微波协同高压热浸出香菇活性多糖的工艺研究

微波协同高压热浸出香菇活性多糖的工艺研究

对于香棕色药物，尤其是香棕色胺，具有许多有效的药物成分。它通过刺激免疫细胞成熟、分化和增殖,改善宿主机体平衡,达到恢复和提高宿主细胞对淋巴因子、激素和其他生理活性因子的反应性,且由于是间接作用,所以毒副作用小。因此,建立高效经济的香菇多糖提取方法具有重要的现实意义。本研究通过单因素试验和正交试验探讨了微波协同高压热水浸提法从香菇中提取活性多糖的最佳工艺条件,以期能为开发利用香菇资源开辟一条新的途径。1材料和方法1.1试验设备及仪器以香菇为试材,购于绥化市华辰超市。供试药剂有3,5-二硝基水杨酸(DNS)、苯酚、无水乙醇、三氯乙酸、浓硫酸等,均为国产分析纯。试验仪器有752型紫外可见分光光度计,上海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,上海博讯实业有限公司;MideaEG823LC-NS型微波炉,佛山市美的微波电器制造有限公司。1.2总糖、多糖含量测定以葡萄糖为标准样,用DNS法测定还原糖含量,用苯酚-硫酸法测定总糖含量。多糖=总糖-还原糖。多糖提取率/%=多糖量/子实体干重×100。1.3离心沉淀制备香菇经除杂、干燥、粉碎等预处理后,得到香菇子实体干粉。准确称取香菇粉若干份,每份1g。将每份香菇粉先进行微波处理,然后进行高压热水浸提。提取后进行离心,上清液用70℃水浴浓缩到原体积的1/2,采用15%三氯乙酸溶液按1∶3(V∶V)添加后静置12h,3500r·min-1离心10min,将上清液适当浓缩后与95%乙醇按1∶3(V∶V)混合,置4℃下醇沉12h,3500r·min-1离心10min,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。采用DNS法测定还原糖、苯酚-硫酸法测定总糖含量,重复3次。1.4微波处理对香菇多糖提取率的影响料液比对香菇多糖提取率的影响。将每份香菇粉在微波功率800W,微波处理8min,分别设置料液比为1∶20,1∶30,1∶40,1∶50,1∶60(g·mL-1)的条件下提取多糖。然后改在115℃下高压热水浸提80min。后面的处理方法如1.3节所述。微波功率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,分别在微波功率80,240,400,640,800W条件下处理8min。然后改在115℃下高压热水浸提80min。以后的处理方法如1.3节所述。微波处理时间对香菇多糖提取率的影响。将每份香菇粉在最适微波功率、最佳料液比的条件下,微波分别处理6,8,10,12,14min后在115℃下高压热水浸提80min。以后的处理方法如1.3节所述。高压热水浸提温度对香菇多糖提取率的影响。将每份香菇粉在最适微波功率、最佳料液比和最佳微波处理时间,分别在高压热水浸提温度为75℃,90℃,108℃,115℃,121℃的条件下提取多糖。后面的处理方法如1.3节所述。高压热水浸提时间对香菇多糖提取率的影响。将每份香菇粉在最适微波功率、最佳料液比、最佳微波处理时间和最佳高压热水浸提温度,分别设置高压热水浸提时间为40,60,80,100,120min。后面的处理方法如1.3节所述。1.4.2正交试验设计在单因素试验的基础上选择对香菇多糖提取率影响较大的因素和水平进行正交试验,以确定提取香菇多糖的最佳工艺条件。1.5微波协同高压热水浸法比较热水浸提法、微波辅助热水浸提法、复合酶法、高压热水浸提法和微波协同高压热水浸提法提取香菇多糖的研究结果。高压热水浸提法。将1g香菇粉按照料液比1∶50加蒸馏水,然后在115℃下高压热水浸提80min。过滤,滤液用70℃水浴浓缩到原体积的1/2,采用5%三氯乙酸溶液反复脱蛋白,3000r·min-1离心10min,将上清液与95%乙醇按1∶3(V∶V)混合,置4℃下醇沉12h,3000r·min-1离心10min,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。微波协同高压热水浸提法。采用1.4所获得的最佳条件提取香菇多糖。2结果与分析2.1x-0.4x3.4根据试验获得的数据,得到总糖测定的线性回归方程为:y=0.0071x-0.0049,r2=0.9902。根据试验获得的数据得到还原糖测定的线性回归方程为:y=0.001x+0.0658,r2=0.9980。2.2单因素2.2.1提取率的测定试验设5个不同的料液比,分别为1∶20,1∶30,1∶40,1∶50和1∶60,提取率分别为13%,13.1%,13.2%,13.6%和12.9%。由此结果可知,香菇多糖的最佳料液比为1∶50,此时提取率为13.6%。2.2.2提取率的测定将每份香菇粉按最佳料液比1∶50加蒸馏水,分别在微波功率80,240,400,640和800W的条件下进行多糖提取,得到的提取率分别是12.8%,12.6%,13.2%,13.4%和13.6%。由此结果可知,微波功率为800W时香菇多糖的提取率为13.6%,高于其他水平下的提取率,因而最佳微波功率为800W。2.2.3提取率的测定将每份香菇粉按最佳料液比1∶50加蒸馏水,分别在微波功率800W条件下处理6,8,10,12和14min,进行多糖提取,提取率分别为12.4%,13.6%,13.4%,13.2%和12.3%。可知香菇多糖提取的最佳微波处理时间为8min,提取率为13.6%。2.2.4高压热水浸提液的制备将每份香菇粉按最佳料液比1∶50加蒸馏水,在微波功率800W下处理8min,再分别于75℃,90℃,108℃,115℃和121℃条件下高压热水浸提80min。得到的提取率分别为11.2%,11.5%,12.1%,13.6%和12.6%。可知香菇多糖提取的最佳高压热水浸提温度为115℃,此时提取率为13.6%。2.2.5高压热水浸提将每份香菇粉按最佳料液比1∶50加蒸馏水,在微波功率800W下处理8min,再分别于115℃下高压热水浸提40,60,80,10和120min。得到的提取率分别为11.5%,12.6%,13.6%,13.1%和13.5%。可知香菇多糖提取的最佳高压热水浸提时间为80min,此时提取率为13.6%。2.3正交试验结果在单因素试验的基础上,选择对香菇多糖提取率影响较大的因素微波功率(A),微波处理时间(B),高压热水浸提温度(D),高压热水浸提时间(E),料液比(C),以及水平进行L16(45)正交试验,以确定微波协同高压热水浸提法提取香菇多糖的最佳工艺条件。试验因素1-4水平:A分别为240,400,640和800W;B分别为6,8,10和12min;C分别为1∶30,1∶40,1∶50和1∶60;D分别为90,108,115和121℃;E分别为40,60,80和100min。正交试验结果如表1。由表1可知,各因素对提取率的影响依次为A>B>D>E>C。提取香菇多糖的最优条件为A3B1D3E4C3。据此条件做验证试验,得到香菇多糖提取率为13.8%。2.4不同方法对蘑菇糖的比较研究用设计中的5种方法提取香菇多糖,测定多糖提取率(图1),可见采用微波协同高压热水浸提法所获得的香菇多糖提取率最高。3微波协同高压热水浸法微波加热是靠微波电子管发出的电磁波感应生电,转化成分子的动能而发热,可以破坏细胞结构,加速有效物质的溶出,具有快速、高效、安全的特点;而高压提取又可将被提取物的组织细胞及亚细胞