海鮮菇菇根中黃酮提取工藝研究

◎ 呂鵬濤，張 昊，孫青青，陳改琴，賀曉龍，孫常青

（1.延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，陜西 延安 716000；2.延安嘉康食用菌有限責(zé)任公司，陜西 延安 716000；3.陜西瑞福興生物科技有限公司，陜西 渭南 714000）

海鮮菇是一種藥食兩用的珍貴食用菌[1]，海鮮菇菇根一般作為生產(chǎn)廢料被廢棄。黃酮類化合物是一類廣泛存在于植物中的次級代謝產(chǎn)物[2]，具有擴張血管、抗炎殺菌、抗氧化、加強機體免疫力等多種生物活性[3]。鑒于此，對海鮮菇菇根中總黃酮的提取工藝進行研究，采用超聲提取法同時使用響應(yīng)曲面法優(yōu)化得到其最佳提取工藝參數(shù)，以待對海鮮菇的利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

（1）材料與試劑。海鮮菇菇根，由陜西瑞福興生物科技有限公司提供；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉等均為分析純。

（2）儀器。高速萬能粉碎機、電子天平、電熱恒溫水浴鍋、紫外可見分光亮度計、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、超聲波細胞粉碎機、循環(huán)水多用真空泵。

1.2 實驗方法

1.2.1 總黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，采用NaNO3-Al(NO3)3-NaOH比色法，測定體系在510 nm處的吸光值[4]，利用軟件UVprobe自動生成蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果如圖1所示。

圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

1.2.2 海鮮菇菇根總黃酮提取含量的測定

將海鮮菇菇根洗凈、凍干后粉碎過篩，密封保存。設(shè)置超聲提取條件后依次進行提取，測量吸亮度并計算海鮮菇菇根中黃酮的提取含量，其計算公式[5]：

式中，C為提取液的總黃酮濃度，單位為mg/mL；V為提取液的體積，單位為mL；M為稱取實驗材料的質(zhì)量，單位為g。

1.2.3 超聲提取海鮮菇菇根中黃酮的單因素試驗

精確稱取10 g試驗材料，單因素試驗基礎(chǔ)提取條件為乙醇濃度70%、液料比1∶50(g/mL)、超聲時間9 min、超聲功率200 W，以海鮮菇菇根黃酮提取含量為目標(biāo)，研究不同因素影響海鮮菇菇根黃酮提取含量的規(guī)律。

1.2.4 響應(yīng)面試驗設(shè)計

參考單因素的實驗結(jié)果，設(shè)計4因素3水平響應(yīng)面實驗，設(shè)計見表1。并用軟件Design-Expert.8.0.6對實驗數(shù)據(jù)進行分析及后期處理。

表1 響應(yīng)面實驗因素與水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)

分別在50%、60%、70%、80%和90%乙醇溶液下進行提取，結(jié)果如圖2所示，在體積分?jǐn)?shù)為70%時提取含量達最大值。

圖2 乙醇體積分?jǐn)?shù)對總黃酮提取含量的影響圖

2.1.2 料液比

分別在1∶20、1∶30、1∶40、1∶50和1∶60(g/mL)的料液比下進行提取，結(jié)果如圖3所示，在料液比為1∶40時提取含量達最大值。

圖3 液料比對總黃酮提取含量的影響圖

2.1.3 超聲時間

分別在3、6、9、12 min和15 min下進行提取，結(jié)果如圖4所示，在超聲時間為9 min時提取含量達最大值。

圖4 超聲時間對總黃酮提取含量的影響圖

2.1.4 超聲功率

分別在100、150、200、250 W和300 W的功率下進行提取，結(jié)果如圖5所示，在超聲功率為200 W時提取含量達最大值。

圖5 超聲功率對總黃酮提取含量的影響圖

2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化海鮮菇菇根黃酮提提取工藝

根據(jù)Box-Benhnken的中心組合實驗設(shè)計原理[6]，采取多元回歸分析乙醇體積分?jǐn)?shù)等4個因素對海鮮菇菇根黃酮提提取含量的影響，由表2可知，通過回歸方差分析表明該模型影響極顯著，而失擬項不顯著，表明該回歸方程擬合較充分。

表2 回歸模型方差分析表

2.3 最優(yōu)工藝及驗證

利用軟件Design-Expert 8.0.6得出海鮮菇菇根黃酮的最佳工藝為乙醇濃度70.51%，液料比1∶50，超聲時間6.24 min及超聲功率150 W。提取含量的預(yù)測值2.185 mg/g，考慮到設(shè)置各因素參數(shù)的實際可操作性，將最佳工藝的參數(shù)設(shè)置為乙醇濃度70%，料液比1∶50，超聲時間6 min及超聲功率150 W。在此提取條件下重復(fù)3次，所得黃酮提取含量為2.178 mg/g。

3 結(jié)論

通過響應(yīng)面得到的海鮮菇菇根黃酮最佳工藝的條件確定為乙醇體積分?jǐn)?shù)70%，料液比1∶50(g/mL)，超聲時間6 min及超聲功率150 W，實驗值與預(yù)測值基本一致，表明所建立的數(shù)學(xué)模型對海鮮菇菇根黃酮提取工藝具有較可靠的實用價值。

[1]程 玉.酶解法制備海鮮菇調(diào)味料的研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2013.

[2]王立萍，王新春.黃酮類化合物的代謝研究進展[J].中國實驗方劑學(xué)雜志，2014，20（11）：226-229.

[3]宋 倩，趙聲蘭，劉彬球，等.響應(yīng)面法優(yōu)化核桃殼總黃酮提取工藝的研究[J].食品工業(yè)科技，2013，11（18）：214-217.

[4]徐世才，謝軼博，楊曉燕，等.響應(yīng)面法優(yōu)化沙芥葉片總黃酮提取工藝的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，41（5）：875-881.