蠶蟲草(Cordycepsmilitaris)的干燥條件及其對活性成分的影響

顧寅鈺，李化秀*，施新琴，喬鵬，王應(yīng)民，郭光

(1.山東省蠶業(yè)研究所，山東 煙臺(tái) 264002；2.煙臺(tái)警備區(qū)副食品生產(chǎn)基地，山東 煙臺(tái) 264000)

蠶蟲草(Cordycepsmilitaris)的干燥條件及其對活性成分的影響

顧寅鈺1，李化秀1*，施新琴1，喬鵬1，王應(yīng)民2，郭光1

(1.山東省蠶業(yè)研究所，山東 煙臺(tái) 264002；2.煙臺(tái)警備區(qū)副食品生產(chǎn)基地，山東 煙臺(tái) 264000)

研究了蠶蟲草的烘干和微波干燥條件及其對主要活性成分的影響。結(jié)果表明，采用烘干干燥，隨著干燥溫度的升高，干燥速率增加，且在各試驗(yàn)溫度下均達(dá)到極顯著差異，75%以上的水分是在前2 h失去的；采用微波干燥，隨著微波干燥功率的增加，干燥速率也增加，且在各試驗(yàn)微波干燥功率下均達(dá)到極顯著差異，75%以上的水分是在前6 min失去的。對于活性成分含量來說，微波干燥方法中，900 W是最好的，極顯著高于其他功率；采用烘干方法時(shí)，蟲草素是在60℃時(shí)含量最高,而腺苷則是在70℃時(shí)含量最高。在生產(chǎn)中可以根據(jù)需要選擇不同的干燥條件。

蠶蟲草；烘干；微波干燥；干燥速率；活性成分

AbstractThe bake and microwave drying conditions of silkworm hostCordycepsmilitarisand their effects on the main active component contents were studied. The results indicated that when bake drying, the drying rate increased with the increase of drying temperature, which showed very significant difference under different temperatures, and over 75% water lost within 2 hours. When drying by microwave, the drying rate increased with the increase of drying power, which showed very significant difference for different powers, and over 75% water lost within 6 minutes. For the active component contents, 900 W was the best in microwave drying power, which were very significantly higher than those under other conditions. When bake drying, the cordycepin content was the highest under 60℃, while the adenosine content was the highest under 70℃. So we could select different drying conditions for different purpose to keep the active elements to the maximum level.

KeywordsSilkworm hostCordycepsmilitaris; Drying; Microwave drying；Drying rate；Active component

蠶蟲草因與冬蟲夏草具有相似的活性成分[1]，是冬蟲夏草非常有價(jià)值的潛在替代品，且因其能夠人工栽培，目前在中國已形成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)。蟲草素和腺苷含量是評價(jià)蛹蟲草產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)[2，3]，另外，干燥是蠶蟲草生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。研究蠶蟲草的干燥條件及其對活性成分含量的影響，對蠶蟲草的深度開發(fā)具有重要意義。干燥條件方面有采用家蠶蛹制備的蠶蛹蟲草的干燥工藝及對活性成分含量影響的研究[11]，但未見有采用家蠶幼蟲制備的蠶蟲草干燥條件及對蟲草素和腺苷含量影響的研究。為此，本試驗(yàn)采用了微波干燥和烘干進(jìn)行了蠶蟲草的干燥條件研究，并采用HPLC法測定了干燥條件對蠶蟲草中蟲草素和腺苷含量的影響，旨在為蠶蟲草的干燥加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1 菌株 為本研究室從野生蛹蟲草(Cordycepsmilitaris)菌株中篩選出來的孢3菌株。

1.1.2 家蠶 一代雜交種菁松×皓月，由山東省蠶業(yè)研究所家蠶育種室提供，采用人工飼料育，家蠶人工飼料由山東省蠶業(yè)研究所煙臺(tái)綠寶蠶用飼料廠生產(chǎn)。

1.1.3 蠶蟲草 本研究室培育的蠶蟲草樣品，栽培方法見文獻(xiàn)[4，5]，經(jīng)80℃烘干，粉碎，過80目篩后，-20℃冷凍保存待測。

1.1.4 試劑 蟲草素標(biāo)樣(SIGMA公司)，腺苷(常州大康)，四氫呋喃(色譜純，F(xiàn)isher公司)，甲醇(色譜純，F(xiàn)isher公司)，葡萄糖(天津博迪)，蛋白胨(北京奧博星)，KH2PO4和MgSO4(天津博迪)，試驗(yàn)用水為自制雙蒸水。

1.1.5 儀器 BIC-250智能人工氣候箱(上海博迅)，SW-CJ-2FD超凈工作臺(tái)(蘇州凈化)，LC-20A高效液相色譜儀，SPD-20A紫外可見檢測器(日本島津)，NOVPAK-C18 色譜柱( 5 μm×40 cm，Waters公司)，KQ3200DB 超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)，0.2 μm 濾膜(天津津騰)，TGL18M離心機(jī)(湖南凱達(dá))，GZX-9146MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海博迅)，MJ3760D高壓滅菌鍋(濟(jì)南德強(qiáng))，TGL18M離心機(jī)(湖南凱達(dá))，TS-200B搖床(上海天星)，微波爐(格蘭仕)，冰箱(海爾)，凍干機(jī)(北京博醫(yī)康)。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1 烘干溫度條件試驗(yàn) 烘干溫度設(shè)定50、60、70、80、90、100℃。檢測樣品為每處理30 g，重復(fù)3次，烘干1、2 h及之后每隔2 h 稱取蠶蟲草的質(zhì)量，干燥標(biāo)準(zhǔn)為稱至恒重，下同。

1.2.2 微波干燥試驗(yàn) 微波功率設(shè)定900、720、540、360 W。檢測樣品為每個(gè)處理30 g，重復(fù)3次，每隔3 min稱樣1次。

1.2.3 蟲草素和腺苷含量測定 采用反相高效液相色潽法檢測[6，7]。

1.2.4 含水率測定 新鮮蠶蟲草的水分含量按GB/T 6435—1986 方法測定[8]。含水率(Xi) 通過下面公式計(jì)算[9]：

Xi(%)= (Mi-Md)/Md× 100 。

式中：Mi和Md分別是指在時(shí)間i時(shí)的蠶蟲草重量和蠶蟲草干物重。

1.2.5 干燥速率 干燥速率(DR)為單位時(shí)間內(nèi)單位質(zhì)量物料所蒸發(fā)的水分量，g/(g·h)[10]，可用下面公式計(jì)算：

DR=M1/M2·dt 。

式中：M1為樣品的水分含量;M2為樣品干重; dt 表示干燥所需時(shí)間。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS 9.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1烘干干燥溫度對蠶蟲草含水率的影響

從圖1可以看出，隨著溫度的升高，蠶蟲草樣品含水率下降速度加快，在干燥開始的1 h內(nèi)，水分散失最快，即使是50℃，也散失了50%以上的水分，而100℃則散失了90%以上的水分。干燥2 h后，水分散失速度下降，所有溫度條件下的含水率均為20%以下。干燥4 h后，含水率均在5%以下，但50℃條件下，仍需6 h烘干剩余水分。

圖1 不同干燥溫度下含水率變化

2.2烘干干燥溫度對干燥速率的影響

從圖2可以看出，隨著溫度的升高，干燥速率增加，而且各溫度條件下的差異均為極顯著。干燥速率最高的為100℃條件下的0.5216 g/(g·h)，最低的是50℃條件下的0.1918 g/(g·h)。

2.3微波干燥功率對蠶蟲草含水率的影響

從圖3可以看出，隨著微波干燥功率的升高，蠶蟲草樣品的含水率下降速度加快，在干燥開始的3 min內(nèi)，水分散失最快，即使是360 W，也散失了50%以上的水分，而900 W則散失了90%以上的水分。干燥6 min后，水分散失速度放緩，所有溫度條件下的含水率均為20%以下。干燥12 min后，含水率均在10%以下，但360 W條件下，仍需6 min蒸發(fā)剩余的水分。

圖3 不同微波干燥功率下含水率變化

2.4微波干燥功率對干燥速率的影響

從圖4可以看出，隨著微波干燥功率的升高，干燥速率增加，而且各微波干燥功率條件下的差異均為極顯著。干燥速率最高的為900 W條件下的0.3218 g/(g·min)，最低的是360 W條件下的0.1072 g/(g·min)。

2.5微波干燥功率對蟲草素和腺苷含量的影響

從表1可以看出，采用900 W和720 W處理的蟲草素含量無顯著差異，但均極顯著高于其它處理；而對于腺苷來說，900 W處理較好，極顯著高于其它處理?xiàng)l件。在900 W條件下，干燥只需6 min，而在360 W條件下則需18 min。

圖4 微波干燥功率對干燥速率的影響

表1微波功率對蠶蟲草中蟲草素和腺苷含量的影響

微波功率(W)蟲草素(mg·g-1)腺苷(mg·g-1)干燥時(shí)間(min)90032.898±0.788Aa5.325±0.019Aa672031.260±3.406Aa1.466±0.027Cc954028.499±1.295Bb0.654±0.039Dd1236026.775±0.735Bb1.932±0.026Bb18

注：表中蠶蟲草重為干物重，下表同。

2.6烘干干燥溫度對蟲草素和腺苷含量的影響

從表2可以看出，蟲草素在60℃時(shí)含量最高，極顯著高于其它處理，其次是50℃,100℃極顯著低于其他處理。而腺苷則是在70℃時(shí)含量最高，極顯著高于其它處理，其次是60℃,90℃和100℃則極顯著低于其他處理。100℃條件下烘干只需4 h，而在50℃則需10 h。

表2烘干溫度對蠶蟲草中蟲草素和腺苷含量的影響

烘干溫度(℃)蟲草素(mg·g-1)腺苷(mg·g-1)干燥時(shí)間(h)5024.842±2.375Bb3.282±0.016Cd106029.483±0.461Aa4.387±0.235Bb87021.173±0.893Cc5.115±0.268Aa78018.172±1.409Dd3.961±0.226Bc69018.333±2.588Dd2.565±0.101De51004.997±1.039Ee2.478±0.146De4

3 討論與結(jié)論

采用烘干干燥，在開始后的1 h 水分含量下降最為顯著，75%以上的水分是在開始后2 h失去的。隨著溫度升高，水分含量下降速度加快，水分含量趨于穩(wěn)定的時(shí)間縮短，干燥速率明顯加快。采用微波干燥，在開始后3 min水分含量下降明顯，75%以上的水分是在開始后6 min失去的。隨著微波干燥功率增加，水分含量下降速度加快，水分含量趨于穩(wěn)定的時(shí)間縮短，干燥速率明顯加快。

本研究中蠶蟲草的蟲草素在60℃時(shí)含量最高，隨著烘干溫度的升高，含量逐漸下降，與何蕾檢測的以家蠶蛹為寄主栽培的蠶蛹蟲草在不同干燥溫度下蟲草素的含量變化規(guī)律一致[11]。采用微波干燥的蟲草素和腺苷含量普遍高于烘干干燥，可能是烘干干燥不利于二者的保存。

不同的干燥方法和條件對蟲草中的活性成分有較大的影響，根據(jù)本研究結(jié)果，若希望獲得較高的蟲草素含量，應(yīng)采用900 W微波干燥或60～70℃烘干較好。應(yīng)針對不同目的選擇不同處理方法，最大限度地保留所需要的活性成分。

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StudyonDryingConditionsandTheirEffectsonMainActiveComponentContentsofSilkwormHost(Cordycepsmilitaris)

Gu Yinyu1, Li Huaxiu1*, Shi Xinqin1, Qiao Peng1, Wang Yingmin2，Guo Guang1

(1.TheSericulturalResearchInstituteofShandongProvince,Yantai264002,China； 2.YantaiGarrisonCommandProductionBaseofSubsidiaryFood，Yantai264000，China)

10.14083/j.issn.1001-4942.2017.09.012

2017-06-21；

2017-07-27

山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.ZR2015YL059)；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年基金項(xiàng)目(No.2014QNM43)；山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蠶桑創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席兼加工與綜合利用崗位(SDAIT-18-01)

顧寅鈺(1970—)，女，碩士，研究員，主要研究珍稀食用菌。E-mail:guyy70@163.com 李化秀(1965—)，男，學(xué)士，副研究員，主要研究珍稀食用菌。E-mail:lihx6510@163.com *同為第一作者。

郭光(1967—)，男，碩士，研究員，主要從事蠶桑綜合利用研究。E-mail:ywk67@126.com

S886.9

A

1001-4942(2017)09-0061-04