离心机（德国贝克曼allegra64r型）、电热鼓风干燥箱（上海-恒科学仪器有限公司dhg9055-a型）、循环水多用真空泵（郑州杜甫仪器厂shb-3型）、电热恒温水浴锅 （天津市泰斯特仪器有限公司dk-98-11a型）、爱格尔吹风机 （爱华电器厂age-212型）、超声波清洗器（宁波新芝生物科技股份有限公司 sb-5200ptn型）。2.3 试验方法2.3.1试验方案试验方案采用均匀设计法， 由dps（data processing system）软件生成，见表1。表1试验方案表1试验方案table 1 the test scheme实试验号英温温度（）时时间（min）nn1220660nn2225330nn3330880nn4335110nn5440550nn6445990nn7550220nn8555770nn96604402.3.2试验步骤称取0.951.05g黑木耳粉， 置于锥形瓶中， 加入50ml超纯水，用封口膜封好。 摇匀，在设定温度的水浴锅内静置1h。将锥形瓶放入超声波清洗器中，按表1的试验方案进行处理。 超声结束后，在10000rpm条件下离心10min。 离心后，取上清液进行抽滤。 取滤液20ml进行烘干称重。按下列公式进行计算：可溶性物质含量（g/g）20ml滤液重量2.5黑木耳粉重量2.4 统计分析数据采用多元线性回归分析，软件采用excel 2003。3 结果与分析3.1 超声条件的优化分析表2试验结果试验数据应用多元线性回归分析，采用逐步回归法建立最优回归方程。以x1代表温度，以x2代表时间，以y代表可溶性物质的含量，结果见表3和表4。表3方程系数table3 the coefficients of the equationcoefficients标准误差t statp-valueintercept0.15630.0222567.022670.000416x10.0017360.0004973.4927010.012941x2 x22.555710-52.4210-610.544814.2810-5由表3可知，x1与x22系数所对应的p值均小于0.05，说明x1与x22为最优回归方程的自变量。表4方差分析table 4 analysis of variancedfssmsfsignificance f回归分析20.0457210.0228661.696039.9710-5残差60.0022230.000371总计80.047944由表4可知，x1、x22与y之间存在着极显著的线性关系。因此最优回归方程为：y= 0.1563+0.001736x1+2.555710-5x22（r2=0.9536）。3.2 最优超声条件的验证由方程可知，当x1与x2取最大值时，y的理论最大值为0.4675。因此，以温度60，时间为,90min做10组平行试验，可溶性物质的含量（%）为：0.3856、0.3896、0.4429、0.4476、0.4500、0.4525、0.4650、0.4662、0.4950、0.5006。其平均值为0.4495，与理论最大值之间差异不显著（p0.05），95%置信区间为0.4224，0.4766。说明通过均匀法拟合的方程可以定量地描述超声破碎黑木耳子实体细胞。4结论 本试验采用超声波法（300w），以温度（20-60）和时间（10-90min）为参数，以可溶性物质含量为指标研究黑木耳子实体破壁技术。结果表明：可溶性物质（y）与温度（x1）和时间（x2）之间存在着函数关系，即y= 0.1563+0.001736x1+2.555710-5x22（r2=0.9536）。经验证，黑木耳子实体破壁的最佳条件是温度60，时间90min。参考文献1 韩春然. 黑木耳多糖的提取j. 中国食品学报, 2007, 33(5): 156-238.2 范亚明. 黑木耳抗脂质过氧化的初步探讨j .心血管病杂志, 1995, 14 (4) : 236-238.3 吴宪瑞, 孔令员.黑木耳多糖的医疗保健价值j林业科技, 1996, 21(3) : 32-33.4 shida m. the preparation and properties of some polysaccharide from canidautilis fruit body j. 1975, 4(1): 211-214.5 曹雷, 陈红君. 黑木耳多糖的研究进展j .长春师范学院报, 2003, 20 (6) : 121-123.6 梁蕊芳, 徐龙, 岳明强. 细胞破碎技术应用研究进展j .内蒙古农业科技, 2013, (1) : 113-114 . 7 郭平, 卢家炯. 黑木耳多糖功效与提取方法j .中国林副特产, 1998, 20(2) : 18 -19.8 王振宇, 郝文芳. 超声波提取黑木耳蛋白质的工艺研究j .生物质化学工程, 1995, 32 (1) : 13 -16.9 刘永才. 均匀设计及其应用j . 战术导弹研究, 2007, 18 (4) : 36-38.10 方开泰. 正交与均匀设计实验j .北京科学出版社, 2007, (7): 13-15.11 姚洪文. 纳米级微生物细胞破碎机及在啤酒中的应j .啤酒科技, 2004, ( 7): 48-50.12 宗灿华,于国萍. 黑木耳多糖抑制肿瘤作用的研究j .牡丹江医学院报, 2