杏鮑菇多糖提取工藝條件優(yōu)化研究

丁進海++孫照成++程寶翔

摘要 以杏鮑菇為原材料，以杏鮑菇多糖提取率為考察指標，采用超聲波輔助酶法從杏鮑菇中提取多糖。通過單因素試驗討論了酶添加量、酶解時間、酶解溫度、料液比4個因素對杏鮑菇多糖提取率的影響，然后通過正交試驗確定超聲波輔助酶法提取杏鮑菇多糖的最佳工藝條件。結(jié)果得出，最佳工藝條件為酶添加量0.4%、酶解溫度55 ℃、酶解時間2 h、酶解的料液比1∶30。在此條件下，杏鮑菇多糖提取率為23.4%。

關(guān)鍵詞 杏鮑菇；多糖；超聲波輔助酶法；提取；正交試驗；影響因素；工藝條件

中圖分類號 S646；TQ281 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）17-0318-02

杏鮑菇又被稱作刺芹側(cè)耳，是一類常見的大型食用型真菌。具有杏仁的芳香型氣味，咀嚼起來就像是吃鮑魚，因此被命名為杏鮑菇。杏鮑菇主要生長環(huán)境在亞熱帶草原干旱沙漠地區(qū)，對于生長的條件較高。杏鮑菇含有豐富的營養(yǎng)類物質(zhì)，其營養(yǎng)成分主要有碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素、鈣、鎂、鋅、酮等礦物質(zhì)。杏鮑菇中含有大量的多糖，杏鮑菇多糖具有加強機體免疫能力、降低血糖、抗癌等作用[1]。隨著對多糖功能性質(zhì)的深入研究，多糖的來源和提取工藝越來越受到研究工作者的重視。近年來，杏鮑菇被大面積的開發(fā)栽培，故以杏鮑菇為原材料提取多糖。

本試驗對超聲波輔助酶法提取杏鮑菇中的多糖工藝進行了研究，超聲波輔助酶法提取具有提取溫度低、效率高、時間短、操作方便等優(yōu)點。超聲波法和酶法提取近年來在多糖提取領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。將兩者結(jié)合，分析酶添加量、超聲波條件下的提取時間、超聲波下提取溫度、提取料液比的影響，通過正交試驗確定最佳方法對杏鮑菇多糖進行提取，以期為杏鮑菇的開發(fā)利用提供依據(jù)[1-3]。

1 試驗方法

1.1 杏鮑菇多糖的提取工藝流程

杏鮑菇預(yù)處理→超聲波輔助纖維素酶水解→沸水浴滅酶10 min→4 500 r/min離心10 min取上清液→用苯酚-硫酸法測定含量。

操作要點：將杏鮑菇鮮品去雜切成薄片，沸水浴滅活酶5 min，在恒溫鼓風干燥箱中烘干至恒重，加入95%乙醇按料液比1∶2（g/mL）常溫浸提，每次24 h，浸提3次。過濾后將去脂后的杏鮑菇片在鼓風干燥箱中烘干，再用粉碎機粉碎過80目篩儲存?zhèn)溆肹4-6]。稱取預(yù)處理過的杏鮑菇干粉5 g（精確至0.01 g），按照選定的條件放入超聲波粉碎儀中進行破壁處理。然后在水浴中浸提，離心過濾得到杏鮑菇多糖提取液。最后用苯酚-硫酸法測定提取液中的多糖含量。

1.2 杏鮑菇多糖含量的測定及多糖提取率的計算

采用苯酚-硫酸法在490 nm下測定提取液的吸光度，然后根據(jù)吸光度計算多糖含量，并計算提取率。

杏鮑菇多糖提取率（%）=杏鮑菇多糖含量×提取液體積/杏鮑菇質(zhì)量×100

1.3 超聲波輔助酶法提取杏鮑菇多糖單因素試驗

1.3.1 酶添加量對多糖提取率的影響。分別稱取5份杏鮑菇子實體干粉，料液比為1∶30、超聲波的條件下，調(diào)節(jié)pH值為5，反應(yīng)溫度為50 ℃，反應(yīng)時間為1.5 h，研究纖維素酶加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%時對杏鮑菇多糖提取率的影響。

1.3.2 酶解時間對多糖提取率的影響。分別稱取5份杏鮑菇子實體干粉，在料液比為1∶30、超聲波的條件下，酶添加量為0.2%，pH值為5，反應(yīng)溫度為50 ℃，研究反應(yīng)時間分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h時對杏鮑菇多糖提取率的影響。

1.3.3 酶解溫度對多糖提取率的影響。分別稱取5份杏鮑菇子實體干粉，在料液比為1∶30、超聲波條件下，酶添加量為0.2%，調(diào)節(jié)pH值為5，設(shè)定酶解時間為1.5 h，研究反應(yīng)溫度分別為35、45、55、65、75 ℃時對杏鮑菇多糖提取率的影響。

1.3.4 料液比對多糖提取率的影響。分別稱取5份杏鮑菇子實體干粉，在超聲波的條件下，溫度為50 ℃，酶添加量為0.2%，pH值為5，酶解時間為1.5 h，研究料液比分別為1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50時對杏鮑菇多糖提取率的影響。

1.3.5 超聲波輔助酶法提取杏鮑菇多糖的正交試驗。為了綜合考慮各種提取因素間的相互作用，以及對杏鮑菇多糖提取率的影響，通過超聲波輔助酶法提取杏鮑菇多糖的單因素試驗的結(jié)果，選擇適宜的因素水平（表1），根據(jù)L9（34）正交試驗表進行正交試驗，優(yōu)化超聲波輔助酶法提取杏鮑菇多糖的提取條件，確定超聲波輔助酶法提取杏鮑菇多糖的最佳提取工藝。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 酶添加量對多糖提取率的影響。隨著酶添加量的增加，杏鮑菇多糖粗提取率逐漸增加，這是由于底物與酶接觸面增大，使酶對多糖提取效率增加。當酶添加量到達0.3%時杏鮑菇多糖提取率達到最大，這是因為酶與底物的接觸面積達到飽和，接觸面積不再增加，所以隨著酶添加量的增加杏鮑菇多糖提取率不再增加，逐漸趨于平穩(wěn)。因此，選擇酶添加量是0.3%時最適合。

2.1.2 酶解時間對多糖提取率的影響。隨著酶解時間的逐漸增加，杏鮑菇多糖粗提取率逐漸增加，當酶解時間達到1.5 h時杏鮑菇多糖提取率上升逐漸平穩(wěn)。當達到2.5 h時多糖提取率達到最大，1.5～2.5 h多糖提取率上升不明顯，這是由于酶解時間過長底物中的多糖含量過低，細胞內(nèi)外的濃度差越來越小，所以酶解提取率上升不明顯。隨著酶解時間變長多糖提取率逐漸不再上升。因此，選擇1.5 h酶解時間為最佳時間。

2.1.3 酶解溫度對多糖提取率的影響。隨著酶解溫度的增加，杏鮑菇多糖粗提取率逐漸增加，溫度在55 ℃時多糖提取率達到最高，隨著酶解溫度的繼續(xù)增加多糖提取率逐漸降低，這是因為在酶促反應(yīng)中，隨著溫度升高，反應(yīng)物能量增加，使酶反應(yīng)速度加快，但超過一定溫度，超過酶能承受的最大溫度甚至酶蛋白質(zhì)變性，直至喪失活性，所以多糖的提取率迅速降低。因此，選擇55 ℃為最佳提取溫度。endprint

2.1.4 料液比對多糖提取率的影響。隨著溶劑的增加，杏鮑菇多糖粗提取率呈上升趨勢，當料液比達到的1∶30時粗多糖提取率達到最大，隨著溶劑的繼續(xù)增加多糖的提取率也不再有明顯的變化。這是因為隨著溶劑量的增加，超聲波介質(zhì)的液體增加，細胞內(nèi)部的濃度與細胞外部的濃度差距越來越大，根據(jù)高濃度向低濃度擴散的原理，所以細胞內(nèi)部的多糖類物質(zhì)向外擴散速度快，此時多糖提取率也隨之增加。當料液比達到1∶30時提取出的多糖已經(jīng)達到此方法提取杏鮑菇多糖的極限，多糖的提取率不再上升，并且加入溶劑的比例過大還會降低多糖的濃度，導致后續(xù)的溶劑用量過大，為了減輕后續(xù)工藝的負荷，提取劑的用量不宜過大，因此多糖提取的最適合料液比是1∶30。

2.2 正交試驗確定最佳提取工藝條件

酶解條件優(yōu)化正交試驗結(jié)果見表2，可知杏鮑菇粗多糖提取的最佳工藝是A3B3C2D2，即為酶用量0.4%，酶解時間2.0 h，酶解溫度55 ℃，酶解的料液比1∶30。4個因素對多糖提取率的影響為酶添加量>酶解溫度>酶解時間>料液比，在所選的范圍內(nèi)酶解溫度與酶添加量對杏鮑菇多糖的提取率影響較大。

在最佳工藝條件下進行驗證試驗，得到的杏鮑菇多糖提取率為23.4%。試驗表明，采用超聲波協(xié)同纖維素酶法提取杏鮑菇中的多糖，可以提高杏鮑菇多糖的提取率。

3 結(jié)論

本文使用杏鮑菇為原材料，利用超聲波輔助酶結(jié)合酶法從杏鮑菇中提取多糖。通過單因素試驗討論了在超聲波條件下酶添加量、酶解時間、酶解溫度、料液比4個因素對杏鮑菇多糖提取率的影響，然后又通過正交試驗確定了杏鮑菇提取多糖的最佳提取工藝條件，試驗結(jié)果表明，在超聲波的輔助下，影響杏鮑菇多糖提取率的各個影響因素的主次順序是酶添加量>酶解溫度>酶解時間>料液比，即酶添加量對多糖提取率的影響最大，其次是酶解溫度、酶解時間，影響最小的是料液比。所得的最佳工藝條件是A3B3C2D2，即酶添加量0.4%、酶解溫度55 ℃、酶解時間2 h、酶解時的料液比1∶30。在此條件下杏鮑菇多糖提取率為23.4%。本試驗驗證，超聲波輔助酶法優(yōu)于酶結(jié)合法，此方法可行。

4 參考文獻

[1] 王瑞娟.杏鮑菇工廠化栽培相關(guān)參數(shù)和生理特性研究[D].重慶：西南大學，2007，1（4）：3-4.

[2] 周啟生，劉訓里.植物活性多糖的研究進展[C]//中國蠶學會第六屆青年學格研討會論文文集（3）.楊凌：中國蠶學會第六屆青年學術(shù)研討會，2009：5-6.

[3] 展鵬飛，史杜坡，姜勇，等.天然糖化學[M].北京：化學工業(yè)出版社，2012：128-146.

[4] 孫惠杰.紅毛藻多糖的提取純化及其性質(zhì)的研究[J].食品科學，2008，1（2）：3-6.

[5] 王安利，胡俊榮.海藻多糖生物活性研究新進展[J].海洋科學，2002（9）：37-40.

[6] 李雪華，龍盛京.木耳多糖的提取與抗活性氧的研究[J].食品科學，2001（3）：16-19.endprint