黑胡椒多糖提取工藝優(yōu)化研究

黑耳疾?。╨.exhook.）屬于擔(dān)子菌、木耳科和黑耳科。黑木耳是我國珍貴的藥用和食用的膠質(zhì)真菌,味道鮮美,營養(yǎng)豐富,養(yǎng)血駐顏,祛病延年。現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)家盛贊黑木耳為“素中之葷”,其營養(yǎng)價值可與動物性食物相媲美。近年來國內(nèi)外對黑木耳采后加工的研究主要集中在各種新產(chǎn)品開發(fā)、保健功能、多糖提取與活性、干燥壓縮、微觀結(jié)構(gòu)、宏觀物性以及保鮮加工等方面,其中尤以黑木耳中多糖類物質(zhì)的研究報道多,揭示黑木耳多糖具有調(diào)節(jié)免疫功能、抗血栓、抑菌、降血糖、抗?jié)儭⒖垢窝缀涂雇蛔?、降血脂和促進血清蛋白生物合成等多種功效。本實驗從產(chǎn)業(yè)化的角度出發(fā),以黑木耳多糖提取率為評價指標(biāo),在提取時間、提取溫度、料液比等單因素試驗基礎(chǔ)上,優(yōu)化提取黑木耳多糖的工藝條件,希望為開發(fā)利用黑木耳資源及工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1材料和試劑浙江麗水產(chǎn)黑木耳;無水乙醇、濃硫酸、葡萄糖、氫氧化鈉、氫氧化鉀、苯酚、牛血清清蛋白、考馬斯亮藍均為分析純。1.2電子天平UV-2000紫外分光光度計,上海尤尼柯儀器有限公司;FA1104電子天平,上海精天電子儀器廠;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋,國華電器有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,上海榮生有限公司;微波真空干燥箱,江南大學(xué);SHZ-Ⅲ型循環(huán)水真空泵上海亞榮生化儀器廠。1.3實驗方法1.3.1提取黑加侖葡萄糖aps的過程原料處理→干燥稱重→提取→過濾→離心→上清液→蒸發(fā)濃縮至原體積的1/4→醇析→冷凍離心→粗提物→洗滌干燥→多糖粗品1.3.2黑木耳多糖的提取率APS采用苯酚-硫酸法對其進行含量測定,然后按下式計算APS提取率:黑木耳多糖含量(%)=(C×D×f)/W×100式中,C為供試液中葡萄糖濃度(mg/mL);D為多糖的稀釋因素(mL);f為換算因子,W為供試黑木耳的重量(mg)。1.3.3總糖含量測定方法APS的主要化學(xué)成分采用以下方法測定。水分:減壓干燥法(GB/T5009.3-2003);灰分:國標(biāo)法(GB/T5009.4-2003);還原糖:3,5-二硝基水楊酸法;總糖:樣品加鹽酸(1+1),在68℃-70℃水浴中加熱15min水解后,按還原糖測定方法;蛋白質(zhì):考馬斯亮藍G-250法。2結(jié)果與分析2.1黑加侖提取技術(shù)的條件研究2.1.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備準(zhǔn)確稱取干燥的葡萄糖20mg于500mL容量瓶中,加水至刻度。分別吸取0、0.1mL、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL對照品溶液(葡萄糖含量分別為0μg/mL、2μg/mL、4μg/mL、8μg/mL、12μg/mL、16μg/mL、20μg/mL),補水至2.0mL;加入6%的苯酚1.0mL及濃硫酸5.0mL,靜置10分鐘,搖勻,室溫放置20分鐘后于490nm下測OD值,以2.0mL水按同樣操作作為空白,以橫坐標(biāo)為多糖濃度,縱坐標(biāo)為OD值,得標(biāo)準(zhǔn)曲線,見下圖1。根據(jù)測定結(jié)果,采用excell進行擬合,得擬合方程:Y=0.0537x-0.0941(R2=0.99)。2.1.2單因素試驗的結(jié)果自變量料液比試驗從圖2中看出,隨著料液比的增大,提取率先提高后降低,料液比的最佳條件為1∶40左右為宜,即選取1∶40為自變量料液比(X1)的零水平。提取率隨時間的變化從圖3中可以看出,當(dāng)提取溫度低于60℃時,隨溫度升高APS提取效率呈上升趨勢,在60℃時,APS提取率達到最大值。再升高溫度,APS提取率開始下降。這是由于在升溫和機械波作用下,APS結(jié)構(gòu)遭到破壞,造成提取率下降。因此,最佳提取溫度應(yīng)在60℃附近,選取60℃為自變量溫度(X2)的零水平。時間對aps提取率的影響從圖4可以看出,提取時間在前0.5～2.5h內(nèi),APS提取率隨時間延長而提高;在2.5h提取率達到最大值。這表明APS的提取過程與時間密切相關(guān),提取時間較短時,產(chǎn)物溶解不充分;時間過長,大分子多糖在熱及攪拌的作用下發(fā)生斷裂,影響APS提取率。所以,APS的最佳提取時間應(yīng)在左右,選取2.5h為自變量時間(X3)的零水平。2.1.3實驗因素與水平的選取設(shè)料液比(X1)、溫度(X2)、時間(X3)三因素為自變量,APS的提取率為響應(yīng)值,設(shè)計三因素三水平的試驗,并根據(jù)單因素試驗結(jié)果選定三因素的零水平和波動區(qū)。試驗因素與水平的取值表見表1。試驗設(shè)計組合和多糖得率見表2。根據(jù)實驗結(jié)果,實驗中數(shù)據(jù)采用統(tǒng)軟的數(shù)據(jù)處理軟件Statistics來處理,得到多糖提取的最佳參數(shù)為:提取溫度64.73℃,料液比為1∶41.16,提取時間為2.95h,多糖得率為5.14%?？紤]到實際操作的便利,確定多糖的最佳工藝參數(shù)為:提取溫度60℃,料液比為1∶40,提取時間為2.5h。按最佳工藝條件重復(fù)試驗2次,多糖的平均得率為5.12%,高于表2中任一試驗組合,證明了得到的最佳工藝條件的可靠性。2.2黑牡丹酸分析制備所得黑木耳多糖主要成分的含量見表3。3提取工藝條件的確定3.1從多糖提取實驗條件及其結(jié)果可以看出,溫度對多糖的提取率影響較大,溫度上升提取率增高,但考慮到溫