2012马宏源论文

目录 1 前言 .3 1.1 木耳的营养 4 1.2 黑木耳多糖研究的进展 4 1.3 黑木耳多糖的生物活性 5 1.3.1 抗血栓作用及动脉硬化性脑梗塞 .5 1.3.2 促进机体免疫功能 .5 1.3.3 降血脂作用 .5 1.3.4 黑木耳硒多糖的降血脂作用 .6 1.4 黑木耳多糖的药理学研究 6 1.4.1 抗辐射作用 6 1.4.2 黑木耳多糖对血硒、血糖的影响 .6 1.4.3 抗生育作用 .6 1.4.4 抗衰老作用 7 1.4.5 对果蝇寿命的影响 .7 1.4.6 抗活性氧作用 7 1.4.7 对脂质过氧化的对抗作用 7 1.5 黑木耳多糖的提取方法 8 1.5.1 热水浸提法 8 1.5.2 酶解提取法 .8 1.5.3 超声波提取法 .9 1.5.4 微波辅助提取法 .9 1.5.5 超临界流体萃取 .9 1.6 超声波技术在黑木耳多糖提取中的应用 9 1.7 超声波提取黑木耳中的多糖的目的与意义 10 2 实验方法 .10 2.1 实验试剂和仪器 .10 2.1.1 实验材料 10 2.1.2 实验器材与仪器 10 2.2 方法 .10 2.2.1 木耳多糖的提取 11 2.2.2 测定方法 11 2.2.3 标准曲线的绘制 11 2.2.4 样品测定 11 3 结果与分析 .11 3.1 单因素结果测定 .12 3.1.1 葡萄糖标准曲线 12 标 准 曲 线 见 图 1.12 3.1.2 超声波功率的确定 12 3.1.3 超声波时间的确定 13 3.1.4 料液比的确定 .14 3.1.5 水浴温度的确定 .15 3.2 正交试验结果 .16 4 结论 .18 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 21 页 第 3 页 装 订 线 【摘要】：黑木耳多糖是黑木耳中起主要功效作用的成分。本试验是以黑木耳 为主要原料，采用超声波协同果胶酶提取黑木耳多糖，用蒽酮硫酸比色法测 定黑木耳粗多糖的含量。通过单因素实验和正交试验，考察了超声波功率、超 声波时间、浸提温度、料液比四个因素对黑木耳多糖提取率的影响，确定黑木 耳多糖提取的最佳工艺条件。结果表明：四个因素对黑木耳多糖提取率的影响 为：超声波功率料液比浸提温度超声波时间，在所选取的各因素的范围 内，超声波功率是影响黑木耳多糖提取率的显著因素。最佳的提取工艺条件为 超声波功率 400w，超声波时间 5min，料液比 1:100，浸提温度 90，黑木耳 多糖的最大提取率为 20.24%。采用果胶酶和超声波辅助提取法能明显提高黑 木耳多糖的提取率。 【关键词】：黑木耳；超声波；果胶酶；多糖 Abstract：Polysaccharide of black fungus black fungus, since the main effect of the role of the composition This test is based on the black fungus as the main raw material, the use of anthrone - sulfuric acid colorimetric determination of polysaccharides in black fungus, investigated through single factor experiments and orthogonal test, ultrasonic power, ultrasonic time, extraction temperature, solid-liquid ratio of four factors on the black fungus polysaccharide extraction rate to determine the optimum conditions for the ultrasonic synergistic pectinase extract the black fungus polysaccharides. The results showed that: the four mentioned factors of ginseng polysaccharide extraction rate to produce the polysaccharide extraction rate impact for: ultrasonic power solid-liquid ratio extraction temperature ultrasonic time, ultrasonic power in the selected factors within the black fungus a significant factor. The best extraction conditions were ultrasonic power 400w, ultrasonic time 5min, solid-liquid ratio 1:100, extraction temperature 90 C, black fungus polysaccharides maximum extraction rate of 20.24%. The pectinase and ultrasonic assisted extraction can significantly improve the extraction rate of the black fungus polysaccharides. 【Key words】black fungus ultrasonic polysaccharide extraction rate 1 前言 黑木耳(Auricularia auriculajudae )营养丰富, 食味鲜美,不但是营养价值很 高的食用菌, 而且是药用价值较高的药用菌,是世界公认的保健品。我国黑木耳 资源丰富, 为开发应用黑木耳提供了有利的条件。药用子实体, 具有益气强身、 补气血、润肺、止血、止痛、通便等功效。用于治疗高血压、血管硬化、月经、 白带过多、便血、子宫出血、反胃多痰、吐血、便秘等。吴瑞宪对黑木耳的营 养成分做了全面的分析,发现它富含大量的糖类和蛋白质,同时也是一种钙和铁 含量较高的食品。大量研究表明黑木耳作为“生物应答效应物”( Biological Response Modifier, 简称 BRM) 具有多种生理功能,而这些重要的生理功能都是 与其多糖组分密切相关的。因此, 黑木耳多糖备受人们青睐,对其研究也已成为 近年来分子生物学、医药、食品科学等领域研究和开发应用的热点。本文就黑 木耳的有效成之一黑木耳多糖的提取、分离纯化、及近年来国内外的研究进 展作一综述。 1.1 木耳的营养 黑木耳子实体胶质，成圆盘形，耳形不规则形，直径 3-12 厘米。新鲜时 软，干后成角 质。口感细嫩，风味特殊，是一种营养丰富的著名食用菌。干 黑木耳含糖类、蛋白质 10.6 克、脂肪 0.2 克、热量 306 焦、氨基酸、维生素和 矿物质。水发木耳蛋白质极低，百克含 1.5 克。有益气、充饥、轻身强智、止 血止痛、补血活血等功效。富含多糖胶体，有良好的清滑作用，是矿山工人、 纺织工人的重要保健食品。还具有一定的抗癌和治疗心血管疾病功能。 子实体丛生，常覆瓦状叠生，耳状。叶状或近林状，边缘波状，薄，宽 2- 6cm，最大者可达 12cm，厚 2mm 左右，以侧生的短柄或狭细的基部固着于基 质上。初期为柔软的胶质，粘而富弹性，以后稍带软骨质，干后强烈收缩，变 为黑色硬而脆的角质至近革质。背面外面呈弧形，紫褐色至暗青灰色，疏生短 绒毛。绒毛基部褐色，向上渐尖，尖端几无色， （115-135）m（5-6 ）m。 里面凹入，平滑或稍有脉状皱纹，黑褐色至褐色。菌肉由有锁状联合的菌丝组 成，粗约 2-3.5m。子实层生于里面，由担子、担孢子及侧丝组成。担子长 60- 70m，粗约 6m，横隔明显。孢子肾形，无色， （9-15 ）m（4-7）m；分生 孢子近球形至卵形， （11-15 ）m（4-7 ）m ，无色，常生于子实层表面 黑木耳是著名的山珍，可食、可药、可补，中国老百姓餐桌上久食不厌， 有“ 素中之荤”之美誉，世界上被称之为“中餐中的黑色瑰宝”。而黑木耳培植方 法，在世界农艺、园艺、菌艺史上，都堪称一绝。 1.2 黑木耳多糖研究的进展 近几年来。随着分子生物学的发展，人们逐渐认识到。多糖、蛋白质与核 酸一样是涉及生命活动本质的三类生物大分子之一。多糖(Polysaccharides，PS) 是一类具有广泛生物活性的生物大分子物质。又称多聚糖。PS不仅是人体生命 必需的成分。而且也存在于一切细胞膜结构中，并参与多种生命功能活动。真 菌多糖主要存在于菌丝体细胞壁内并分泌于细胞外的高分子糖类化合物，一般 由1O 个分子以上的单糖通过糖苷键连接而成的高分子多聚物。早在2O 世纪5O 年代Bradner等就提取了酵母多糖，2O世纪6O年代日本对100多种真菌进行了筛 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 21 页 第 5 页 装 订 线 选，7O年代我国开展了大量研究，目前对真菌多糖的研究与利用已成为一个 “热点”。如今我国发现有重要价值的真菌多糖有近3O种，真菌多糖对生命科学、 医药科学的研究与开发具有重要意义。 1.3 黑木耳多糖的生物活性 实验研究表明，黑木耳多糖具有明显抗凝血作用。体外实验：以 30mol L 多糖液01 mL与免血09 mL混合。血凝时间可延长近2倍；分别 给小鼠静脉注射、腹腔注射和灌胃给药，凝血时间均有不同程度的延长；家兔 静脉给药，可发现凝血活酶时间较给药前延长近2倍，但凝血酶原时间无影响， 表明抗凝血可能通过影响内源性凝血系统而发挥作用。 1.3.1 抗血栓作用及动脉硬化性脑梗塞 血小板聚集是血栓形成类疾病的预报、疗效判定或药物筛选的指标之一。 木耳多糖可使家兔血小板数减少。使血小板粘附率降低。从而可以降低血小板 的凝聚性。降低血液粘度，从而缓解了血栓的形成。 木耳多糖可延长特异性血栓和纤维蛋白血栓形成时间，缩短血栓长度，减 轻血栓的湿重和干重。其对血栓形成抑制作用主要是它可影响血栓中纤维蛋白 原的含量。木耳多糖可以缩短优球蛋白的溶解时间，提高纤溶酶活性，从而提 高纤维蛋白溶解而发挥抗血栓作用。 黑木耳多糖有显著的抗凝血和抗血栓作用，并可影响凝血中各个环节，这 可能是治疗脑梗塞的药理基础。 1.3.2 促进机体免疫功能 对免疫器官重量的影响 黑木耳多糖可明显增加脾脏的重量，即脾指数增加，但对胸腺影响不大。 对巨噬细胞吞噬功能的影响 可明显增强小鼠吞噬细胞的吞噬功能。 小鼠腹腔注射黑木耳多糖有明显的增加体液免疫和细胞免疫功能。 有研究报道，黑木耳多糖对大鼠红细胞凝集作用的影响不大。木耳多糖液 给小鼠皮下注射，测定吞噬鸡红细胞数求得吞噬指数和吞噬百分数均比对照 组有不同程度的增加。 1.3.3 降血脂作用 木耳多糖对高胆固醇血症小鼠血清胆固醇含量的影响： 木耳多糖降血脂的时效关系 取健康雄鼠腹腔注射多糖液180 mgkg 。给 药后1、4、7 h取血测定血清中总胆固醇 (CT)含量。结果表明：给木耳多糖液后 1 h，血清TC已有所降低。4 h降低TC作用最强，7 h作用已减弱。 木耳多糖降血脂的量效关系 给造好模型(高胆固醇血症 )的小鼠木耳多糖液， 剂量分别为60、120、180 mgkg。4 h后取血测量TC ，结果表明木耳多糖液需 大剂量(180mg kg) 对抗已形成的高胆固醇血症有效，但另一实验又表明小剂 量木耳多糖液即可预防高胆固醇血症的形成。 木耳多糖对正常小鼠血清胆固醇含量的影响： 实验结果表明，木耳多糖对正常小鼠血清TC含量无影响，不降低TC 含量。 木耳多糖对高脂血症大鼠血脂含量的影响取健康大鼠造模型(用高脂肪胆 固醇饲料喂养)，对照组为生理盐水组。实验结果表明木耳多糖可使进食高脂 肪胆固醇饲料大鼠血清中总胆固醇、游离胆固醇及胆固醇酯含量明显降低。 1.3.4 黑木耳硒多糖的降血脂作用 高脂血症(造模)，灌胃亚硒酸钠和硒多糖水溶液，结果表明两者均有降血 脂的作用，但硒多糖要优于亚硒酸钠。综合上述几点。可以看出黑木耳的降血 脂作用确切，尤其是实验性高血脂。 1.4 黑木耳多糖的药理学研究 1.4.1 抗辐射作用 黑木耳多糖对放射性损伤有保护作用。小鼠的存活率及骨髓DNA 含量是 显示抗放效价的指标，据报道显示：木耳多糖的抗放效价和给药剂量有关，但 确切关系不详。 1.4.2 黑木耳多糖对血硒、血糖的影响 据报道，黑木耳硒多糖与亚硒酸钠均可使小鼠血硒浓度提高，但硒多糖要 优于亚硒酸钠。 1.4.3 抗生育作用 。 对小鼠不同孕期的终止妊娠作用实验结果表明，给小鼠注射黑木耳多糖， 抗着床、抗早孕和早期妊娠终止，说明黑木耳多糖抗着床和抗早孕效果最明 显终止中期妊娠作用略差些，而抗运卵无明显作用。而达到抗生育作用。黑 木耳多糖制剂经高压灭菌处理。抗生育效价降低。这可能是由于高温可使黑木 耳多糖部分水解而失效。 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 21 页 第 7 页 装 订 线 1.4.4 抗衰老作用 将刚羽化尚未交配的果蝇成虫置于黑木耳多糖培养基中饲养，40 天后逐 个试验其飞翔能力，结果表明与对照组比，黑木耳多糖能增加果蝇的飞翔能力。 1.4.5 对果蝇寿命的影响 以黑木耳多糖01 浓度培养羽化10 h内雄性果蝇成虫，其寿命延长为对照 组的126倍，但对最高寿命无影响。能延长动物平均寿命，说明其具有延缓 衰老的作用。据实验研究表明：黑木耳多糖可使脂褐质含量下降。一月龄小鼠， 雌雄各半，腹腔注射黑木耳多糖液1O0 mgkg，30 d，小鼠心肌组织脂褐质含 量明显下降，下降率为25 3O 。脂褐质( 又称老年色素)是人和动物老化的代 谢产物，是衰老的重要指标，它随着年龄的增长而增加，故降低脂褐质含量， 有利于延缓衰老。随着年龄的增长，机体内的S0D 含量明显下降，黑木耳能 使小鼠脑和肝脏中S0D 活力增加。就减少了自由基的产生。自由基是细胞代 谢过程中产生的有害物质，从而达到延缓衰老的目的。 1.4.6 抗活性氧作用 据报道研究，木耳多糖对各种活性氧均具有抗氧化作用。木耳多糖在全血 化学发光中对活性氧的消除能力最强。可能是木耳多糖与机体维系自由基平衡 的物质可共同协渊发挥作用，充分发挥了木耳多糖的抗氧化能力。因为在机体 中。外来多糖作为一种半抗原或完全抗原存在会刺激机体产生免疫反应。揭示 木耳多糖为人体血液系统中的抗氧化反应的首选物质。木耳多糖对OH 的清除 能力也较强。而OH 氧化能力最强，对人体造成的危害最大，故可利用木耳多 糖来消除体内的OH。 1.4.7 对脂质过氧化的对抗作用 硒可以消除体内产生的活性氧自由基，阻断脂质过氧化反应一，从而保护 细胞免于氧化损伤。大量资料表明动脉粥样硬化的发生和发展与脂质过氧化损 伤有关。故黑木耳硒多糖可以对抗脂质过氧化反应，进而具有防治和对抗动脉 粥样硬化的作用。 1.5 黑木耳多糖的提取方法 1.5.1 热水浸提法 热水浸提法是一种国内外常用的用于提取真菌类多糖成分的传统方法。陈 艳秋等采用热水浸提法对黑木耳子实体水溶性多糖的提取工艺进行了深入研究， 并得出如下结论：黑木耳子实体干粉与水之比为1:50 ，在90水浴中抽提 3.5h，提取液用70%乙醇醇析，在此工艺条件下多糖得率最高。之后，林敏等 4同 样采用此法提取黑木耳中的水溶性多糖，探索热水提取黑木耳多糖的最佳工艺 条件，得出了与陈艳秋等人相近的结果。此法所需提取剂蒸馏水经济易得，但 是需经多次浸提，得率仍然很低,而且费时费料。 稀碱浸提法包海花等采用黑木耳粉用不同的提取剂(蒸馏水和1mol/LNaOH 溶液) 在其它条件相同的情况下对黑木耳进行提取时发现，后者的多糖含量比 前者高出近3倍，且能节省时间和减少原材料及试剂的消耗。虽然碱处理使多 糖含量增加，但寡糖含量则相对减少，且提取后液体需要中和，程序繁琐 6。 酸浸提法，黑木耳置0.3mol/LHCl溶液中，于50加热1.5 h，其他步骤同 “热水浸提法”，得黑木耳多糖8.4g,收率为16.8% 。 1.5.2 酶解提取法 近年来，一些学者致力于酶法提取食药用真菌多糖的研究，所谓酶法即采 用酶与热水浸提法相结合的方法，酶多采用一定量的果胶酶、纤维素酶及中性 蛋白酶，此法具有条件温和、杂质易除和得率高等优点。主要的方法有：单一 酶法、复合酶法和分别酶法。 姜红等研究了纤维素酶和果胶酶各自分别作用提取黑木耳多糖的最佳工艺 条件，发现在两种酶反应体系中，最适工艺参数较为接近，为黑木耳双酶水解 提供了依据。张立娟等通过单因素和正交试验研究了细胞破壁酶( 纤维素酶、 果胶酶和木瓜蛋白酶) 在黑木耳多糖提取中的最佳作用条件，他们先加入复合 酶(纤维素酶与果胶酶)作用，再加入蛋白酶反应。结果发现采用此法提取率高 达 16.83%，提取时间缩短到 140min，较以往的热水浸提法和碱法提取具有明 显的优点。 1.5.3 超声波提取法 随着现代科学技术的发展，超声波技术已经应用于天然植物及真菌活性成 分的研究。研究表明，利用超声波产生的高频振荡、高加速度和强烈的“空化 效应” 及搅拌作用，可加速有效生物活性成分进入溶剂，从而提高提取率，缩 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 21 页 第 9 页 装 订 线 短提取时间、节约溶剂、并可在低温下提取，有利于有效成分的保护。此法在 黑木耳多糖的提取中也得到了很好的应用。唐娟等采用超声波协同纤维素酶法 提取黑木耳多糖，确定了此法的最佳工艺条件，发现由于作用温度低，所得到 的多糖颜色浅，因此有利于多糖产品的进一步精致。 1.5.4 微波辅助提取法 利用微波强化固液浸取过程是一种颇具发展潜力的新型辅助提取技术。它 具有设备简单、适用范围广、提取率高、节省溶剂、节省时间、节能、不产生 噪音和污染等众多优点。 樊黎生等将常规水提法和近年来出现的先进萃取技术：微波提取、超临界 萃取、超声波萃取用于提取黑木耳多糖，进行了对比试验，发现微波辅助萃取 法提取黑木耳多糖的平均得率为13.26% ，比常规水提法的得率提高约 51%，而 时间也缩短了将近5/7。超临界流体萃取法虽然在得率 (16.82%)上稍高于微波辅 助萃取法，但设备复杂，需要高压力容器，投资成本较高。而超声波萃取虽然 所需时间(0.5h)大大缩短，又无需加热(21) 且得率(15.43%)也接近于微波辅助 提取法，但目前仅处于小规模试验阶段，工程设备放大问题有待解决。所以综 合看来微波辅助萃取技术具有明显的优势。 1.5.5 超临界流体萃取 超临界流体萃取（supercritical fluids extraction，SCFE）是20世纪90年代发 展起来的一项新型提取技术，利用超临界流体（supercritical fluids，SCF）为萃 取剂，从液体或固体中萃取目标组分。用纯CO 2提取糖及苷类化合物的产率低, 这是因为这类化合物分子量较大、羟基多、极性大,如加入携带剂和加大压力则 可提高产率。 1.6 超声波技术在黑木耳多糖提取中的应用 用超声波协同纤维素酶提取黑木耳多糖的方法，通过空化、振荡等作用， 使酶分子构象及催化部位微环境发生变化，从而影响纤维素酶的催化活力，加 速破坏黑木耳的纤维结构；此外，低强度超声不仅可使细胞周围形成微流，还 可使动植物细胞产生胞内环流，从而提高了细胞膜和细胞壁的通透性，利用这 一特点可达到加快细胞壁释放多糖的速度，缩短提取时间、提高多糖提取率的 目的。 1.7 超声波提取黑木耳中的多糖的目的与意义 黑木耳是著名的山珍,原产我国,是传统出口创汇产品，备受亚、欧、美洲 各国市场的青睐。木耳是世界著名的四大食用菌(双孢菇、平菇、香菇、木耳 ) 之一，而黑木耳栽培主要是东亚和东南亚。日本、菲律宾、泰国以及我国南方 主要栽培毛木耳。我国野生黑木耳分布在东北、华中、华北以及西南20多个省 (市)自治区,以东北黑木耳为最好。黑木耳大规模商品化栽培只有中国。但黑木 耳多糖的研究未能向应用提供足够的支持。而由于多糖的提取效率低，也造成 了黑木耳多糖的浪费。本实验对黑木耳多糖的提取进行系统的研究，利用超声 波技术提取黑木耳中的多糖。超声破碎法是利用超声波具有的机械效应、空化 效应，通过增大介质分子的运动速度，增大介质的穿透力以提取有效成分的技 术。具有提取过程不需要加热，适用于热敏物质，节省能源，提取过程为物理 过程，不影响有效成分的生理活性，溶剂用量少，提取物有效成分含量高等重 要意义。 2 实验方法 2.1 实验试剂和仪器 2.1.1 实验材料 黑 木 耳 （ 由 长 春 大 学 农 产 品 加 工 实 验 提 供 ） 。 葡 萄 糖 ， 硫 酸 ， 蒽 酮 等 化 学 试 剂 均 为 分 析 纯 。 2.1.2 实验器材与仪器 分 光 光 度 仪 （ 上 海 元 析 仪 器 有 限 公 司 ） 粉 碎 机 （ 天 津 市 泰 斯 特 仪 器 有 限 公 司 ） 电 子 天 平 （ 上 海 精 密 科 学 仪 器 有 限 公 司 ） 超 声 波 细 胞 粉 碎 机 （ 宁 波 新 芝 科 器 研 究 所 ） 恒 温 水 浴 锅 （ 天 津 市 泰 斯 特 仪 器 有 限 公 司 ） 2.2 方法 2.2.1 木耳多糖的提取 将 木 耳 放 入 粉 碎 机 中 粉 碎 ， 过 筛 ， 40 目 。 称 取 2g 木 耳 粉 ， 放 入 烧 杯 ， 加 入 水 后 ， 浸 泡 12h。 加 入 果 胶 酶 0.02g， 放 在 水 浴 温 度 为 50 度 的 水 浴 锅 中 加 热 2h。 将 试 样 放 在 沸 水 中 沸 腾 30min， 进 行 灭 酶 。 放 入 超 声 波 仪 器 中 ， 按 照 一 定 条 件 进 行 超 声 波 处 理 。 超 声 波 处 理 后 放 入 90 度 水 浴 锅 ， 水 浴 加 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 21 页 第 11 页 装 订 线 热 2h。 取 出 后 进 行 过 滤 ， 将 滤 液 放 入 烧 杯 中 。 取 出 0.5mL 放 入 50mL 容 量 瓶 中 进 行 定 容 。 再 取 1mL 放 入 试 管 中 ， 再 向 试 管 中 加 入 5mL 蒽 酮 硫 酸 试 剂 ， 摇 匀 。 放 入 沸 水 锅 中 煮 沸 ， 5min。 取 出 后 冷 却 ， 之 后 用 分 光 光 度 仪 测 吸 光 度 。 多 糖 多 糖 提 取 率 计 算 见 公 式 2-1。 （ 2-1） 2.2.2 测定方法 （ 1） 蒽 酮 硫 酸 试 剂 （ 2%蒽 酮 试 剂 ） ： 0.2g 蒽 酮 溶 于 0.1L 浓 硫 酸 中 （ 2） 100g/mL 标 准 葡 萄 糖 溶 液 ： 10mg 葡 萄 糖 标 准 品 溶 于 少 量 纯 化 水 中 ， 用 纯 化 水 定 容 至 100mL。 2.2.3 标准曲线的绘制 准 确 吸 取 0、 0.2、 0.4、 0.6、 0.8、 1.0mL100g/mL 标 准 葡 萄 糖 溶 液 注 入 比 色 管 中 ， 补 纯 水 至 2mL。 加 5mL 蒽 酮 硫 酸 试 剂 ， 混 均 。 室 温 显 色 。 以 试 剂 空 白 调 零 后 比 色 。 根 据 测 得 的 吸 光 度 值 ， 以 葡 萄 糖 浓 度 为 横 坐 标 ， 吸 光 度 值 为 纵 坐 标 ， 绘 制 标 准 曲 线 ， 并 计 算 直 线 回 归 方 程 。 2.2.4 样品测定 精 确 量 取 1.0mL 黑 木 耳 多 糖 溶 液 ， 加 纯 化 水 至 2.0mL， 混 匀 ， 加 0.2%蒽 酮 硫 酸 试 剂 ， 室 温 显 色 后 比 色 。 将 吸 光 度 值 代 入 标 准 曲 线 ， 计 算 出 多 糖 含 量 。 表 1 正 交 试 验 因 素 水 平 表 Table 1 Factor and level of orthogonal experiment 因 素水平 超声波功率 (W) 超声波时间 (min) 料液比(m/v) 浸提温度() 1 200 5 1:60 70 2 400 7 1:80 80 3 600 9 1:100 90 3 结果与分析 0)()g木 耳 样 品 重 量木 耳 多 糖 含 量木 耳 多 糖 提 取 率 3.1 单因素结果测定 3.1.1 葡萄糖标准曲线 标 准 曲 线 见 图 1 图 1 葡 萄 糖 标 准 曲 线 Fig.1 Glucose standard curve 得 到 回 归 方 程 xy069 32.R 3.1.2 超声波功率的确定 固 定 超 声 波 时 间 5min， 料 液 比 1： 100， 浸 提 温 度 90 度 ， 浸 提 时 间 2h， 选 择 超 声 波 功 率 200、 300、 400、 500、 600W 进 行 黑 木 耳 多 糖 的 提 取 ， 结 果 见 图 2。 由 图 2 可 见 ， 随 着 超 声 波 功 率 的 增 加 ， 黑 木 耳 多 糖 的 提 取 率 也 逐 渐 增 加 ， 当 超 声 波 功 率 达 到 400W 时 ， 提 取 率 达 到 最 大 ， 之 后 随 着 超 声 波 功 率 的 继 续 增 加 ， 提 取 率 逐 渐 下 降 。 y = 0.0069x R2 = 0.9932 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 20 40 60 80 100 120 浓 度 (ug/mL) 吸光 度 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 21 页 第 13 页 装 订 线 图 2 功 率 对 多 糖 提 取 的 影 响 Fig.2 Power to the influence of polysaccharide extracted 多 糖 提 取 超 声 波 功 率 的 影 响 超声提取时间短、收率高、无需加热。利用超声波产生的高频振荡、高加 速度和强烈的“空化效应”及搅拌作用,可加速有效生物活性成分进入溶剂,从而 提高提取率,缩短提取时间、节约溶剂、并可在低温下提取,有利于有效成分的 保护。当超声波功率变大，多糖提取率随之变大，当功率达到一定程度，多糖 提取率下降，原因可能是功率越大，对细胞膜破坏作用加大，多糖溶出增多， 使之提取率下降。 3.1.3 超声波时间的确定 料 液 比 1： 100， 浸 提 温 度 90 度 ， 浸 提 时 间 2h， 超 声 波 功 率 400w， 选 择 超 声 时 间 1min,3min,5min,7min,9min,11min 进 行 黑 木 耳 多 糖 的 提 取 ， 结 果 见 图 3。 由 图 3 可 见 ， 随 着 超 声 时 间 的 增 加 ， 黑 木 耳 多 糖 的 提 取 率 也 逐 渐 增 加 ， 当 超 声 波 时 间 达 到 7min 时 ， 提 取 率 达 到 最 大 ， 之 后 随 着 超 声 波 时 间 的 继 续 增 加 ， 提 取 率 逐 渐 下 降 。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 100 200 300 400 500 600 700 功 率 (W) 多糖 提取 率( %) 图 3 超声时间对多糖提取的影响 Fig.3Ultrasonic time on the influence of polysaccharide extracted 多糖提取超声波作用时间的影响 随着处理时间的延长，多糖提取率有逐渐增大的趋势。这是由于处理时间 过短，则超声波对物料细胞膜的破坏作用有限，得率较低，随着时间的延长超 声波对细胞膜的破坏作用增大，多糖溶出增多，使得率也相应增加。但超过一 定时间后提取率不再增加，反而有所降低。这是由于超声波加热升温极其迅速， 当处理时间过长时，会因部分多糖分解而造成损失。 3.1.4 料液比的确定 固 定 超 声 波 时 间 7min， 浸 提 温 度 90 度 ， 浸 提 时 间 2h， 超 声 波 功 率 400w， 选 择 料 液 比 1:60,1:80,1:100,1:120,1:140 进 行 黑 木 耳 多 糖 的 提 取 ， 结 果 见 图 4。 由 图 4 可 见 ， 随 着 液 体 的 增 加 ， 黑 木 耳 多 糖 的 提 取 率 也 逐 渐 增 加 ， 当 料 液 比 达 到 1:100 时 ， 提 取 率 达 到 最 大 ， 之 后 随 着 液 体 继 续 增 加 ， 提 取 率 逐 渐 下 降 。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 12 时 间 （ min） 多糖 提取 率（ %） 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 21 页 第 15 页 装 订 线 图4料液比对多糖提取的影响 Fig.4 Solid-liquid ratio of polysaccharide extracted 多糖提取料液比的影响 随着料液比的增加，多糖提取率逐步提高，当浸提剂用量超过一定值后， 提取得率增加很缓慢，从传质角度讲，浸提剂用量是浸提过程中的一个重要影 响因素，浸提剂用量小，浸提过程中液相中溶质浓度增加快，两相之间的浓度 差消失较快，从而使传质推动力很快减小。浸提剂用量增大时，会明显提高传 质推动力。但如果浸提剂用量太大，给后步的过滤增加难度，因此从经济和效 益的角度考虑，用量因为 1:100。 3.1.5 水浴温度的确定 固 定 超 声 波 时 间 7min， 料 液 比 1： 100， 浸 提 时 间 2h， 超 声 波 功 率 400w， 选 择 浸 提 温 度 60， 70， 80， 90 进 行 黑 木 耳 多 糖 的 提 取 ， 结 果 见 图 5。 由 图 5 可 见 ， 随 着 水 浴 温 度 的 增 加 ， 黑 木 耳 多 糖 的 提 取 率 也 逐 渐 增 加 ， 当 浸 提 温 度 达 到 80时 ， 提 取 率 达 到 最 大 ， 之 后 随 着 浸 提 温 度 的 继 续 增 加 ， 提 取 率 逐 渐 下 降 。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 20 40 60 80 100 120 140 160 液 体 量 ml 多糖 提取 率（ %） 图5浸提温度对多糖提取的影响 Fig.5 Extraction temperature of polysaccharide extracted 多 糖 提 取 浸 提 温 度 的 影 响 物 料 经 过 超 声 波 处 理 后 ， 有 效 成 分 不 会 立 即 完 全 被 水 溶 出 ， 需 要 用 水 浴 浸 提 一 定 时 间 才 能 达 到 目 的 。 浸 提 温 度 分 别 为 70、80、90。可知浸 提温度越高多糖提取率越高，当到达 80时提取率下降。可能的原因是 80 后，温度越高，使其失活，导致得率越低。 3.2 正交试验结果 正交试验结果和方差分析表见表1表2 表1 正交试验结果表 因素 功率 超声波时间 料液比 浸提温度 提取率 实验1 1 1 1 1 11.86 实验2 1 2 2 2 12.4 实验3 1 3 3 3 14.8 实验4 2 1 2 3 19.5 实验5 2 2 3 1 18.08 实验6 2 3 1 2 16.44 实验7 3 1 3 2 13.55 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 20 40 60 80 100 水 浴 温 度 （ 摄 氏 度 ） 多糖 提取 率（ %） 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 21 页 第 17 页 装 订 线 实验8 3 2 1 3 15.7 实验9 3 3 2 1 17.48 均值1 13.020 14.970 14.667 15.807 均值2 18.007 15.393 16.460 14.130 均值3 15.577 16.240 15.477 16.667 极差 4.987 1.270 1.793 2.537 表2 方差分析表 因素 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性 功率 37.308 2 10.155 6.940 * 超声波时间 2.509 2 0.683 6.940 料液比 4.839 2 1.317 6.940 浸提温度 9.985 2 2.718 6.940 误差 7.35 4 由正交试验结果表可见，最佳的提取工艺条件 A2B1C2D3，即为超声波功 率 400w，超声波时间 5min，料液比 1:100，浸提温度 90。由方差分析表可 见，四个因素对黑木耳多糖提取率的影响为超声波功率料液比浸提温度 超声波时间，在所选取的各因素的范围内，超声波功率是影响黑木耳多糖提取 率的显著因素。在最佳提取工艺条件下做验证试验，得到黑木耳多糖提取率为 20.24%。用热水直接浸提得到黑木耳多糖的提取率为 8.26%，所以采用果胶酶 和超声波辅助提取法能明显提高黑木耳多糖的提取率。 4 结论 本试验是以黑木耳为主要原料，采用蒽酮硫酸比色法测定黑木耳中多糖 的含量，通过单因素实验和正交试验，考察了超声波功率、超声波时间、浸提 温度、料液比四个因素对黑木耳多糖提取率的影响，确定了超声波协同果胶酶 提取黑木耳多糖的最佳工艺条件。结果表明：四个因素对黑木耳多糖提取率的 影响为：超声波功率料液比浸提温度超声波时间，在所选取的各因素的 范围内，超声波功率是影响黑木耳多糖提取率的显著因素。最佳的提取工艺条 件为超声波功率 400w，超声波时间 5min，料液比 1:100，浸提温度 90，黑 木耳多糖的最大提取率为 20.24%。采用果胶酶和超声波辅助提取法能明显提 高黑木耳多糖的提取率。 致 谢 感谢我的导师谭克老师和吴琼老师，本课题在选题及研究过程中得到老师 的悉心指导。他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样； 他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。为我指点迷津，帮 助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。 感谢食品系所有老师，感谢您们这四年给予我的无限帮助与鼓励，我将您 们的谆谆教诲铭记在心，当做自己的指明灯。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题