微波法提取姬松茸多糖的工藝研究

梁 婷，趙亞男，劉愛麗，張彥青，2，*，解軍波，2，張明春，2

（1．天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134；2．天津市食品生物技術(shù)重點實驗室，天津 300134）

姬松茸（Agaricus blazei Murill）是近年來我國新興的一種藥食兼用菌[1]。姬松茸含有豐富的生物活性物質(zhì)，包括多糖類、甾醇類、核酸類、不飽和脂肪酸等，可以作為免疫調(diào)節(jié)劑、抗癌劑、抗突變劑和抗菌物質(zhì)的來源，逐漸成為當(dāng)前食用菌研究的熱點品種之一[2]。尤其近年來眾多研究表明，姬松茸多糖具有顯著的抗腫瘤活性，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用價值[3-5]。目前對姬松茸多糖的提取方法主要有熱水浸提法、溶劑提取法、超聲提取法等，這些方法多存在耗時長、提取效率低以及操作繁瑣等缺點[6]。微波提取法是近年來發(fā)展起來的一種新型提取技術(shù)，與經(jīng)典的回流法、超聲法相比，此法具有快速、高效等優(yōu)點，已廣泛用于中藥、食品添加劑等有效成分的提取和研究[7-8]。本實驗采用微波提取法，以姬松茸多糖得率為指標(biāo)，利用正交實驗設(shè)計，考察子實體粒度（目數(shù)）、料液比、微波功率、提取時間等因素，篩選優(yōu)化姬松茸多糖的提取工藝條件，為深入開發(fā)姬松茸珍貴食用菌產(chǎn)品提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

姬松茸子實體 由天津市津莊九谷食品有限公司提供；精餾苯酚 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；98%硫酸、95%乙醇、葡萄糖等試劑 均為國產(chǎn)分析純。

UV-2550型紫外可見分光光度計 日本島津公司；RE-52CS-1型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海青浦滬西儀器廠；SHZ-III循環(huán)水真空泵 上海亞榮生化儀器廠；FA/JA型電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；PJ21C-BF型微波爐 美的集團。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料處理 取姬松茸自然晾干，用高速中藥粉碎機粉碎成粉末。分別過10、20、40、60、80目篩，在105℃下烘40min，備用。

1.2.2 單因素考察 對預(yù)處理后的姬松茸，考察粒度、料液比、微波功率、微波提取時間四個因素對多糖得率的影響。

1.2.3 正交實驗設(shè)計因素與水平 參考相關(guān)文獻[9]，以多糖得率為指標(biāo)，選用L9（34）正交實驗表，對影響多糖提取效率的主要因素（粒度、料液比、微波功率、提取時間）進行考察，因素與水平見表1。

表1 正交實驗因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test

1.2.4 提取方法 取姬松茸粉碎、過篩，分別精密稱取0.5g樣品，按L9（34）正交實驗表設(shè)計分別進行提取。過濾所得提取液，清洗殘渣，合并洗液及濾液，濃縮，干燥，作為1～9號姬松茸粗多糖樣品。

1.2.5 多糖含量的測定及標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，采用苯酚-硫酸比色法測多糖的含量，按照文獻[10]制備標(biāo)準(zhǔn)曲線。精密稱取干燥恒重的葡萄糖適量，加水溶解成0.1mg/mL，精密量取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8mL置于具塞試管內(nèi)，加水至1.0mL，再分別精確加入5%苯酚溶液1.0mL，搖勻，迅速加入濃硫酸5.0mL，放置10min，混勻，室溫放置20min，用紫外-可見分光光度法在490nm的波長處測定吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，葡萄糖質(zhì)量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性回歸方程A=9.39M+0.156，式中，相關(guān)系數(shù)r=0.9985，M是質(zhì)量（mg），A為吸光值。

準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的姬松茸多糖，加水溶解后定容成一定體積，用苯酚-硫酸法測定吸光值，代入回歸方程計算多糖含量，并按下式計算多糖的得率：

姬松茸多糖得率（%）=提取的姬松茸多糖質(zhì)量/原料質(zhì)量×100

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗結(jié)果

2.1.1 粒度對多糖得率的影響 固定料液比為1∶20（g/mL），微波功率為80W，提取時間為2min，考察不同粒度（10、20、40、60、80目）對姬松茸多糖得率的影響（見圖1）。

圖1 粒度對姬松茸多糖得率的影響Fig.1 The influence of granularity

物料的粒度大小要適當(dāng)，微波在穿透過程中，能量會隨著穿透距離的增大而發(fā)生衰減，如果粒度過大，料層過厚，會使物料粒子能量吸收不均，作用效果不均衡，可能會導(dǎo)致得率降低。由圖1可知，粒度對多糖得率具有顯著性的影響。在10～60目的粒度范圍內(nèi)，隨著粒度目數(shù)的增大，多糖得率明顯增加，當(dāng)增大到80目數(shù)時，得率增加但不明顯。

2.1.2 料液比對多糖得率的影響 固定粒度為10目，微波功率為80W，提取時間為2min，考察不同料液比（1∶20、1∶40、1∶50、1∶60、1∶80g/mL）對姬松茸多糖得率的影響（見圖2）。

圖2 料液比對姬松茸多糖得率的影響Fig.2 The influence of the ratio of solid to liquid

提取時適當(dāng)?shù)牧弦罕瓤梢蕴岣叨嗵堑娜艹雎?，料液比過小，則溶劑量過少，造成萃取體系滲透壓過高，阻礙多糖的進一步溶出。由圖2可知，料液比對多糖得率具有顯著性的影響。在1∶20～1∶60范圍內(nèi)，隨著料液比的增大，多糖得率明顯增加，當(dāng)增大到1∶80時，得率略有降低。

2.1.3 微波功率對多糖得率的影響 固定粒度為10目，料液比為1∶40（g/mL），提取時間為2min，考察不同微波功率（80、240、400、640、800W）對姬松茸多糖得率的影響（見圖3）。

圖3 微波功率對姬松茸多糖得率的影響Fig.3 The influence of the ratio of microwave power

由圖3可知，在80～640W范圍內(nèi)，隨著微波功率增大，多糖得率明顯增加。繼續(xù)增大微波功率，得率沒有增加，反而使物料發(fā)生焦糊，被處理成分發(fā)生嚴(yán)重變性，對萃取介質(zhì)的滲入造成較大的阻礙，導(dǎo)致有效成分得率下降。因此當(dāng)增大到800W時，得率略有降低。

2.1.4 提取時間對多糖得率的影響 固定粒度為10目，料液比為1∶20（g/mL），微波功率為80W，考察不同提取時間（2、4、6、8、10min）對姬松茸多糖得率的影響（見圖4）。

由圖4可知，提取時間對多糖得率具有顯著性的影響。在2～8min范圍內(nèi)，隨著提取時間的延長，多糖提取得率明顯增加。當(dāng)增大到10min時，得率增加但不明顯。

圖4 提取時間對姬松茸多糖得率的影響Fig.4 The influence of the ratio of extracting time

2.2 姬松茸多糖微波提取工藝的正交實驗

以姬松茸多糖得率為評價指標(biāo)，采用正交設(shè)計助手軟件（IIV3.1版）進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，正交實驗結(jié)果如表2所示。

表2 微波提取正交實驗結(jié)果及分析Table 2 The results and analysis of orthogonal test

通過比較極差R值（見表2），影響姬松茸多糖得率的因素大小順序為：A＞D＞B＞C，即粒度影響最大，其次是提取時間，然后是料液比，微波功率影響最小。根據(jù)測定結(jié)果，最優(yōu)的因素水平組合為A3B3C2D2，即粒度為60目，料液比為1∶80（g/mL），微波功率為640W，提取時間為8min。

2.3 驗證實驗

取同批姬松茸3份，分別按照最佳提取工藝進行實驗，制得的樣品測定多糖得率。結(jié)果見表3。

表3 驗證實驗結(jié)果（n=3）Table 3The result of testing experiment（n=3）

經(jīng)驗證實驗所得多糖得率為9.04%，大于正交實驗中的所有組合的多糖得率，說明實驗結(jié)果正確，最優(yōu)的因素水平組合為A3B3C2D2，即目數(shù)為60目，料液比為1∶80（g/mL），微波功率為640W，提取時間為8min。

3 結(jié)論

本文采用微波法對姬松茸多糖進行提取，對其進行了正交實驗，研究了粒度、料液比、微波功率、提取時間對多糖得率的影響，通過正交實驗的結(jié)果分析可得最佳工藝條件：粒度為60目，料液比為1∶80（g/mL），微波功率為640W，提取時間為8min。在此條件下，姬松茸多糖得率為9.04%。采用此方法，可以顯著提高姬松茸多糖的得率，且工藝簡單，成本較低。

[1]張林波，劉翠，吳紅珍，等.姬松茸多糖的分離純化及其初步鑒定[J].中國現(xiàn)代中藥，2009，11（5）：17-20.

[2]葛紅霞.姬松茸及其多糖的研究進展[J].畜牧與飼料科學(xué)，2011，32（11）：77-78.

[3]沈愛英，谷文英.姬松茸子實體水溶性多糖提取工藝的研究[J].中國食用菌，2002，21（1）：15-17.

[4]Yue Liling，Cui Hongxia，Li Chengchong，et al.A polysaccharide from Agaricus blazeiattenuates tumorcelladhesion via inhibiting E-selectin expression[J].Carbohydrate Polymers，2012，88（4）：1326-1333.

[5]韓永萍，劉揚平.膜法分級純化姬松茸子實體多糖的研究[J].中草藥，2006，37（3）：365-368.

[6]陳慧斌，彭彪，王梅英.姬松茸多糖的提取方法及其藥理作用研究進展[J].寧德師專學(xué)報，2008，20（2）：6-8.

[7]董航，陳瑞戰(zhàn)，李世哲，等.橘皮粗多糖的提取工藝優(yōu)化及抗氧化活性評價[J].食品工業(yè)科技，2012，33（5）：215-218.

[8]楊艷，孫曉明，吳素玲，等.孜然總黃酮的提取和純化的工藝研究[J].食品工業(yè)科技，2011，32（5）：290-292.

[9]王曉君，王維香.川麥冬多糖的微波提取[J].食品工業(yè)科技，2007，28（4）：128-129，132.

[10]嚴(yán)成，嚴(yán)夏.枸杞多糖提取工藝比較及體外抗氧化性研究[J].食品科學(xué)，2008，29（7）：183-187.