猴頭菇中酚類物質(zhì)的微波提取工藝研究*

張紅娟 賈楚翹 賈有青* 李曉彤

（沈陽(yáng)師范大學(xué)，遼寧沈陽(yáng) 110034）

猴頭菇含有較高的活性成分，是較珍貴且營(yíng)養(yǎng)較為豐富的食用菌。在猴頭菇中，酚類物質(zhì)活性酚羥基的形式較多,這就賦予了猴頭菇較強(qiáng)的抗氧化性，可起到延長(zhǎng)調(diào)味品保質(zhì)期的作用。微波是一種具有一定發(fā)射波長(zhǎng)的電磁波，能夠?qū)Ψ宇愄崛∥镏袠O性基團(tuán)產(chǎn)生激發(fā)，從而加速所需物質(zhì)提取。與傳統(tǒng)提取法索氏提取技術(shù)、超聲提取技術(shù)等相比，微波提取技術(shù)具有耗能少、提取率較高等優(yōu)勢(shì)。

1 設(shè)備和材料

1.1 儀器設(shè)備

UV1200s紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海翱藝儀器有限公司；DS-200高速組織搗碎機(jī)，常州諾基儀器有限公司；AL-電子分析天平，上海佑科儀器儀表有限公司；HH-6電子恒溫水浴鍋，常州國(guó)華電器有限公司；L-530高速臺(tái)式離心機(jī)，上海利鑫離心機(jī)有限公司；SHZ-D循環(huán)水式真空抽濾泵，上海英化儀器設(shè)備有限公司；M700微波爐，Midea M1-L213B21L。

1.2 材料和試劑

猴頭菇；單寧酸，標(biāo)準(zhǔn)品；無(wú)水乙醇，分析純；鐵氰化鉀，分析純；濃鹽酸，分析純；氯化鐵，分析純。

2 試驗(yàn)方法

2.1 原料預(yù)處理

將猴頭菇洗凈，冷凍干燥，研細(xì)成10～12目的（避光）粉末，密封貯藏，備用。

2.2 單寧酸工作曲線和線性回歸方程的建立

單寧酸母液:稱取單寧酸（0.5 g±0.000 3 g），加水溶解，于50 mL容量瓶中定容。

單寧酸標(biāo)準(zhǔn)溶液:配制濃度質(zhì)量為0.00 mg/mL、0.20 mg/mL、0.40 mg/mL、0.60 mg/mL、0.80 mg/mL、1.00 mg/mL、1.20 mg/mL、1.40 mg/mL、1.6 mg/mL的單寧酸標(biāo)準(zhǔn)液。

用吸量管移取上述標(biāo)樣單寧酸溶液各2.00 mL，分別依次加入 0.10 mol/L FeCl3溶液 1.00 mL、0.008 mol/L K3[Fe(CN)3]溶液 1.00 mL、0.l0 mol/L HCl溶液1.00mL，定容至50.00mL，使用UV1200s-紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)于693 nm波長(zhǎng)處測(cè)定在各溶液的吸光值，確定工作曲線和線性回歸方程。

2.3 猴頭菇中酚類物質(zhì)的微波提取設(shè)計(jì)

2.3.1 微波提取酚類物質(zhì)的工藝

稱取猴頭菇細(xì)粉5.0 g，根據(jù)料液比加入不同量乙醇（%），微波處理，過(guò)濾，3 500 r/min離心20 min，取上清液，減壓蒸發(fā)濃縮，測(cè)定酚類物質(zhì)含量。

2.3.2 微波法提取猴頭菇酚類物質(zhì)的單因素試驗(yàn)

以微波功率（W）、乙醇體積分?jǐn)?shù)（%）、料液比(g:mL)、微波提取時(shí)間（s）為影響因素，分別考察各因素對(duì)猴頭菇細(xì)粉中酚類物質(zhì)提取率的影響，單因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 單因素水平表

2.3.3 微波法提取猴頭菇酚類物質(zhì)的正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以微波功率（W）、乙醇體積分?jǐn)?shù)（%）、料液比（g∶mL）、微波提取時(shí)間（s）為主要影響因素進(jìn)行正交設(shè)計(jì)，選取各因素的合適水平，以提取率為判定標(biāo)準(zhǔn)，最終確定猴頭菇中酚類物質(zhì)的較佳提取條件和工藝，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 微波提取法正交設(shè)計(jì)水平表

2.4 數(shù)據(jù)分析

將所得數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 猴頭菇酚類物質(zhì)含量的測(cè)定

以單寧酸標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，693 nm處吸光值為縱坐標(biāo)，繪制單寧酸標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算得出回歸方程：y=0.011 2x+0.023 1（R2=0.995 2），其中y為在693 nm波長(zhǎng)處的酚類物質(zhì)的吸光值，x為酚類物質(zhì)質(zhì)量濃度（μg/mL）。根據(jù)回歸方程，計(jì)算得出猴頭菇酚類物質(zhì)含量。

3.2 微波功率對(duì)猴頭菇酚類物質(zhì)提取率的影響

準(zhǔn)確稱取0.5 g±0.000 2 g猴頭菇細(xì)粉于250 mL錐形瓶中，與料液比1∶20、體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇溶液混勻，用保鮮膜封住錐形瓶口并置于微波處理器中，在不同微波功率條件下，微波處理30 s，經(jīng)過(guò)分離和濃縮后用紫外分光光度計(jì)測(cè)定經(jīng)過(guò)顯色后溶液的吸光值，得到的提取率如圖1所示。

圖1 微波功率對(duì)猴頭菇酚類物質(zhì)提取率的影響

由圖1可知，隨著猴頭菇酚類物質(zhì)提取功率的加大，酚類物質(zhì)提取率也會(huì)增高。當(dāng)微波功率為400 W時(shí)，猴頭菇酚類物質(zhì)提取率達(dá)到最大值；當(dāng)微波功率大于400 W時(shí)，酚類物質(zhì)提取率呈下降趨勢(shì)。因此，猴頭菇酚類物質(zhì)的較佳微波提取功率應(yīng)在控制在400 W左右。

3.3 微波處理時(shí)間對(duì)猴頭菇酚類物質(zhì)提取率的影響

準(zhǔn)確稱取0.5 g±0.000 2 g干菇粉于250 mL錐形瓶中，與料液比1∶20、體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇溶液混勻，使用保鮮膜封住錐形瓶口并置于微波處理器中，在微波功率400 W的條件下分別微波處理不同時(shí)間，經(jīng)分離、濃縮后用紫外分光光度計(jì)測(cè)定吸光值，得到提取率如圖2所示。

圖2 微波時(shí)間對(duì)猴頭菇酚類物質(zhì)提取率的影響

由圖2可知，隨著微波提取時(shí)間的延長(zhǎng)，猴頭菇酚類物質(zhì)提取率越高。微波時(shí)間在30 s時(shí)，猴頭菇酚類物質(zhì)提取率達(dá)到最高。但當(dāng)溶液微波時(shí)間超過(guò)30 s時(shí)，再延長(zhǎng)微波提取時(shí)間，提取率反而會(huì)下降。因此，猴頭菇酚類物質(zhì)的較佳微波提取時(shí)間應(yīng)控制在30 s。

3.4 料液比對(duì)猴頭菇酚類物質(zhì)提取率的影響

準(zhǔn)確稱取0.5 g±0.000 2 g干菇粉于250 mL錐形瓶中，分別在不同料液比的條件下與60%的乙醇溶液混勻，使用保鮮膜封住錐形瓶口并放入微波處理器中，在功率為400 W的條件下微波處理30 s,經(jīng)分離并濃縮后用紫外分光光度計(jì)測(cè)定酚類物質(zhì)的吸光值，得到提取率如圖3所示。

圖3 料液比對(duì)猴頭菇酚類物質(zhì)提取率的影響

由圖3可知，隨著提取溶劑乙醇體積的加大，酚類物質(zhì)提取率先升高后下降并趨于平穩(wěn)。料液比為1∶20時(shí)，猴頭菇酚類物質(zhì)提取率達(dá)到最大。

3.5 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)猴頭菇酚類物質(zhì)提取率的影響

準(zhǔn)確稱取質(zhì)量0.5 g±0.000 2 g干菇粉，分別與不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液混合，料液比為1∶20，使用保鮮膜封住錐形瓶口置于微波處理器中，在微波功率400 W的條件下微波處理30 s，經(jīng)分離、濃縮后用紫外分光光度計(jì)測(cè)定吸光值，得到提取率如圖4所示。

圖4 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)猴頭菇酚類物質(zhì)提取率的影響

由圖4可知，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，酚類物質(zhì)提取率呈先上升后下降的趨勢(shì)，但當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%時(shí)，猴頭菇酚類物質(zhì)提取率達(dá)到最大值。因此，選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%左右。

3.6 微波提取工藝的優(yōu)化研究

在上述單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，優(yōu)化微波法提取猴頭菇酚類物質(zhì)的工藝條件，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

由正交試驗(yàn)結(jié)果可知，各因素對(duì)猴頭菇酚類物質(zhì)提取率的影響大小順序?yàn)锽＞A＞D＞C，即微波提取時(shí)間＞微波功率＞乙醇體積分?jǐn)?shù)＞料液比，最優(yōu)組合為：A3B2C1D2，即微波功率400 W，微波時(shí)間30 s，料液比1∶20，乙醇體積分?jǐn)?shù)60%。通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)，通過(guò)控制條件，猴頭菇酚類物質(zhì)提取率可達(dá)到3.54%。由此可見(jiàn)，此工藝條件下可以獲得較高酚類物質(zhì)得率。

4 結(jié)論

為研究猴頭菇酚類物質(zhì)的較佳微波提取工藝，以猴頭菇干粉為原料，以提取取劑乙醇體積分?jǐn)?shù)、微波時(shí)間、微波功率、料液比為影響因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，并在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)分析，對(duì)微波法提取猴頭菇酚類物質(zhì)的工藝進(jìn)行了優(yōu)化。最終獲得的較優(yōu)提取條件為：微波功率400 W，微波時(shí)間30 s，料液比1∶20，乙醇體積分?jǐn)?shù)60%，在此工藝條件下酚類物質(zhì)提取率較高。酚類物質(zhì)具有抗氧化性和殺菌作用，可用于調(diào)味品等食品的長(zhǎng)期保鮮，既提升了食用品的風(fēng)味又延長(zhǎng)了食品的保質(zhì)期。

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