張紅娟 賈楚翹 賈有青* 李曉彤
(沈陽師范大學(xué),遼寧沈陽 110034)
猴頭菇含有較高的活性成分,是較珍貴且營養(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。
UV1200s紫外可見分光光度計(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。
猴頭菇;單寧酸,標(biāo)準(zhǔn)品;無水乙醇,分析純;鐵氰化鉀,分析純;濃鹽酸,分析純;氯化鐵,分析純。
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。
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-紫外可見分光光度計(jì)于693 nm波長處測定在各溶液的吸光值,確定工作曲線和線性回歸方程。
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,過濾,3 500 r/min離心20 min,取上清液,減壓蒸發(fā)濃縮,測定酚類物質(zhì)含量。
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)見表1。
表1 單因素水平表
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)見表2。
表2 微波提取法正交設(shè)計(jì)水平表
將所得數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。
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。
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)過分離和濃縮后用紫外分光光度計(jì)測定經(jīng)過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。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。
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)測定吸光值,得到提取率如圖2所示。
圖2 微波時(shí)間對猴頭菇酚類物質(zhì)提取率的影響
由圖2可知,隨著微波提取時(shí)間的延長,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30 s時(shí),再延長微波提取時(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。
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。
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)測定吸光值,得到提取率如圖4所示。
圖4 乙醇體積分?jǐn)?shù)對猴頭菇酚類物質(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,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。
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%。通過驗(yàn)證試驗(yàn),通過控制條件,猴頭菇酚類物質(zhì)提取率可達(dá)到3.54%。由此可見,此工藝條件下可以獲得較高酚類物質(zhì)得率。
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,通過正交試驗(yàn)分析,對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)味品等食品的長期保鮮,既提升了食用品的風(fēng)味又延長了食品的保質(zhì)期。
[1]袁亞宏,岳田利,王云陽,等.猴頭菇營養(yǎng)液提取工藝研究[J].中國食品學(xué)報(bào),2005,5(2):64-69.
[2]陳秉彥,郭澤鑌,許麗賓,等.微波處理對蓮子淀粉理化性質(zhì)的影響[J].現(xiàn)代食品科技,2015(3):213-219.
[3]陳鋼,籍保平,黃立山,等.黑木耳中多酚化合物微波提取工藝[J].食品科學(xué),2010,31(24):210-213.
[4]王根女.紫蘇中酚類物質(zhì)的微波輔助提取工藝及其抗氧化能力研究[D].杭州:浙江大學(xué),2010.
[5]魏倩婷.香菇酚類物質(zhì)的提取及功能學(xué)特性的研究[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2011.
[6]陳國良,嚴(yán)惠芳,李惠華,等.猴頭菇藥效研究[J].食用菌學(xué)報(bào),1996,3(4):45-51.
[7]包辰.茶樹菇多酚提取及其功能學(xué)特性的研究[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2013.
[8]陳曉英.蘑菇酚類物質(zhì)的提取及抗氧化活性的研究[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2011.
[9]黃素英.蓮子多酚提取及抗氧化抑菌活性的研究[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2010.
[10]楊麗梅.食用菌猴頭菇藥理作用研究進(jìn)展[J].西南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2014,12(4):71-72.