超微粉碎協(xié)同超聲波法提取黑木耳多糖工藝的研究

閆鳳超++李佳梅

木耳多糖作為“生物應(yīng)答效應(yīng)物”，是一種能夠增強(qiáng)人體免疫功能和抗腫瘤作用的生物活性物質(zhì)，目前，是分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、食品科學(xué)等研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。超聲波作為提取技術(shù)，具有時(shí)間短，效率高的優(yōu)點(diǎn)，最主要的是可以防止提取的物質(zhì)在長(zhǎng)時(shí)間，高溫的條件下分子結(jié)果發(fā)生改變。超微粉碎是利用機(jī)械或流體動(dòng)力的方法克服固體內(nèi)部凝聚力使之破碎。與傳統(tǒng)粉碎相比，超微粉碎可以打碎細(xì)胞，使細(xì)胞內(nèi)外的有效成分充分暴露出來(lái)，提高溶出率。

本實(shí)驗(yàn)采用超微粉碎協(xié)同超聲波提取黑木耳多糖的方法，通過(guò)超微粉碎和超聲波，破壞黑木耳的纖維結(jié)構(gòu)，黑木耳內(nèi)部的有效物質(zhì)充分暴露，提高溶出率。

材料與設(shè)備

市售東北黑木耳，重蒸苯酚，濃硫酸，葡萄糖，強(qiáng)氧化鈉，以上試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

氣流式超微粉碎機(jī)，廣州市旭朗機(jī)械設(shè)備有限公司；SCIENTZ-ⅡD型超聲波細(xì)胞破碎機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；T6新世紀(jì)紫外分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；高速離心機(jī)，北京醫(yī)療儀器修配廠。

實(shí)驗(yàn)方法

黑木耳多糖提取方法。黑木耳→烘干→超微粉碎→按一定料液比配制成懸浮液（浸泡30min）→超聲處理→水浴（60℃，1h）→離心（4500r/min，15min）→上清液醇沉4℃，12h→離心（4500r/min，15min）→多糖沉淀

黑木耳多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定。采用苯酚-硫酸法測(cè)定黑木耳多糖含量。

準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖20mg于500mL容量瓶中定容，取2.0mL純凈水作為空白樣，依次取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，再用純凈水補(bǔ)足2.0mL，分別加入6%苯酚1.0 mL及濃硫酸5.0 mL，靜止10min后搖勻，室溫放置20min，于490nm下測(cè)定OD值，以葡萄糖含量為橫坐標(biāo)，以O(shè)D值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程：y=15.544x+0.0963（R2=0.999）。

正交實(shí)驗(yàn)。選取料液比、超聲時(shí)間、超聲功率3個(gè)因素， 以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)。表1為正交實(shí)驗(yàn)L9（33）水平因素表。

結(jié)果與分析

料液比對(duì)黑木耳多糖提取率的影響。黑木耳粉和純凈水按料液比1：40、1：60、1：80、1：100、1：120、1：140進(jìn)行配制，浸泡35min超聲功率475w處理6min后60℃水浴1h。由圖1可見(jiàn)，料液比為1：80時(shí)，黑木耳多糖的提取率較高，所以初步將料液比定為1：80。

超聲功率對(duì)黑木耳多糖提取率的影響。黑木耳粉和純凈水按料液比1：80進(jìn)行配制，浸泡30min，超聲功率分別為380w、475w、570w、665w、760w處理6min，后60℃水浴1h。由圖2可見(jiàn)，隨著超聲功率的升高，提取率逐漸增大，并在655w時(shí)達(dá)到峰值5.07%，隨著超聲功率的繼續(xù)增加，提取率下降，是因?yàn)椴糠秩艹龅亩嗵鞘艿綇?qiáng)超聲波的影響，多糖的結(jié)果發(fā)生改變，導(dǎo)致多糖提取率的驟然下降，所以初步將超聲功率定為665w。

超聲時(shí)間對(duì)黑木耳多糖提取率的影響。黑木耳粉和純凈水按料液比1：80進(jìn)行配制，復(fù)水浸泡30min，超聲功率665w超聲時(shí)間2min、4min、6min、8min、10min、12min處理后60℃水浴1h。由圖3可見(jiàn)，超聲時(shí)間為8min時(shí)，黑木耳多糖的提取率最高。

正交試驗(yàn)優(yōu)化黑木耳多糖提取條件。為進(jìn)一步優(yōu)化黑木耳多糖提取條件，本文以黑木耳多糖提取率為指標(biāo)，經(jīng)單因素試驗(yàn)確定因素水平，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

從極差R可以看出，R1>R3>R2，即三因素對(duì)黑木耳多糖的影響大小順序是超聲時(shí)間>料液比>超聲功率。通過(guò)k值可以看出，最佳組合是A2B3C1，即料液比1：80，超聲功率為760w，超聲時(shí)間為6min，在此條件下，黑木耳多糖提取率達(dá)到15.57%。

黑木耳的細(xì)胞粗大、壁厚，很難通過(guò)熱水浸提方法使多糖從細(xì)胞內(nèi)浸出，超微粉碎技術(shù)能夠破壞黑木耳細(xì)胞壁，黑木耳多糖更易于浸出。超聲波能促進(jìn)植物細(xì)胞產(chǎn)生胞內(nèi)環(huán)流，提高細(xì)胞膜的通透性，可以加快多糖的釋放速度，縮短提取時(shí)間。所以兩種技術(shù)的結(jié)合能夠有效的提高黑木耳多糖提取率。

本試驗(yàn)中提取黑木耳多糖的最適條件為：料液比1：80，超聲功率為760w，超聲時(shí)間為6min，在此條件下，黑木耳多糖提取率達(dá)到15.57%。此工藝的研究能夠有效的縮短時(shí)間和降低能耗，為工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持，為開(kāi)發(fā)以黑木耳為資源的綠色保健型食品提供技術(shù)基礎(chǔ)。