超聲波法提取蟲草花多糖工藝的研究

賈有青，馬葉萍，賈楚翹，劉軒竹

(沈陽(yáng)師范大學(xué) 糧食學(xué)院，沈陽(yáng) 110034)

超聲波法提取蟲草花多糖工藝的研究

賈有青，馬葉萍，賈楚翹，劉軒竹

(沈陽(yáng)師范大學(xué) 糧食學(xué)院，沈陽(yáng) 110034)

通過(guò)超聲波法對(duì)蟲草花中多糖的提取條件進(jìn)行優(yōu)化。超聲波法提取蟲草花多糖的最佳提取工藝條件可由料液比、超聲時(shí)間、超聲溫度來(lái)控制，最后確定蟲草花多糖最大提取率的條件為料液比1∶40，超聲時(shí)間30 min，超聲溫度50 ℃，在此條件下測(cè)得的蟲草花多糖提取率為4.85 g/100 g。

蟲草花；提取；超聲波法；調(diào)味品

蟲草花是在培養(yǎng)基上在一定培養(yǎng)條件下得到的蛹蟲草子實(shí)體。因其藥效較小，故常用于餐桌，可作為保健食品調(diào)味品。在植物蟲草中存在著多種類型的多糖，是醛糖或酮糖由糖苷鍵鏈接在一起的還原性聚合物，由于其組分和結(jié)構(gòu)各不相同而具有多種生物活性，采用不同物理或化學(xué)提取工藝得到的多種蟲草多糖都有著顯著的生物活性和保健功能并保持特殊的風(fēng)味。因蟲草生長(zhǎng)環(huán)境和生長(zhǎng)條件與其他菌類不同，且具有藥用價(jià)值，故稱為蟲草花[1]。蟲草多糖存在于蟲草花中，對(duì)人體具有諸多好處[2]。蟲草花中蟲草素的含量豐富，優(yōu)化培育出的蟲草中蟲草素的含量超過(guò)野生蟲草中蟲草素的含量[3]。冬蟲夏草價(jià)格昂貴，培植的北蟲草是傳統(tǒng)冬蟲夏草的最理想代用品[4]。蟲草花多糖的提取方法有很多種，且都有文獻(xiàn)報(bào)道[5]。超聲波法提取多糖是一種有效的正交設(shè)計(jì)方法[6]，本實(shí)驗(yàn)主要研究超聲波法提取蟲草花多糖[7]，這對(duì)于蟲草多糖在調(diào)味品中的應(yīng)用開發(fā)有著重要的意義[8]。

1 材料和方法

1.1 儀器設(shè)備

UV-2000型紫外可見分光光度計(jì) 尤尼柯(上海)儀器有限公司；AL型電子分析天平 沙鷹科學(xué)儀器(上海)有限公司；HH-6電子恒溫水浴鍋 金壇市精達(dá)儀器制造廠；SHZ-D循環(huán)水式真空泵 上海英化儀器設(shè)備有限公司；超聲波清洗機(jī)器 廣東固特超聲實(shí)業(yè)有限公司；小型粉碎機(jī)；其他實(shí)驗(yàn)用玻璃器皿。

1.2 材料和試劑

蟲草花：廣東新會(huì)市售。

DNS試劑：酒石酸鉀鈉18.2 g，溶于50 mL蒸餾水中，加熱，于熱溶液中依次加入3,5-二硝基水楊酸0.63 g，NaOH 2.1 g，苯酚0.5 g，攪拌至溶解，冷卻后用蒸餾水定容至100 mL，貯于棕色瓶中，室溫保存放置7天后使用；葡萄糖試劑：天津市盛鑫源偉業(yè)貿(mào)易有限公司；蒸餾水。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 原料預(yù)處理

將買來(lái)的蟲草花放入篩子中，在60 ℃烘箱中烘至恒重。用小型粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)100目篩。干燥避光密封保存，備用[9]。

1.3.2 多糖類標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及回歸方程

葡萄糖母液：準(zhǔn)確稱取葡萄糖固體1 g，溶解后移入100 mL容量瓶中，定容。

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液：配制質(zhì)量濃度依次為0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 μg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液[10]。

用紫外分光光度計(jì)測(cè)定540 nm處各濃度葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值。軟件處理數(shù)據(jù)后得到標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程[11]。

1.3.3 超聲波法提取蟲草花多糖的工藝流程

蟲草花粉末+蒸餾水→充分溶解→超聲→真空抽濾→取濾液→稀釋→測(cè)吸光度[12]。

1.3.4 超聲波法提取蟲草花多糖單因素試驗(yàn)

單因素取料液比、超聲時(shí)間、超聲溫度[13]，詳見表1。

表1 單因素水平表

1.3.5 超聲波法提取蟲草花多糖正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取各個(gè)單因素合適水平，采用L9(33)正交表，以料液比(A)、超聲時(shí)間(B)、超聲溫度(C)為3個(gè)參考因素，選取3個(gè)水平，以多糖提取率為參考標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，并確定最佳提取條件[14]，詳見表2。

表2 超聲提取正交因素水平表

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 多糖定量

根據(jù)測(cè)得的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度與葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度做標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程：y=0.5147x+0.0462，R2=0.9983，y為葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液在540 nm處的吸光值，x為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度[15]。

2.2 料液比對(duì)蟲草花多糖提取率的影響

準(zhǔn)確稱取5份1.00 g的蟲草花干粉于100 mL小燒杯中，分別以1∶20，1∶30，1∶40，1∶50，1∶60，1∶70的料液比混溶，充分溶解后以50 ℃的超聲溫度超聲處理25 min。經(jīng)抽濾、稀釋后測(cè)吸光度，并計(jì)算其提取率[16]，結(jié)果見圖1。

圖1 料液比對(duì)提取率的影響

由圖1可知，隨著溶劑的量增多，多糖提取率慢慢增多，在料液比為1∶40后，多糖提取率開始下降。由此可見，料液比1∶40是多糖最佳提取條件。

2.3 超聲時(shí)間對(duì)蟲草花多糖提取率的影響

準(zhǔn)確稱取5份1.00 g的蟲草花干粉于100 mL小燒杯中，以1∶50料液比混溶，充分溶解后以50 ℃的超聲溫度分別超聲處理15，20，25，30，35，40 min。經(jīng)抽濾、稀釋后測(cè)吸光度，并計(jì)算其得率[17]，結(jié)果見圖2。

圖2 超聲時(shí)間對(duì)提取率的影響

由圖2可知，隨著超聲時(shí)間變長(zhǎng)，多糖提取率慢慢增多，在30 min時(shí)，多糖提取率開始下降。由此可見，超聲時(shí)間30 min是多糖最佳提取條件。

2.4 超聲溫度對(duì)蟲草花多糖提取率的影響

準(zhǔn)確稱取5份1.00 g的蟲草花干粉于100 mL小燒杯中，以1∶50料液比混溶，充分溶解后分別以20，30，40，50，60，70 ℃的超聲溫度超聲處理25 min。經(jīng)抽濾、稀釋后測(cè)吸光度，并計(jì)算其提取率，結(jié)果見圖3。

圖3 超聲溫度對(duì)提取率的影響

由圖3可知，隨著超聲溫度增高，多糖提取率慢慢增多，在50 ℃時(shí)，多糖提取率開始下降。由此可見，超聲溫度50 ℃是多糖最佳提取條件。

2.5 優(yōu)化超聲提取工藝的研究

以單因素試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)，最終得出超聲提取蟲草花多糖的最適條件，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3中R值可知，超聲溫度對(duì)提取工藝的影響最大，料液比次之，超聲時(shí)間影響最弱。根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果，超聲提取蟲草花多糖最適條件是料液比1∶40，超聲時(shí)間30 min，超聲溫度50 ℃，在此條件下提取的蟲草多糖為4.69 g/100 g。故該試驗(yàn)超聲條件為最適提取條件，這些條件為后續(xù)蟲草多糖在食品調(diào)味劑性能指標(biāo)方面提供了重要的分析材料。

3 結(jié)論

超聲提取蟲草花多糖，料液比為1∶40，超聲時(shí)間為30 min，超聲溫度為50 ℃時(shí)，多糖提取得率最高。因此，經(jīng)驗(yàn)證該試驗(yàn)條件下測(cè)得的多糖提取率4.85 g/100 g為超聲提取蟲草多糖的最適條件。蟲草花的多糖提取物在固體飲料沖劑、果凍、碳酸飲料和運(yùn)動(dòng)功能飲料、色拉、肉汁調(diào)味料的應(yīng)用上及凝膠、增稠、保鮮成膜、保水、乳化等方面的開發(fā)研究有著重要的意義。

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Study on Ultrasonic Extraction of Polysaccharide fromCordycepssinensis

JIA You-qing, MA Ye-ping, JIA Chu-qiao, LIU Xuan-zhu

(College of Grain Science and Technology, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)

The extraction conditions for polysaccharide fromCordycepssinensisare optimized by ultrasonic method. The optimum extraction process conditions can be controlled by solid-liquid ratio,ultrasonic time and ultrasonic temperature. Finally, determine the largest extraction yield conditions forCordycepssinensispolysaccharide as solid-liquid ratio of 1∶40,ultrasonic time of 30 min, ultrasonic temperature of 50 ℃, the extraction yield ofCordycepssinensispolysaccharide measured under such conditions is 4.85 g/100 g.

Cordycepssinensis; extraction; ultrasonic method; condiment

2016-07-14

賈有青(1963-)，男，遼寧熊岳人，副教授，研究方向：食品檢測(cè)與分析。

TS201.1

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.01.021

1000-9973(2017)01-0095-03