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        靈芝孢子粉多糖超聲波輔助提取工藝優(yōu)化

        2020-11-14 05:50:44張玲瑜
        農產品加工 2020年20期
        關鍵詞:影響

        張玲瑜,鐘 寶

        (吉林農業(yè)科技學院,吉林 吉林 132101)

        靈芝孢子(Ganoderma spore) 是靈芝在生長成熟期,從靈芝菌褶中彈射出來的極其微小的卵形生殖細胞即靈芝的種子。每個靈芝孢子只有4~6 μm,呈細粉狀,故稱靈芝孢子粉(Ganoderma spore powder),是活體生物體,雙壁結構,外被堅硬的幾丁質纖維素所包圍,人體很難充分吸收,破壁后更適合人體腸胃直接吸收[1]。利用超聲波輔助提取法提取靈芝孢子粉多糖,通過試驗確定最佳提取工藝參數[2-3]。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料及儀器

        靈芝孢子粉,購于蛟河市某靈芝生產基地;苯酚、硫酸、無水乙醇、氯磺酸、枸櫞酸鈉等,均為分析純;去離子水。

        PHG-9240A 型電熱恒溫鼓風干燥箱,上海精宏試驗設備有限公司產品;R-1020 型旋轉蒸發(fā)儀,鄭州長城科工貿有限公司產品;JP-300A-6 型粉碎機,永康市久品工貿有限公司產品;TU1800S 型紫外可見分光光度計,北京普析通用儀器公司產品;JY88-Ⅱ型超聲波細胞粉碎機,上海諾頂儀器公司產品;BS110S 型精密電子天平,北京賽多利斯天平有限公司產品。

        1.2 工藝流程

        原料選擇→烘干→破壁→蒸餾水→超聲波處理→抽濾→乙醇沉淀→去蛋白→靜置過夜→離心→無水乙醇洗滌→稀釋粗多糖提取液→樣品烘干→測定。

        1.3 技術關鍵

        1.3.1 靈芝孢子粉破壁

        稱取靈芝孢子粉200 g,放入粉碎機破壁,粉碎2 min,間歇30 s,再粉碎2 min,如此反復共粉碎8 min,粉碎結束靜置15 min 后再打開設備。

        1.3.2 多糖含量測定[4-7]

        采用苯酚-硫酸法進行多糖測定,配置葡萄糖標準溶液,繪制標準曲線,按照苯酚-硫酸法測定靈芝孢子粉多糖,計算靈芝孢子多糖提取率。

        2 結果與分析

        2.1 單因素試驗結果與分析

        2.1.1 料液比對提取率的影響

        在提取功率450 W,提取溫度35 ℃,提取時間1.5 h 的條件下,分別選取料液比為1∶15,1∶20,1∶25,1∶30,1∶35 進行試驗,考查不同料液比對提取率的影響。

        料液比對提取率的影響見圖1。

        由圖1 可知,在料液比為1∶25 的條件下,提取效果最佳,隨著溶液比例的增加,提取率略有下降,雖然隨著料液比例增加提取率有所上升,但是比例過大會給后續(xù)的濃縮帶來不便。因此,選擇料液比為1∶25(g∶mL)。

        2.1.2 提取功率對提取率的影響

        在提取溫度35 ℃,提取時間1.5 h,提取液比1∶25 的條件下,分別選取提取功率為350,400,450,500,550 W,考查不同提取功率對提取率的影響。

        提取功率對提取率的影響見圖2。

        由圖2 可知,在提取功率為450 W 時,提取率最佳,隨著提取功率的增加,其他雜質的溶出影響了提取效率。因此,選擇提取功率為450 W。

        2.1.3 提取溫度對提取率的影響

        在提取料液比1∶25,提取功率450 W,提取時間1.5 h 的條件下,分別選取提取溫度為25,30,35,40,45 ℃進行試驗,考查不同提取溫度對提取率的影響。

        提取溫度對提取率的影響見圖3。

        由圖3 可知,當提取溫度為35 ℃時,提取率最佳,當提取溫度繼續(xù)增加,會影響多糖的穩(wěn)定性,影響提取率。因此,選擇提取溫度為35 ℃。

        2.1.4 提取時間對提取率的影響

        在提取料液比1∶25,提取功率450 W,提取溫度35 ℃的條件下,分別選取提取時間為0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 h 進行試驗,考查不同提取時間對提取率的影響。

        提取時間對提取率的影響見圖4。

        由圖4 可知,當提取時間為1.5 h,提取率最佳,隨著提取時間的增加,多糖提取率不再增加,說明提取液中的多糖分子達到平衡。同時,過長的浸泡時間可能會導致多糖分子內部結構的破壞,導致提取率降低。因此,選擇提取時間為1.5 h。

        2.2 正交試驗結果及分析

        通過單因素試驗,確定4 個變量因素分別為料液比(A)、提取功率(B)、提取溫度(C)、提取時間(D)。

        多糖超聲波輔助提取正交試驗因素與水平設計見表1。

        根據單因素試驗結果,運用4 個變量進行正交試驗。

        多糖超聲波輔助提取正交試驗見表2。

        由正交試驗結果可知,提取料液比對提取率影響最大,其次是提取溫度、提取時間、提取功率。由正交試驗得到的最優(yōu)提取工藝為A1B2C2D2,對應的工藝參數分別為料液比1∶20(g∶mL),提取溫度35 ℃,提取時間1.5 h,提取功率450 W,在該條件下靈芝孢子粉多糖提取率為4.99%。

        表1 多糖超聲波輔助提取正交試驗因素與水平設計

        表2 多糖超聲波輔助提取正交試驗

        3 討論

        張芝華等人[8]對5 種不同品種的靈芝孢子粉多糖進行了測量,并采用高效液相和離子色譜對多糖進行了分析,結果顯示不同種類的靈芝孢子粉中多糖含量存在差異,含量為2.05%~8.82%。

        4 結論

        以靈芝孢子粉為原料,通過超聲波輔助提取法提取多糖,利用正交試驗對提取結果進行優(yōu)化,得到最佳提取工藝參數為料液比1∶20(g∶mL),提取溫度35 ℃,提取時間1.5 h,提取功率450 W,該條件下靈芝孢子粉多糖提取率為4.99%,為靈芝孢子粉多糖的提取工藝優(yōu)化提供了有利參考。

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