猴頭菇蛋白多糖口含片的研制

張?chǎng)?，張海悅，李震（長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130012）

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猴頭菇蛋白多糖口含片的研制

張?chǎng)?，張海?，李震
（長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130012）

摘要：選取猴頭菇蛋白多糖為主要原料研制口含片。確定猴頭菇蛋白多糖的最佳提取工藝：氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，提取溫度為80℃，提取時(shí)間為60 min，料液比為1∶25（g/mL），此條件下猴頭菇蛋白多糖的得率為53.6%。通過正交試驗(yàn)，確定口含片配方：按照0.38g/片的規(guī)格，猴頭菇蛋白多糖0.1g，檸檬酸0.02g，木糖醇0.1g，0.16 g淀粉填充。總抗氧化能力（T-AOC）檢測(cè)試劑盒檢測(cè)該產(chǎn)品每片的總抗氧化能力達(dá)2 733.4個(gè)單位。該產(chǎn)品酸甜可口，可操作性強(qiáng)，具有一定的研究意義。

關(guān)鍵詞：猴頭菇；蛋白多糖；口含片；抗氧化

猴頭菇是一種兼具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值的食用菌，被列為八大山珍之一，其具有抗氧化、延緩衰老、提高免疫力［1］、抗腫瘤［2］等功能。猴頭菇含有多種氨基酸和豐富的多糖體，現(xiàn)代大多集中于猴頭菇多糖的研究，對(duì)其蛋白質(zhì)的去除，不僅容易破壞有效成分的活性，也使開發(fā)成本增加。食用菌菌體代謝所產(chǎn)生的蛋白多糖，作為綠色生物農(nóng)藥，在植物抗病毒方面有顯著效果［3］。猴頭菇作為一種名貴的食用菌，研究其蛋白多糖的活性及產(chǎn)品開發(fā)具有廣闊的前景和意義。猴頭菇蛋白多糖的常規(guī)提取方法主要有水提、酸提、堿提和酶法，其中酶法操作復(fù)雜，條件要求苛刻；酸提中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般會(huì)隨溫度的升高而變化，參數(shù)難以控制［4］；堿提相較于水提，更有利于大多數(shù)酸性蛋白的溶出，得率較高。因此，本文通過正交試驗(yàn)優(yōu)化堿提猴頭菇蛋白多糖的工藝條件，開發(fā)輕便便攜、酸甜可口的口含片產(chǎn)品［5-7］，并對(duì)其總抗氧化能力進(jìn)行檢測(cè)。

1　材料與設(shè)備

1.1材料

猴頭菇：購(gòu)買于吉林省長(zhǎng)白山二道白河，由東北師范大學(xué)生物系鑒定；檸檬酸、可壓性淀粉：長(zhǎng)春市義盛食品添加劑公司；木糖醇：北京市糖業(yè)煙酒公司；氫氧化鈉、95%乙醇：天津化學(xué)試劑有限公司；總抗氧化能力（T-AOC）檢測(cè)試劑盒：南京建成生物工程研究所。

1.2設(shè)備

DK-8P型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海醫(yī)用恒溫設(shè)備廠；JJ-2型組織粉碎機(jī)：上海逸龍科技有限公司；JA2003N型電子分析天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；FD-1A-50冷凍干燥機(jī)：北京博醫(yī)康技術(shù)公司；MD34透析袋：上海索寶生物科技有限公司；TDP-1.5型單沖壓片機(jī)：中南制藥機(jī)械廠；QX-30HM7微波滅菌機(jī)：天睿微波科技有限公司。

2　方法

2.1猴頭菇蛋白多糖口含片生產(chǎn)的工藝流程

猴頭菇蛋白多糖口含片生產(chǎn)的工藝流程圖如圖1。

圖1　猴頭菇蛋白多糖口含片制作工藝流程圖Fig.1 The production process of Hericium erinaceus proteoglycan buccal tablets

2.2猴頭菇蛋白多糖的制備

2.2.1樣品的預(yù)處理

將購(gòu)買的猴頭菇切塊，置于70℃的烘箱中干燥至恒重，用粉碎機(jī)粉碎，過60目篩，得到猴頭菇粉末，備用［8］。

2.2.2堿提猴頭菇蛋白多糖的單因素試驗(yàn)

每次稱取猴頭菇粉末5.00 g（M），NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為6%、8%、10%、12%、14%，溫度分別為60、70、80、90、100℃，時(shí)間分別為30、60、90、120、150 min和料液比分別為1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35（g/mL），保持其中3個(gè)量不變，改變另外1個(gè)量，在此設(shè)計(jì)條件下浸提，過濾，分別得到上清液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至原體積的1/3，透析后，加入濃縮液4倍體積的95%乙醇，靜置過夜，在轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心10 min，棄清液，取固形物復(fù)溶于蒸餾水后，冷凍干燥至恒重，分別稱重（mx），按公式（1）計(jì)算得率Y。

2.2.3堿提猴頭菇蛋白多糖條件的優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)、提取溫度、提取時(shí)間、料液比這四個(gè)因素的三個(gè)較優(yōu)水平，作L9（34）正交試驗(yàn)，以得率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳的提取工藝參數(shù)。

2.3猴頭菇蛋白多糖口含片的配制

取猴頭菇蛋白多糖、檸檬酸、木糖醇、淀粉用量為四因素，作L9（34）正交試驗(yàn)，其中以調(diào)配0.4 g/片猴頭菇蛋白多糖口含片作為基準(zhǔn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1，以感官評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)分為考察指標(biāo)，取得最佳配方。

2.3.2調(diào)配

根據(jù)上述試驗(yàn)所選擇的各因素的最佳用量，調(diào)配猴頭菇蛋白多糖口含片。將四組原料粉末進(jìn)行微波滅菌處理，經(jīng)過微波滅菌處理后的四組原料的粉末按照配比攪拌混合，再經(jīng)過干法造粒、壓片和微波滅菌得到猴頭菇蛋白多糖口含片。

表1　猴頭菇蛋白多糖口含片正交設(shè)計(jì)因素水平表Table 1 The orthogonal design factors and levels of Hericium erinaceus proteoglycan buccal tablets

2.3.3微波滅菌

采用隧道式微波滅菌機(jī)，滅菌波段2 450 MHz，溫度45℃，時(shí)間60 min。

2.3.4冷卻檢驗(yàn)

冷卻降至常溫（25℃），放入冰箱中保存，以便進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的檢驗(yàn)。

2.4猴頭菇蛋白多糖口含片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.4.1感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

成立評(píng)定小組，評(píng)委人數(shù)10人，從組織狀態(tài)（20分）、風(fēng)味（20分）、口感（20分）、硬度（20分）、色澤（20分）等5方面評(píng)定產(chǎn)品品質(zhì)。猴頭菇蛋白多糖口含片感官評(píng)價(jià)指標(biāo)見表2。

表2　猴頭菇蛋白多糖口含片感官評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 2 Sensory evaluation index of Hericium erinaceus proteoglycan buccal tablets

2.4.2理化指標(biāo)

采用糖度計(jì)測(cè)定總糖含量＞50%。

2.4.3微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)（CFU/100g）≤100；大腸菌群（MPN/100g）≤6；致病菌（沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌等）不得檢出。

2.5猴頭菇蛋白多糖口含片總抗氧化能力研究

取猴頭菇蛋白多糖口含片用蒸餾水配制成4mg/mL～20 mg/mL 5個(gè)濃度，分別用總抗氧化能力（T-AOC）檢測(cè)試劑盒檢測(cè)其總抗氧化能力［9］。

3　結(jié)果與討論

3.1堿提猴頭菇蛋白多糖的單因素試驗(yàn)

3.1.1NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響

NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響如圖2所示。

圖2　NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響Fig.2 Effect of NaOH concentration on the yield of Hericium erinaceus proteoglycan

由圖2可以看出，猴頭菇蛋白多糖的得率隨著NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在升高階段，NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加會(huì)破壞猴頭菇細(xì)胞，使細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)浸出。當(dāng)NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到10%時(shí)，得率最高。在降低階段，可能是一部分猴頭菇蛋白多糖水解，而水解后的產(chǎn)物在乙醇中無法析出，使其得率降低。因此，選擇NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%為優(yōu)化中心點(diǎn)。

3.1.2提取溫度對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響

提取溫度對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響如圖3所示。

圖3　提取溫度對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響Fig.3 Effect of temperature on the yield of Hericium erinaceus proteoglycan

由圖3可以看出，猴頭菇蛋白多糖的得率隨著溫度的上升，呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在升高階段，主要由于溫度升高，堿溶液中分子的運(yùn)動(dòng)加快，破壞猴頭菇細(xì)胞，將細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)充分浸出。當(dāng)溫度達(dá)到80℃時(shí)，得率最高。在降低階段，主要是因?yàn)檫^高的溫度會(huì)破壞部分活性成分，加入乙醇無法析出。因此，選擇80℃為優(yōu)化中心點(diǎn)。

3.1.3提取時(shí)間對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響

提取時(shí)間對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響如圖4所示。

圖4　提取時(shí)間對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響Fig.4 Effect of time on the yield of Hericium erinaceus proteoglycan

由圖4可以看出，猴頭菇蛋白多糖的得率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在升高階段，主要由于隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，堿對(duì)猴頭菇細(xì)胞的破壞程度增加，使得更多的蛋白多糖浸出。當(dāng)提取60 min時(shí)，得率最高。在降低階段，猴頭菇蛋白多糖的水解為主要原因，水解后的產(chǎn)物無法在乙醇中析出，使其得率降低。因此，選擇60 min為優(yōu)化中心點(diǎn)。

3.1.4料液比對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響

料液比對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響如圖5所示。

圖5　料液比對(duì)猴頭菇蛋白多糖得率的影響Fig.5 Effect of ratio of solid to liquid on the yield of Hericium erinaceus proteoglycan

由圖5可以看出，猴頭菇蛋白多糖的得率隨著提取液用量的增加，呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在升高階段，隨著料液比增大，兩相間的濃度差增大，從而傳質(zhì)推動(dòng)力大，堿有足夠的空間破壞猴頭菇細(xì)胞。當(dāng)料液比達(dá)到1∶25（g/mL）時(shí)，得率最高。在降低階段，傳質(zhì)動(dòng)力過大，雜質(zhì)大部分浸出，加入乙醇，無法析出。因此，選擇料液比1∶25（g/mL）為優(yōu)化中心點(diǎn)。

3.2正交分析

猴頭菇蛋白多糖提取的正交試驗(yàn)與結(jié)果如表3、表4。

表3　正交設(shè)計(jì)因素與水平表Table 3 Factors and levels used in the orthogonal design

表4　正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Orthogonal test results

由表4中極差R可以看出，影響堿提猴頭菇蛋白多糖得率的主次因素是A＞C＞B＞D，即NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞提取時(shí)間＞提取溫度＞料液比。從K值中可以看出，最佳的提取工藝為A2B2C2D2。因此最佳的提取工藝為：NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，提取溫度為80℃，提取時(shí)間為60min，料液比為1∶25（g/mL）。在此條件下，進(jìn)行3組平行試驗(yàn)，猴頭菇蛋白多糖的平均得率為53.6%，與單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果中最高得率54%偏差0.007 4，表明猴頭菇中蛋白多糖的最佳提取條件可由正交分析優(yōu)化得到。

3.3猴頭菇蛋白多糖口含片配方的正交試驗(yàn)

猴頭菇蛋白多糖口含片配方的正交試驗(yàn)與結(jié)果如表5、表6。

表5　猴頭菇蛋白多糖口含片配方正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Orthogonal test results of Hericium erinaceusproteoglycan buccal tablets

由表5中極差R可以看出，影響口含片感官品質(zhì)的主次因素是A＞D＞C＞B，也就是說猴頭菇蛋白多糖＞淀粉＞木糖醇＞檸檬酸。從K值中可以看出，最佳的配方為A2B2C3D3。因此最佳的配方就是：猴頭菇蛋白多糖0.1 g，檸檬酸0.02 g，木糖醇0.1 g，0.16 g淀粉填充。

3.2產(chǎn)品的檢測(cè)

3.2.1糖度的測(cè)定

利用糖度計(jì)測(cè)定猴頭菇蛋白多糖的糖度。根據(jù)糖度計(jì)的測(cè)定結(jié)果，該口含片的糖度為59%。由表可知，該產(chǎn)品的總糖在所規(guī)定的范圍內(nèi)，符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2微生物指標(biāo)的檢測(cè)

采用稀釋平板計(jì)數(shù)法對(duì)樣品的細(xì)菌總數(shù)進(jìn)行測(cè)定，菌落總數(shù)（CFU/g）為54 CFU/g，大腸菌群（MPN/ 100 g）為3 MPN/100 g，在規(guī)定的范圍內(nèi)，符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.3猴頭菇蛋白多糖口含片總抗氧化能力結(jié)果分析

不同猴頭菇蛋白多糖口含片濃度的總抗氧化能力如圖6所示。

圖6　猴頭菇蛋白多糖口含片的總抗氧化能力Fig.6 Total antioxidative capacity of Hericium erinaceus proteoglycan buccal tablets

由圖6可以看出，該產(chǎn)品具有抗氧化能力，而且隨著濃度的升高，總抗氧化能力增大，猴頭菇蛋白多糖口含片濃度為20mg/mL時(shí)，總抗氧化能力達(dá)136.67個(gè)單位（相當(dāng)于每片的總抗氧化能力達(dá)2 733.4個(gè)單位）。

4　結(jié)論

以氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%，80℃，60 min，料液比1∶25（g/mL）的條件提取的猴頭菇蛋白多糖的得率為53.6%。以猴頭菇蛋白多糖0.1 g，檸檬酸0.02 g，木糖醇0.1 g，淀粉0.16 g配制0.38 g/片的口含片為最佳配方，該產(chǎn)品每片的總抗氧化能力達(dá)2 733.4個(gè)單位，此法工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，為開發(fā)蛋白多糖系列保健產(chǎn)品提供了思路和理論基礎(chǔ)。

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Development of Hericium erinaceus Proteoglycan Buccal Tablets

ZHANG Xin，ZHANG Hai-yue*，LI Zhen
（College of Chemical and Life Science，Changchun University of Technology，Changchun 130012，Jilin，China）

Abstract：Hericium erinaceus proteoglycan was selected as the main raw material to develop buccal tablets. The optimum extraction technology of Hericium erinaceus proteoglycan was found to be 10%，80℃，60 min and 1∶25（g/mL）for alkali concentration，temperature，extraction time and solid-to-liquid ratio，respectively.The yield of Hericium erinaceus proteoglycan was 53.6%. The formula optimization of Hericium erinaceus proteoglycan buccal tablets was determined for Hericium erinaceus proteoglycan 0.1 g，citric acid 0.02 g，xylitol 0.1 g，and starch 0.16 g by orthogonal experiment. The total antioxidant capacity of each piece of the product was 2 733.4 units. The technology had certain research meaning and applied worthiness as a result of good taste and operability.

Key words：Hericium erinaceus；proteoglycan；buccal tablets；antioxidant

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.09.023

作者簡(jiǎn)介：張?chǎng)危?988—），女（漢），碩士，研究方向：天然產(chǎn)物功能成分研究與開發(fā)。

*通信作者：張海悅（1967—），女（漢），教授，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品深加工與功能食品的研究。

收稿日期：2015-07-05