摘要［目的］探索商洛香菇和羊肚菌中多糖的提取工藝。［方法］以商南縣香菇和羊肚菌為原料，采用超聲波輔助熱水浸提法對(duì)多糖進(jìn)行提取。通過(guò)單因素試驗(yàn)，對(duì)比料液比、超聲時(shí)間、超聲溫度和熱水浸提溫度對(duì)香菇和羊肚菌多糖提取率的影響，借助正交試驗(yàn)，得出超聲波輔助熱水浸提法提取香菇和羊肚菌多糖的最佳提取工藝。［結(jié)果］在料液比1∶60，超聲時(shí)間30min，超聲溫度40℃，浸提溫度60℃的條件下，香菇多糖提取率最高；在料液比1∶50，超聲時(shí)間20min，超聲溫度40℃，浸提溫度50℃的條件下，羊肚菌多糖提取率最高。［結(jié)論］超聲波輔助熱水浸提法提取香菇和羊肚菌多糖是一種可行有效、節(jié)約、經(jīng)濟(jì)的提取方法。

關(guān)鍵詞超聲波輔助提?。惶崛」に?；多糖；正交試驗(yàn)

中圖分類號(hào)TS219"文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A"文章編號(hào)0517-6611（2025）01-0158-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.033

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

StudyonExtractionProcessofPolysaccharidesfromShangluoMushroomand"Morchellaesculenta

WANG Feng-juan "QIN Shao-long ²

（1.ShangluoUniversity，Shangluo，Shaanxi726000;2.HealthProductResearchInnovationTeam，Shangluo，Shaanxi726000）

Abstract［Objective］Inordertoexploretheextractiontechnologyofpolysaccharidefrom"Lentinulaedodes"and"Morchellaesculenta"inShangluo.［Method］Polysaccharideswereextractedfrom"Lentinulaedodes"and"Morchellaesculenta"inShangnanCountybyultrasonicassistedhotwaterextraction.Throughsinglefactorexperiment，theeffectsofsolid-liquidratio，ultrasonictime，ultrasonictemperatureandhotwaterextractiontemperatureontheextractionrateof"Lentinulaedodes"and"Morchellaesculenta"werecompared.Theorthogonalexperimentwasdesignedtoobtaintheoptimumextractionprocessof"Lentinulaedodes"and"Morchellaesculenta"byultrasonic-assistedhotwaterextraction.［Result］Theresultsshowedthattheextractionrateoflentinanwasthehighestundertheconditionsofsolid-liquidratio1∶60，ultrasonictime30min，ultrasonictemperature40℃andextractiontemperature60℃.Undertheconditionsofsolid-liquidratioof1∶50，ultrasonictimeof20min，ultrasonictemperatureof40℃andextractiontemperatureof50℃，theextractionrateofpolysaccharidefrom"M.esculenta"wasthehighest.［Conclusion］Ultrasonicassistedhotwaterextractionof"Lentinulaedodes"and"Morchellaesculenta"polysaccharideisafeasible，effective，economicalextractionmethod.

KeywordsUltrasonicassistedextraction;Extractionprocess;Polysaccharide;Orthogonaltest

基金項(xiàng)目商洛學(xué)院保健食品開(kāi)發(fā)研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（18SCX005）；陜西省科技計(jì)劃項(xiàng)目“商洛立體農(nóng)業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與調(diào)控增益技術(shù)研究”（2014KJXX-79）。

作者簡(jiǎn)介王鳳娟（1980—），女，陜西楊凌人，助理實(shí)驗(yàn)師，從事地理科學(xué)和環(huán)境生物學(xué)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)管理及研究。

香菇是一種藥食同源食物，具有很高的營(yíng)養(yǎng)、藥用和保健價(jià)值，我國(guó)是香菇的發(fā)源地，也是當(dāng)今世界上最大的香菇生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)^［1］。香菇多糖具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng)^［2］、抑制細(xì)菌^［3］、抗腫瘤^［4］等多種功效，在腫瘤臨床療效方面發(fā)揮著重要作用^［5-7］。羊肚菌是一種珍貴的食藥用真菌，藥食價(jià)值豐富。羊肚菌多糖具有提高機(jī)體免疫^［8］、抗腫瘤^［9］、抗衰老^［10-11］等功效，在食品醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。商洛是食用菌種植優(yōu)生區(qū)之一，早在20世紀(jì)60年代末開(kāi)始探索規(guī)模化種植食用菌。目前商洛食用菌生產(chǎn)仍主要集中在種植環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)化程度低，生產(chǎn)技術(shù)落后，高端產(chǎn)品比重較少^［12］。筆者以商洛市商南縣生產(chǎn)的香菇和羊肚菌為原料，利用超聲波輔助提取法，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，進(jìn)一步探索香菇和羊肚菌多糖提取的最佳工藝，以提高多糖提取率，降低原材料消耗，旨在為充分開(kāi)發(fā)利用香菇和羊肚菌資源提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

干燥香菇和羊肚菌（商洛市商南縣）；蒸餾水、5%苯酚溶液、濃硫酸、葡萄糖標(biāo)品。

1.2儀器設(shè)備

BSA224S-CW萬(wàn)分之一天平，KQ3200DE型數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司），721型可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海菁華科技有限公司），TD4-WS型低速離心機(jī)，HH-S4型四孔恒溫水浴鍋（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司），DFY-500C搖擺式高速粉碎機(jī)（溫嶺市林大機(jī)械有限公司）。

1.3工藝流程

干燥香菇（羊肚菌）→粉碎→稱重→溶解→超聲提取→熱水浸提→離心→定容→測(cè)定多糖吸光度→計(jì)算多糖提取率。

1.4試驗(yàn)方法

1.4.1 香菇多糖含量測(cè)定及多糖提取率計(jì)算。香菇多糖含量通過(guò)苯酚-硫酸法測(cè)定^［13］。稱取一定量的香菇粉樣品5份置于提取器內(nèi)，料液比1∶25（g/mL），提取電壓150 V，提取2次，提取時(shí)間分別為20、40、60、80、100 min，然后測(cè)定并計(jì)算其提取率。

多糖提取率= （C×V×N/m）×100%^［14］

式中：C為香菇多糖的質(zhì)量濃度，mg/mL；V為定容后體積，mL；N為溶液最終的稀釋倍數(shù)；m為香菇粉質(zhì)量，g。

1.4.2料液比的確定。

參照張莎莎等^［15］的試驗(yàn)方法，稱香菇粉各1.0 g，并加入蒸餾水20、30、40、50、60 mL，即料液比1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60，分別放在5個(gè)準(zhǔn)備好的干燥250 mL錐形瓶中，攪拌至完全溶解，置于超聲清洗器中備用。

1.4.3超聲時(shí)間的確定。

稱香菇粉各1.0g，蒸餾水40mL，分別放在5個(gè)準(zhǔn)備好的干燥250mL錐形瓶中，攪拌至溶解，置于超聲清洗器中。設(shè)超聲時(shí)間10、20、30、40、50min，溫度60℃，在90℃恒溫水浴鍋中熱水浸提60min，冷卻后離心10min，測(cè)定香菇多糖吸光度，計(jì)算多糖提取率。

1.4.4超聲溫度的確定。

稱香菇粉各1.0g，蒸餾水40mL，分別放在5個(gè)準(zhǔn)備好的干燥250mL錐形瓶中，攪拌至溶解，置于超聲清洗器中。設(shè)超聲溫度20、30、40、50、60℃，時(shí)間20min，在90℃恒溫水浴鍋中熱水浸提60min，冷卻后離心10min，測(cè)定香菇多糖吸光度，計(jì)算多糖提取率。

1.4.5浸提溫度的確定。

稱香菇粉各1.0g，蒸餾水40mL，分別放在5個(gè)準(zhǔn)備好的干燥250mL錐形瓶中，攪拌至溶解，置于超聲清洗器中。超聲溫度60℃、時(shí)間20min，超聲完成后放入恒溫水浴鍋中（水浴溫度50、60、70、80、90℃）浸提60min，冷卻后離心10min，測(cè)定香菇多糖吸光度，計(jì)算多糖提取率。

1.4.6正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，以料液比、超聲時(shí)間、超聲溫度和浸提溫度為影響因素，按正交試驗(yàn)表（表1）進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

參照香菇多糖提取方法，進(jìn)行羊肚菌多糖提取單因素試驗(yàn)，計(jì)算羊肚菌多糖提取率，然后進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)（表2）。

2結(jié)果與分析

2.1香菇多糖單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1料液比對(duì)香菇多糖提取率的影響。

從圖1可見(jiàn)，隨著料液比的增大，香菇多糖提取率逐漸增大，料液比為1∶60時(shí)，提取率達(dá)到最大值（23.19%），與最低值相比增加了0.38百分點(diǎn)。這可能是由于香菇粉末與溶劑的接觸面增大，促使多糖提取率升高。由此可知，香菇多糖提取的最適料液比為1∶60。

2.1.2超聲時(shí)間對(duì)香菇多糖提取率的影響。

從圖2可見(jiàn)，隨著超聲提取時(shí)間的延長(zhǎng)，香菇多糖提取率呈先升后降的變化趨勢(shì)，在40min時(shí)達(dá)到峰值23.18%，隨著超聲時(shí)間繼續(xù)增加，多糖提取率反而下降，降了0.014百分點(diǎn)。這可能是超聲波長(zhǎng)時(shí)間作用于多糖大分子，使其結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂，影響了多糖提取率。由此可知，香菇多糖提取最適超聲時(shí)間為40min。

2.1.3超聲溫度對(duì)香菇多糖提取率的影響。

從圖3可見(jiàn)，香菇多糖提取率在超聲溫度為30℃時(shí)達(dá)到最高值23.58%，當(dāng)超聲溫度繼續(xù)升高，多糖提取率開(kāi)始下降，超聲溫度60℃時(shí)，多糖提取率降到最低值23.43%，與最高值相比降了0.15百分點(diǎn)。其原因可能是溫度升高有利于溶質(zhì)滲出，香菇多糖擴(kuò)散速率加快，進(jìn)而使多糖提取率升高，但溫度過(guò)高會(huì)破壞大分子多糖結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致雜質(zhì)溶出，進(jìn)一步降低多糖的提取率。由此可知，香菇多糖提取最適超聲溫度為30℃。

2.1.4浸提溫度對(duì)香菇多糖提取率的影響。

從圖4可見(jiàn)，隨著浸提溫度的升高，香菇多糖提取率先升后降，當(dāng)浸提溫度為60℃時(shí)，多糖提取率達(dá)到最高值24.03%；隨著浸提溫度的升高，多糖提取率開(kāi)始下降，在浸提溫度90℃時(shí)提取率降至最低值23.78%，與最高值相比降了0.25百分點(diǎn)。原因可能是溫度過(guò)高，多糖的結(jié)構(gòu)遭到破壞，使其他雜質(zhì)溶出。由此可知，香菇多糖最適浸提溫度為60℃。

2.1.5浸提時(shí)間對(duì)香菇多糖提取率的影響。

從圖5可見(jiàn)，香菇多糖提取率隨著浸提時(shí)間的延長(zhǎng)表現(xiàn)出先升高后緩慢降低的變化趨勢(shì)，香菇多糖提取率在浸提時(shí)間為40min時(shí)達(dá)到最高值23.22%，當(dāng)浸提時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí)，多糖提取率呈下降趨勢(shì)且多糖溶出不明顯。由此可知，香菇多糖提取最適浸提時(shí)間為40min。

2.2香菇多糖提取正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇料液比、超聲時(shí)間、超聲溫度和浸提溫度的最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表3。影響香菇多糖提取率的各因素表現(xiàn)為Agt;Dgt;Cgt;B（表3），即料液比gt;浸提溫度gt;超聲溫度gt;超聲時(shí)間。可以看出，香菇多糖的提取最佳工藝組合為A2B1C3D"即料液比1∶60，超聲時(shí)間30min，超聲溫度40℃，浸提溫度60℃，在該條件下，香菇多糖的提取率為25.05%。

2.3羊肚菌多糖單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1料液比對(duì)羊肚菌多糖提取率的影響。

從圖6可見(jiàn)，隨著料液比的不斷增大，羊肚菌多糖提取率也逐漸增加，當(dāng)料液比為1∶60時(shí)，多糖提取率達(dá)到最大，為22.69%。原因可能是羊肚菌粉末與溶劑的接觸面增加，使得多糖提取率增大。由此可知，羊肚菌多糖提取最適料液比為1∶60。

2.3.2超聲時(shí)間對(duì)羊肚菌多糖提取率的影響。

從圖7可見(jiàn)，超聲時(shí)間在10～20min羊肚菌多糖迅速滲透出來(lái)，超聲時(shí)間20min時(shí)，多糖提取率最大達(dá)22.75%，這可能是由于超聲波的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和熱效應(yīng)使羊肚菌細(xì)胞遭到破壞，加速了羊肚菌多糖的溶出；超聲時(shí)間在20～50min羊肚菌多糖提取率呈下降趨勢(shì)。分析原因，可能是長(zhǎng)時(shí)間的超聲波機(jī)械作用致使多糖大分子出現(xiàn)斷裂。因此，羊肚菌多糖最適超聲時(shí)間為20min。

2.3.3超聲溫度對(duì)羊肚菌多糖提取率的影響。

從圖8可見(jiàn)，超聲溫度在20～30℃時(shí)羊肚菌多糖提取率變化不大。超聲提取溫度在30～60℃時(shí)，羊肚菌多糖提取率逐漸升高，超聲溫度為60℃時(shí)，多糖提取率達(dá)到最大值22.64%。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是超聲溫度越高對(duì)細(xì)胞的作用越強(qiáng)，影響了多糖提取率。由此可知，羊肚菌多糖提取率最適超聲溫度為60℃。

2.3.4浸提溫度對(duì)羊肚菌多糖提取率的影響。

從圖9可見(jiàn)，隨著熱水浸提溫度的升高，羊肚菌多糖提取率逐漸降低，熱水浸提溫度為50 ℃時(shí)，多糖提取率達(dá)到最高值22.59%，比90 ℃時(shí)的最低多糖提取率高出了0.30百分點(diǎn)。其原因可能是溫度過(guò)高，多糖的結(jié)構(gòu)遭到了破壞^［16］。由此可知，羊肚菌多糖提取最適熱水浸提溫度為50 ℃。

2.3.5浸提時(shí)間對(duì)羊肚菌多糖提取率的影響。

從圖10可見(jiàn)，浸提時(shí)間為20min時(shí)，多糖提取率達(dá)到最高值22.42%，之后總體呈降低趨勢(shì)。在浸提時(shí)間為60min時(shí)降到第1個(gè)谷值22.27%，多糖提取率降低0.15百分點(diǎn)；在60～80min出現(xiàn)上漲趨勢(shì)，可能是水浴時(shí)間過(guò)長(zhǎng)有其他成分滲出；80～100min多糖提取率下降，在浸提時(shí)間為100min時(shí)達(dá)到第2個(gè)谷值22.17%，與20min時(shí)相差0.26百分點(diǎn)。出現(xiàn)這種情況的原因可能是多糖大分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致多糖提取率降低。由此可知，羊肚菌多糖提取率最適浸提時(shí)間為20min。

2.4羊肚菌多糖提取正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇料液比、超聲時(shí)間、超聲溫度和浸提溫度的最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，影響羊肚菌多糖提取率的因素主次順序?yàn)锳gt;Bgt;Cgt;D，即料液比gt;超聲時(shí)間gt;超聲溫度gt;浸提溫度。由此可以看出，羊肚菌多糖提取率的最佳工藝組合為A1B1C1D"即料液比1∶50，超聲時(shí)間20min，超聲溫度40℃，浸提溫度50℃，在該條件下，羊肚菌多糖的提取率為22.74%。

3討論

多糖提取方式多樣，常見(jiàn)的提取方法有水提法^［17］、酸堿浸提法^［18］、微波法^［19］、酶法提取法^［20］、超聲輔助熱水浸提法^［21］等。王轉(zhuǎn)莉等^［22］試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，超聲輔助熱水浸提法提取香菇多糖最佳提取條件為料液比1∶15，超聲時(shí)間10 min，浸提時(shí)間1.5 h，香菇多糖的提取率為25.41%。鄧加聰?shù)?sup>［23^］研究認(rèn)為，超聲輔助提取法提取香菇多糖的最佳條件為料液比1∶20，浸提時(shí)間30 min，超聲浸提溫度80 ℃，香菇多糖提取率達(dá)27.54%。在羊肚菌多糖提取方面，吳孔陽(yáng)等^［24］試驗(yàn)得出，響應(yīng)面法提取羊肚菌多糖最佳條件為料液比1∶5 提取時(shí)間210 min，浸提溫度46 ℃，羊肚菌多糖提取率為7.39%。王珍珍^［25］研究發(fā)現(xiàn)，羊肚菌多糖提取的最佳條件為料液比1∶31.07，提取溫度89.94 ℃，提取時(shí)間162.86 min，羊肚菌多糖提取率為23.98%。該試驗(yàn)中商洛香菇和羊肚菌多糖提取工藝條件有所不同，多糖提取率也不相同，其原因可能是香菇和羊肚菌分屬2個(gè)不同菌種，對(duì)提取工藝條件要求有所不同，香菇多糖提取率高于羊肚菌，原因可能是香菇細(xì)胞壁破碎程度比羊肚菌大，影響了多糖提取率。

4結(jié)論

該研究以商洛香菇和羊肚菌為原料，利用超聲波輔助熱水提取法，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)提取優(yōu)化香菇多糖和羊肚菌多糖。試驗(yàn)結(jié)果表明：香菇多糖提取最適浸提時(shí)間為40min，在該條件下，香菇多糖最佳提取工藝組合為A2B1C3D"即料液比為1∶60，超聲時(shí)間為30min，超聲溫度為40℃，浸提溫度為60℃，該條件下香菇多糖的提取率為25.05%；羊肚菌多糖提取最適浸提時(shí)間為20min，在該條件下，羊肚菌多糖最佳提取工藝組合為A1B1C1D"即料液比為1∶50，超聲時(shí)間為20min，超聲溫度為40℃，浸提溫度為50℃，該條件下羊肚菌多糖的提取率為22.74%。超聲波輔助熱水浸提法提取香菇和羊肚菌多糖是一種可行有效、節(jié)約、經(jīng)濟(jì)的方法。

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