◎ 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(lèi)化合物是一類(lèi)廣泛存在于植物中的次級(jí)代謝產(chǎn)物[2],具有擴(kuò)張血管、抗炎殺菌、抗氧化、加強(qiáng)機(jī)體免疫力等多種生物活性[3]。鑒于此,對(duì)海鮮菇菇根中總黃酮的提取工藝進(jìn)行研究,采用超聲提取法同時(shí)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(duì)海鮮菇的利用提供科學(xué)依據(jù)。
(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(wú)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(wàn)能粉碎機(jī)、電子天平、電熱恒溫水浴鍋、紫外可見(jiàn)分光亮度計(jì)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)、循環(huán)水多用真空泵。
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(cè)定體系在510 nm處的吸光值[4],利用軟件UVprobe自動(dòng)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(cè)定
將海鮮菇菇根洗凈、凍干后粉碎過(guò)篩,密封保存。設(shè)置超聲提取條件后依次進(jìn)行提取,測(cè)量吸亮度并計(jì)算海鮮菇菇根中黃酮的提取含量,其計(jì)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(chēng)取實(shí)驗(yàn)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(yàn)
精確稱(chēng)取10 g試驗(yàn)材料,單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)提取條件為乙醇濃度70%、液料比1∶50(g/mL)、超聲時(shí)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(yàn)設(shè)計(jì)
參考單因素的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)4因素3水平響應(yīng)面實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。并用軟件Design-Expert.8.0.6對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及后期處理。
表1 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)因素與水平表
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(jìn)行提取,結(jié)果如圖2所示,在體積分?jǐn)?shù)為70%時(shí)提取含量達(dá)最大值。
圖2 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)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(jìn)行提取,結(jié)果如圖3所示,在料液比為1∶40時(shí)提取含量達(dá)最大值。
圖3 液料比對(duì)總黃酮提取含量的影響圖
2.1.3 超聲時(shí)間
分別在3、6、9、12 min和15 min下進(jìn)行提取,結(jié)果如圖4所示,在超聲時(shí)間為9 min時(shí)提取含量達(dá)最大值。
圖4 超聲時(shí)間對(duì)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(jìn)行提取,結(jié)果如圖5所示,在超聲功率為200 W時(shí)提取含量達(dá)最大值。
圖5 超聲功率對(duì)總黃酮提取含量的影響圖
根據(jù)Box-Benhnken的中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理[6],采取多元回歸分析乙醇體積分?jǐn)?shù)等4個(gè)因素對(duì)海鮮菇菇根黃酮提提取含量的影響,由表2可知,通過(guò)回歸方差分析表明該模型影響極顯著,而失擬項(xiàng)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
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(shí)間6.24 min及超聲功率150 W。提取含量的預(yù)測(cè)值2.185 mg/g,考慮到設(shè)置各因素參數(shù)的實(shí)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(shí)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。
通過(guò)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(shí)間6 min及超聲功率150 W,實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值基本一致,表明所建立的數(shù)學(xué)模型對(duì)海鮮菇菇根黃酮提取工藝具有較可靠的實(shí)用價(jià)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(lèi)化合物的代謝研究進(jìn)展[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)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(bào),2014,41(5):875-881.