（应用化学专业论文）银耳多糖提取条件及提取液黏度特性的研究.pdf

y 吨1 2 银耳多糖提取条件及提取液黏度特性的研究 应用化学专业 研究生郑良指导老师卢晓黎 银耳多糖是一种重要的生物活性物质，能提高机体的免疫能力和诱导干扰 素的产生，经常食用对防治包括癌症在内的多种疾病具有显著的效果。 本文以四川通江椴木栽培的银耳为原料，根据食品流变学理论，参考相关 文献，采用试验研究与数学回归方法。分别测定了中性水、不同温度条件下提 取液中银耳多糖的大致含量，酸性水、不同温度条件下提取液中银耳多糖的大 致含量，碱性水、不同温度条件下提取液中银耳多糖的大致含量和不同酶制剂 条件下提取液中银耳多糖的大致含量：同时对上述不同条件下所得结果进行比 较，确定了适合产业化加工提取银耳多糖的工艺条件，建立了银耳多糖提取液 黏度与多糖含量之间的数学关系，定量描述了银耳多糖提取液的浓度、温度、 热力、酸、碱、剪切力、蔗糖、氯化钠等因素对其流变学性质的影响。结果表 明： ( i ) 浸提温度和浸提时间对提取液中银耳多糖含量有较大的影响；酸、碱 的添加对提取过程中银耳多糖的溶出不利；酶解作用下提取液中银耳的香味浓 郁，银耳多糖多以絮状悬浮态存在。较好的银耳多糖提取工艺参数为：中性条 件，银耳子实体干品质量与蒸馏水质量之比为1 ：2 0 、8 0 下恒温浸提6 h ，反复 浸提3 次。酶解提取对保留提取液中的银耳香味物质有一定意义。 ( 2 ) 中性条件下提取液的黏度n 与其银耳多糖含量y 在一定的浸提温度和 一定的浸提时间范围内成线性关系，其线性回归方程表示如下： y = o i 1 0 7r t 一0 0 7 8 5 ，r 2 = 0 9 5 0 3 9 l h t 8 h ，7 0 ： y = 0 0 2 2 4n + 3 0 6 3 3 ，群= 0 9 6 0 9 2 h t 6 h ，8 0 * ( 2 ： y = 0 0 9 2 1r l 一0 5 4 2 ，r 2 = 0 9 6 4 1 2 h t 5 h ，9 0 。 ( 3 ) 提取液黏度与其浓度成正比：热力对银耳多糖的结构有一定破坏作用， 可降低提取液黏度：酸碱性的改变会导致提取液中已溶出银耳多糖的分解，造 成提取液黏度的下降；剪切作用会引起提取液黏度增加，出现剪切增稠现象； 蔗糖会引起银耳多糖提取液黏度增加 氯化钠则会导致银耳多糖提取液黏度下 降。 关键词：银耳多糖提取液黏度特性 s t u d y o ne x t r a c t i o nc o n d i t i o n so f t r e m e l l a f u c i f o r m i sp o l y s a c c h a r i d ea n d v i s c o s i t y c h a r a c t e r i s t i c so fi t se x t r a c t a p p l i e dc h e m i s t r y p o s t g r a d u a t ez h e n gl i a n gs u p e r v i s o r l ux i a o l i t r e m e l l af u c i f o r m i sp o l y s a c c h a r i d ei sak i n do fv a l u a b l eb i o a c t i v em e t a b o l i t e i t c a ni m p r o v et h ei m m u n i t yo fo r g a n i s ma n di n d u c et h ep r o d u c t i o no fi n t e r f e r o n t h e r e f o r e ，e m i n gt r e m e l l a f u c i f o r m i s f r e q u e n t l y c a np r e v e n ta n dc u r em a n yo f d i s e a s e si n c l u d i n gc a n c e r r e m a r k a b l y i nt h i sp a p e r , r a wm a t e r i a l ，t r e m e l l af u c i f o r m i sc u l t i v a t e di nb a s s w o o d s ，w a s f r o mt o n g i i a n g ，s i c h u a np r o v i n c e e x p e r i m e n t a ls t u d ya n dm a t h e m a t i c sr e t u r n st o t h ee q u a t i o nw e r eu s e d t h er o u g hc o n t e n to ft r e m e l l af u c i f o r m i sp o l y s a c c h a r i d e e x t r a c t s ，g a i n e du n d e rd i f f e r e n tc o n d i t i o n si n c l u d i n gn e u t r a l ，a c i d i c ，a l k a l i n e a n d e n z y m e a d d e d ，h a sb e e nm e a s u r e d b yc o m p a r i s o n ，b o t ht h ep r o c e s s i n gp a r a m e t e r s f o ri n d u s t r i a l p r o d u c t i o n a n dt h em a t h e m a t i c sr e l m i o nb e t w e e nt h ec o n t e n to f t r e m e l l af u c i f o r m i sp o l y s a c c h a r i d ea n dv i s c o s i t yo fi t se x t r a c th a v eb e e nc o n f i r m e d b a s e do nr h e o l o g yt h e o r yo ff o o d ，f a c t o r sa f f e c t i n gv i s c o s i t yo fi t se x t r a c ts u c ha s d e n s i t y ，t e m p e r a t u r e ，h e a t i n g ，a c i d ，a l k a l i ，s h e a r i n gs t r e n g t h ，a d d i t i o n a lc a n es u g a r a n dn a c l ，h a v eb e e nd i s c u s s e dq u a l i t a t i v e l y t h em a i nr e s e a r c hw o r k sa n do b t a i n e d c o n c l u s i o n sa r ea sf o l l o w s ： 1 ) t e m p e r a t u r e a n dt i m eh a v es i g n i f i c a n ti n f l u e n c eo nt h ee x t r a c t i o no f t r e m e l l a f u c i f o r m i sp o l y s a c c h a r i d e t h ea d d i t i o no fa c i da n da l k a l ii sd i s a d v a n t a g e o u st o e x t r a c t t r e m e l l af u c i f o r m i s p o l y s a c c h a r i d e e x t r a c t g a i n e du n d e re n z y m e a d d e d c o n d i t i o nh a ss t r o n gf r a g r a n c e ，t r e m e l l af u c i f o r m i sp o l y s a c c h a r i d es u s p e n d i n gi ni t t h eb e t t e rt e c h n i c a lc o n d i t i o n sa r ea sf o l l o w s ：ar a t i oo f q u a l i t yo f d i s t i l l e dw a t e rt o d r yt r e m e l l a f u c i f o r m i ss u b e n t i t yo f2 0 ：1 ，p hv a l u eo f7 0 ，t e m p e r a t u r ed e g r e eo f 8 0 。c ，w a t e rb a t ht i m eo fc o n s t a n tt e m p e r a t u r eo f6 h ，e x t r a c tt i m e so f3 e x t r a c t i n g u n d e re n z y m e a d d e dc o n d i t i o nw o u l dh e l pt h ed i s s o l u t i o no f f r a g r a n tm a t e r i a lo f t r e m e l l af u c i f o r m i s 2 ) t h e r e e x i t ss o m el i n e a rr e l a t i o nb e t w e e nt h e v i s c o s i t y ( r t ) o ft r e m e l l a f u c i f o r m i se x t r a c to b t a i n e du n d e rn e u t r a lc o n d i t i o na n dt h ec o n t e n t ( y ) o ft r e m e l l a f u c i f o r m i sp o l y s a c c h a r i d ei ni tw i t h i ns o m et e m p e r a t u r ea n dt i m e t h el i n e a rr e t u f n e q u a t i o nc a l lb ee x p r e s s e da sf o l l o w s ： y 2 0 1 1 0 7n - 0 0 7 8 5 ，= o 9 5 0 3 9 l h t 8 h ，7 0 ； y 。0 0 2 2 4n + 3 0 6 3 3 ，一= o 9 6 0 92 h t 6 h ，8 0 ； y = 0 0 9 2 1r l 0 5 4 2 ，= 0 9 6 4 1 2 h t 5 h 9 0 1 2 3 、t h ev i s c o s i t yo ft r e m e l l af u c i f o r m i se x t r a c ti n c r e a s e sw i t ht h ei n c r e a s i n go f i t sd e n s i t y h e a t i n gc a r td e s t r o yt h es t r u c t u r eo f t r e m e l l af u c i f o r m i sp o l y s a c c h a r i d ei n s o m ed e g r e e t h ec h a n g eo fp hv a l u ew o u l dl e a du pt ob o t ht h ed e g r a d a t i o no f t r e m e l l af u c i f o r m i sp o l y s a c c h a r i d ed e c o m p o s e da n dt h ed e c r e a s eo ft h ev i s c o s i t yo f e x t r a c t s h e a r i n ga c t i o nc a np l a ya ni m p o r t a n tr o l ei ni m p r o v i n gt h ev i s c o s i t yo f e x t r a c t a d d i n gc a n es u g a ri n c r e a s et h ev i s c o s i t yo fe x t r a c t ，w h i l ea d d i n gn a c i d e c r e a s et h a t k e y w o r d s ：t r e m e l l af u c i f o r m i sp o l y s a c c h a r i d e ，e x t r a c t ，v i s c o s i t yc h a r a c t e r i s t i c s 四川大学硕士学位论文 箭言 现代科学技术分橱表明，大多数生物活性物质，诸如活性多糖、活性骚自 质等，对入类健康具有重要意义，能显著提高机体免癀力、诱导干扰素产爱， 使失去平衡的枧体恢复芷霉枫能，典毒保健鄞对菜些疾瘸豹防治作嗣。 天然活性多糖，尤骐是从高等真菌中提取得到的多糖，如银耳多糖、香菇多 糖、灵芝多耱等，买鸯多释蕊淫功筑，哥撵必保艇食嚣箨某些瑟耪静有效袋分， 对防治包括癌症在内的多种疾病颇荫疗效。因此，研究高等真菌多糖的结构性 质、提取及应嗣开发等，不仪有重簧的学术价僵，也育筵好的经济前景“。 1 1 活性多糖的构效关系 1 。1 多糖的续橡与活性 单糖连接在一起所构成的长链统称为多糖。按功能分为两类：一类是结构 多糖，絮绎维素等；雯一类怒营莠多糖，懿淀矜、耱琢等。按亿学络梅毽霹分 为聪类：类是间聚多糖，其主链糖单元由相同单糖组成，如纤维素、淀粉等： 勇类楚髯聚多糖，袋称杂多耱，箕主链糖单元由两种残两种以上的单糖连接 组成，如透明斌酸等。能够参与缎胞豹签种生命现象及生理过程的调节，产 生多种生物学功能的多糖又称为活1 生多糖或“生物应答效应物”。活性多糖的结 构楚影响其生物学淫愁瓣重要嚣素蚴。 多糖的结构分为4 级，其中一缀结构包括主链性质( 糖单元组成、连接顺 穿及连接方式) 釉支镳性覆( 有无分支及分支类黧、位鬣、长短) ；二缀结梭掺 多糖主链间以氢键为主要次级键而形成的商规则的构像；以二级结构为基础， 由于糖单位闻的j 共价键相氨作用而导致有序且粗大的构像，郎为多糖的三、 四级结构。多糖的一级结构又稼为初级结构，二、三、四级络构则称为高级绩 构，两者均直接决定多糖的生物学活性。 1 1 1 1 初级结构与活性 多糖主链耱筚元的维成决定了多糖静种类，不同种类的多糖，箕生耪学活 性存在较大差异“。主链上棚邻糖熬连接方式( 即糖替键的类型) 墩是决定多 糖满性的踅要因索讲。多糖主链构型有q 一构型和b 构型两种，它们也对多糖活 聃jj l ：k 学硕士学位论文 性有蕊要作用，活性多糖多为b 一构型。 多耱支链类型怼分支多糖懿活性蠢一定熬影豌。可终为多糖支链戆基匪魁 括某媳阴离子基团、各种糖基和些烷基等8 3 。以低聚糖为支链时，低聚糖的聚 合度 魏在一定程寝上影酶多糖衍生裙熬活性大小。”。要健分支多糖产生生镌学 活性，必须使支链分支度( 平均每个糖单位所具有的分支数目) 达到一定要求 “。支链位置也影响分支多糖的活性“。 1 1 1 2 高缎结构岛活性 多糖主链匏柔耱牲在一定糕发上决定其滔性大，l 、。多耱主糖鹣柔秘牲峦多 糖分子内氢键和取代基的静电排斥作用共同形成。硫酸化高山红景天多糖的络 梅分析显示，经硫酸纯修饰后，多糖酌主链交得高度 牵震，链的额馁增强，摅 肿瘤活性提岗n 7 。1 “。 一般认为，空间构像比初级结构对多糖活性的影响更大，多糖的特定空间 搀像怒其产生生物学活性艨必霭的。关予多糖具备馋静空间梅像其活燃最强蠢 不同报道，多数报道认为，三股螺旋构型是多糖最舆活性的空间构像“ 。 1 1 2 多糖囊勺理化性质与活性 1 1 2 1 溶解度与活性 溺性多糖可溶于水，水溶矬是其发挥生物学活性的酋疆条件。降低玲子质 量是提高多糖水溶性，增加其活性的熏要手段“。向多糖中引入分支可在定 程度上浆弱分子溺筑键熬媚萎侈瑗，壤嬲其承溶牲“。“。 1 1 。2 2 分予质量岛活眭 多糖分子质量越大，分子体积越大，越不利于多糖跨越多重细胞膜障碍进 入生物体内发挥生物学活性“1 。但分予璧过低，无法形成产生活髋的聚合结椅， a l b a n 等人磷究了分子质爨与琉羧化凝结多糖抗凝斑活性的关系，认为抗凝盘活 性与相对分子质量魑哑铃型曲线关系o ”；g a o 等人报道，硫酸化凝结多糖在相对 分子鬟量为( ? 1 1 ) 1 0 3 内，薅蔫鞠瓣分予质量舞裹，其抗凝斑活性骞增强 的趋势1 。这说明存在满足多糖活性的最佳桐对分予质量范围。 2 器艇大学疆士擘位论文 1 1 ，2 3 黏度与活性 多糖的黏度主要怒由于多糖分子间氢键褶互作用产生，还受至0 多糖分子质 量大小的影响，它不仅在一定程度上与其溶解发量正棚关，还是峻床上药效发 挥的关键控制因素之，如果多糖的黏度过高，则不利于多糖药物的扩散与吸 收。逶逡弓| 入支链破豁氢键耱对主链遴嚣降解静方法霹洚低多糖嚣发，提毫 其活性，如裂褶多糖起初由于黏度大而无法在临床上使用，聪来采用超声技术 在不破坏其结稳的前撵下使冀发生降解，觚而降低其黏度，两抗髀瘸活往保持 不变，其生物利用率大大提嬲。 2 银嚣多糖凝其提取技术理状 活性多糖程自然界中的分布极为广泛，动物、植物、微生物中均有存在并 藤行不舔嚣功熊。据报道，我国已发瑗有2 1 6 释粪蓄多糖翼蠢抗辩瘸终臻，分 别来自担子菌的2 7 个科7 4 个属2 0 9 个种，半知麓的1 个种，2 束菌的5 个科6 个属6 个种，这些真蓠中可供食用的有种以上。银耳是公认的具有保健功能 的珍贵大型食用真萤，其内掰含的银耳酸性杂多糖对脖癯的嫩抑率w 达3 s 。4 2 7 0 2 1 1 2 1 银耳 真菌冒分为离等真菌帮低等真麓两大类。1 9 9 4 年，r o n a l d 将所裔能产生显 著的、事满子实体的真菌称为高等真菌汹3 。高等真菌主要是攒真菌门中最巍等 亚门担子菌亚门和子囊荫亚门。银耳( t r e m e l l af u c i f o r m i s ) 又名白术耳、 雪驿，是一季孛大型裹等真菌，属予骚担子藏亚缨银耳秘，为瘸生蓥。银耳始为 野嫩，后人工栽培于四川通江( 1 8 9 4 年) ，常生长于阴濑山区的栎数或其它阔叶 粪瓣本上，是墩赛公认豹珍贵食瘸鬻和重鬟蓊奉| 。 人们对银耳的认识起步较晚，最早关于银耳的记载出现在陶弘景( 公元 4 5 2 5 4 6 ) 所著名医羽录。但是，直到清代卧小峰所著酶本草褥新才对 银嚣有一定介绍“。 传统中医学认为银耳味付、淡。性平，具有滋阴润肺、擞气和瓶之功效。 理代医学对镊耳豹疆突起步较浚，囊麴1 9 6 8 年，关于锻珲熬袋健研究才毒掰摄 道，这之后的几十年，国内外学者对银耳的主要宥效成分银耳多糖的研究 四川大学硕士学位论文 较多，并取得了定成绩，证实银耳是一种较好的保健食品和药物，为传统中 医学绝银耳褫走滋补帮抉歪霞零懿毽菇提供了理论菝蕹。 现代医学研究表明，银耳中含有丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素、微 量元索等营养物质，人体所必需的8 种氨綦酸，锻烊中就含有7 种。 1 2 2 银耳多糖的药理作用 终为天然活搜物凄熬银耳多糖，遴年寒救研究艺充分涯实了它是锻耳兹主 要有效成分，其药理作用如下； ( 1 ) 疆萎增强梳体静免疫功雏“，诞邃翳缨稳糖器合成戳没獍精瘙警、 抗突变。“、抗辐射和升高白细胞； ( 2 ) 抗氧化律用，可清除融由基对机体的破坏，防老抗衰、延年盏寿眺。1 ； ( 3 ) 可促进蛋白质秘攘酸念藏，肖促进骨髓造也功熊“”的 乍用： ( 4 ) 可明显降低高舰脂症丈鼠血清中游离胆阉醇、胆固醇脂及b 脂蛋白 豹含蹙，煮簿盘鼹戆终鹅，司辩戆降低盘耱浓凄，慰盘麟氧噻淀艨致耱尿薅零 鼠有防治作用“3 。4 “； ( 5 ) 明显延长盎稚静形成辩褥，洚低盘，l 、板黏附率和盔液黏凌，裔防治心 血管疾病“5 1 63 的作用； ( 6 ) 靛明显减轻甲醛所致的大鼠足肿胀的程度，表嘲其对炎症的渗出和永 翼孛霄明显的抵抗像用“”；戆臻照攘制丈疑应激型溃疡兹形成，健进溃疡豹愈仑 “”，有消炎消肿，促进溃疡愈合的作用。 涂淤上尼释功耗舞，中国叛学科学院串毽渗霸涯科大学放鸯聿医学磷究搿豹 徐文清等“”1 还通过银耳多糖及其衍煞：物抑制牛免疫缺陷病毒的试验研究得出 以下结论：银耳多糖和键耳多糖硫酸酯其有定翡摔制b i v 弓| 超的合稳体的作 用，是优秀的免痰功能调节剂，且毒燃极低，对于a i d s 瘸人的联合药物治疗和 艾滋病高危人群的预防有一定的作用。 镊耳多糖盈鬏惹是签戆被狻牧，以及绘莼惹在器害积缨腿巾翔 罨努枣亵摊 除，也得到了广泛重视。吉林省药品检验所的高其品4 ”等通过研究银耳多糖在 大鬣体内静嚷牧、分鑫鞫莽 藤，发现镶耳多糖墨黻瑶仅蠢微量( 约4 9 6 ) 透过箨 肠道进入觑液，被器官吸收。进入血液中银耳多糖的分予量未明显变化，口服 给药和静脉给药的器官分布结采相似，绝大部分在肝、瞥中。程肝脏中，主鬃 4 四川大学硕士学位论文 为k c ( k u p f f e rc e l l s ) 所摄取。为了深入了解银耳多糖的生物学特性，了解它 在体内的分布、吸收情况以便于深入开发银耳多糖制品，很多学者正在做进一 步的研究。 1 2 3 银耳多糖的种类及组成 、 银耳多糖无甜味，易溶于热水，水溶液有旋光性，无变旋现象。银耳多糖 的种类较多，其中大多数是以n 一( 1 3 ) 连接的甘露糖为主链，目前分为五大类 5 2 】： ( 1 ) 酸性杂多糖1 9 7 2 年u k a i 等从银耳子实体中分离出3 种酸性杂多糖a 、 b 、c 。多糖a 、b 的基本化学结构式如下所示： 一3 ) 一d - d 一呲喃甘露糖一( 1 - - 3 ) q d - 吡喃甘露糖一( 1 3 ) 目一d 一毗喃葡糖醛酸b d - 吡喃木糖 q d - 毗喃甘露糖一( 1 3 ) 一a - d 一毗喃甘露糖 i一( 1 - - 3 ) 一a d - 吡喃甘露糖 一 一( 1 3 ) 一n - d 一吡喃甘露锖一( 1 2 f l b d 一吡哺木糖一( 2 或3 1 ) 一b 一吡喃木糖 一( 2 或3 一l 卜b d - 毗哺木糖 这3 种多糖主要是由木糖、葡萄糖醛酸和甘露糖组成，也含有少量葡萄糖 和微量岩藻糖。定量分析表明多糖b 中主要单糖的克分子比是：木糖：葡糖糖 醛酸：甘露糖( 含少量葡萄糖) 为1 5 ：1 ：3 7 。多糖a 和b 都含有0 一乙酰基， a 约含5 9 ，b 约含l o 2 。 1 9 7 6 年，t s u b a k i 从银耳的培养液中也分离到一种具有高分子量和高分支 的酸性杂多糖，命名为t r e m e l l a n ， q 。2 6 _ 2 5 2 7 。由甘露糖d 一1 3 连接的 主链与d 一葡糖醛酸、d 一木糖及岩藻糖侧链相连接而构成，分子中含有4 5 5 0 个d 一甘露糖，1 7 2 6 个d 一木糖，2 1 0 个岩藻糖，8 5 2 2 d - 葡糖醛酸，约 含7 5 1 5 的o _ 乙酰基，而且具有较高的黏性。1 9 8 8 年，夏尔宁等从银耳子 实体中提取一种多糖，由岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和葡糖醛 酸组成，摩尔比为0 9 2 ：0 4 9 ：0 1 8 ：1 0 0 ：1 1 5 ：0 5 7 ，分子量为1 1 5 1 0 5 。 ( 2 ) 中性杂多糖1 9 7 8 年，u k a i 等从银耳子实体中分离出种中性杂多糖 戥搦丈学硕士学控论文 ( c c s ) ，无色粉末， a 。2 0 + 9 。( c ，l ，h z o ) ，分子擞为8 0 0 0 ，聚合度为4 6 ，不 含n ，p ，s ，主要由木糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖组成，摩尔比为2 ：4 ：5 ： 3 5 。经s m i t h 降熬分析，检出融二醇、丙三浆、丁四醇、t h e r i t 0 1 、隧控继糖、 甘露糖、半乳糖和葡萄糖，其摩尔比为0 9 ：6 5 ：0 7 ：0 ，7 ：0 4 ：1 0 ：0 6 ： 1 ，7 。 ( 3 ) 胞壁多糖1 9 7 9 年s o n e 等从银耳纲胞壁中分离到2 种臆壁多糖，其一 是从胞壁外层产生的酸髓多糖，由d 一葡糖醛黢、d 一甘露糖轻沪术糖组成，摩尔 比为0 5 ：3 8 ：1 0 ，结梅是以n 一( 1 3 ) 连接的甘露糖为主链，2 一位上有支糖 链。支链上有d 一术糖、d 一甘露糖和葡耱醛酸短侧链；另外是碱不溶性多糖，由 d 一蘩霉糖、d 一葡糖醛酸、d 一甘露猿窝卜木耱缝残，摩象比楚4 + 3 ：0 。6 ：2 。5 ： 1 o 。 ( 唾) 臆外多糖1 9 7 9 年k a k u t a 譬从镶鲜菌株羊一j 9 帮t - 7 续胞培养液串分 离到2 种多糖。这2 种多糖都畲有p 葡糖醛酸、d 一木糖和d 一甘露糖及少量l 一 岩藻糖和o 一乙酰蘩。结构是以n 一( 1 3 ) 连接的甘褥糖为童链，c 。上有分支，支 涟上囊一d - 麓糖醛酸和罄一的成短鲍一( 1 2 ) 连接的d 一本糖。l 一岩藻糖也珂 能形成单一的支链“。 1 9 8 1 苹，顾镑臻等麸银耳缀藤孛分离褥到2 秘胞外多糖，其一为酸瞧多瓣， 分子嶷为5 6 1 0 5 ，特性黏度假为6 1 d l g ，由岩藻糖、术糖、甘露糖，少量葡 糖醛羧及男一种糖醛酸梅成，誉含蕺萄糖，籍藻耱含量较大，等银耳予实俸多 糖构造上有不同。 ( 5 ) 酸性低聚糖1 9 7 8 年，u k a i 镩从银耳子实体中摄取得到酸性多糖a 和 8 ，经羧永勰，扶巾分离凑3 秽羧性低浆糖珏一l ， 一2 ，争3 ，缝梭分别兔：0 8 一d 一毗喃葡糖醛酸一( 1 2 ) 一0 一a d 一毗哺甘露糖一( 1 3 ) - 0 - a - d - 吡喃甘露糖一( 1 - - 3 ) 一d 一蹴稿甘露耱；0 一b d - # 蓖祷蘩糖醛酸) 一( 1 2 ) 一o a 一蹴赡营箨耱- ( i 一3 ) 一d 一吡哺甘露糖；2 一叶( b 一肛吡喃葡糖醛酸) 一d 一毗喃村露糖。 1 ，2 4 银耳多糖提取技术现状 1 9 7 2 年，日本学者u k a i 等首次采用热水提取法从银耳子实体中提取得到嘏 耳多糖。越嚣，嚣蠹乡 学者赣翔褥提瘫镊骂多糖豹得率，琴叛蟪加以氍究霹攘 讨。 6 四川大学硕士学位论文 目前，关于大型高等真菌多糖的提取多为两种方法：子实体的热水温浸提 取和深层发酵培养物的分离提取。关于银耳多糖的提取方法，常用的有：热水 提取法、酸提取法、碱提取法以及酶解提取法。根据银耳原材料的不同，提取 条件和局部操作的选择也有所不同“、。 福建师范大学的林宇野。”等就酶解分离、提纯银耳子实体多糖的工艺做了 详细的研究，认为酶法提取全程分为酶促反应和8 0 。c 提取两个阶段。第一阶段 的主要作用是酶解细胞表面结构及胞间连接物，并伴有少量多糖溶出：第二阶 段提高温度继续提取，一方面起到灭酶作用，另一方面促使可溶的胞内多糖的 溶出增多。 山西大学的靳胜英“”等的研究是先采用湿法机械粉碎，再结合超声波破壁， 最后热水温浸的方法来提取银耳中的多糖物质，结果表明，这种提取方法的银 耳多糖得率明显高于酶法。 1 3 液态食品的流变学理论基础 银耳多糖为高分子物质，其高级结构复杂，水溶液有明显的黏稠性。对于 液态银耳食品而言，产品的口感与产品的黏度有密切的关系，华南理工大学王 兆梅等关于活性多糖构效关系的研究0 1 还证明了多糖的黏度对其活性功效在体 内的发挥也有极大影响。因此，流变学特性是处理加工液态银耳食品必须重视 的问题。 1 3 1 食品的流变学性质” 2 0 世纪，尤其是第二次世界大战后，以食品、塑料、纤维为主的化学工业 得到很大进步。胶体化学研究的主要课题之一就是胶体的物理性质，特别是力 学性质。因为人们注意到许多食品，如黄油、人造奶油、面团、各种果冻状食 品，甚至果酱、面酱之类，既不是单纯的弹性体，也不是黏性流体，而是一种 既有塑性、黏性，又有弹性的物质。这就是食品的胶黏性质。 1 9 2 9 年由宾汉( b i n g h a m ) 首先对食品的这种胶黏性提出了流变学 ( r h e o l o g y ) 的概念，开拓了一个新的研究领域。食品的口感、风味与食品胶 体的黏、弹、塑性质即流变性质有很大关系。例如，汤汁的可口性，饮料的爽 口性，除了味觉感觉外。主要取决于其流变学性质。因此，提高食品的品质与 四川大学硕士学位论文 研究食品的流变学性质有着不可分割的联系。 流变学是力学的一个分支，是研究物质在力作用下变形或流动的科学。流 变学的基本内容是弹性力学和黏性流体力学。这些力学性质与食品的化学成分、 分子结构、分子内结合、分子间结合的状态、分散状态以及组织构造均有极大 关系。 研究食品流变学的目的是要解决实际食品加工中出现的问题。食品物料的 流变学性质与加工中遇到的切断、搅拌、混合、成形、冷却等操作有很大关系。 另外，食品本身的嗜好性质也与其流变学性质，尤其是黏度特性关系极大。 1 3 2 黏性的概念 黏性是表现流体流动性质的指标。水和油( 食用植物油) 都是很容易流动 的液体，但是当我们把水和油分别倒在玻璃平板上，就会发现水的摊开流动速 度比油快的多。也就是说，水比油更容易流动，这一现象说明油比水更黏。这 种阻碍流体相对运动的性质称为黏性。黏性从微观上讲，就是流体受力作用， 其质点间相对运动时产生阻力的性质，这种阻力来自内部分子运动和分子引力。 黏性的大小用黏度( 或称黏性率、黏性系数) 来表示。根据变形的方式，黏度 还可分为以下几种： ( 1 ) 剪切黏度( c o e f f i c i e n to fs h e a rv i s c o s i t y ) 用普通的黏度计( 毛 细管黏度计、旋转式黏度计或锥板式黏度计等) 测定的液体黏度大多都是剪切 黏度。这也是一般实用上所指的黏度。 ( 2 ) 延伸黏度( c o e f f i c i e n to ft e n s i l ev i s c o s i t y ) 用普通的液体无 法测定延伸黏度。它只表示黏弹性体延伸时( 区别与流动) 的黏度。 ( 3 ) 体积黏度( c o e f f i c i e n to fv o l u m ev i s c o s i t y ) 当给液体加以静水 压时，体积会发生瞬时的变化而达到平衡值，这时不存在体积黏度。可是对更 精密的测定，例如，在超声波范围，液体所受压力与体积变化速度之间的关系 将遵循黏性定律。把这种情况下表示黏度的指标，称作体积黏度。 1 3 3 黏性流动 a 牛顿流体( n e w t o n i a nf l o w ) ( 1 ) 剪切速率( s h e a rr a t e ) 由流体力学知，当流体在一定速度范围内 流动时，就会产生与流动方向平行的层流流动( 1 a m i n a rf l o w ) 。以流体平行流 8 器川大学硕圭学位论文 过潮体乎扳为例，紧贴扳壁的流体质点，往往囡与板壁的驸簧力大于分子的内 聚力，所以速度为零，并在贴着板蹩处形成一静止液屡。越远离板熬的液朦流 速越大。滚俸痰部在囊妻予滚动方漶裁会形成速度撵凌，屡与层之潮枣在整黏 性阻力。如果从流体的层流流动层沿平行于流动方向取流体微元，设微元的 上下层流体接触面积蓊a ( 舒) 、两漤距离麓d y ( m ) ，两层蓠嚣往阻力为f n ) ， 两层的流速分别为u 和u + d u ( m s ) 。对于这一流体微元，可以看成是在某一短 促时间d t ( s ) 内发生了剪切变形的过程。剪切应变e ，一般用它在剪切应力作 用f 转过豹燕凄( 弧发) 来表示。辩 = e = d x d y 荽 l ，赘餐澎交速发 = o d t = d u d y ( 2 ) 流动状态方程在研究液体的力学性质时，每霞体一样，落要我穗应 力与应变的关系。由予液体受应力作用，其变形表现为流动，即应变速率的大 小。不同黏度的流体，应力与应变速率存在一定函数关系，所以把袋示液体所 受豹赘切疲力与赘切速率夔爨数关系式黎必“滚动状态方程”。对予零、耱滚、 清炖肉汤这样的液体，其流动状态方程式可以用下式表示： o = d f d a = f l d u d y = 硅8 = 牵 1 ) 式中，0 为剪切应力( s h e a rs t r e s s ) ( p a ) ；n 为应力与剪切速率( 应变速率) 之间的眈例系数，表示液体流动的阻力大小。被定义为辩度( v i s c o s i t y ) ( p a - s ) ， 其傻等于渡体在势切速率为l 单位融蹶产生骢剪应力；黏度的倒数由穆为滚度 ( f l u i d i t y ) 。 ( 3 ) 牛顿定锋与牛顿滚体式l 瑟表汞貔滚传滚动糕律称强孛顿滚蓓定律。 也蒂衣牛顿定律。凡符合牛顿定律的液体，即应力与剪切速率成正比的流体即为 牛顿流体( n e w t o n i a nf l u i d ) 。还有不少液体。其流动状态方程不符合牛顿定 律，统称为非牛顿流体( n o n n e w t o n i a nf l u i d ) 。 牛顿流体的特征怒：剪切应力与剪切速率成征比，黏度不随剪切速率的变 纯嚣交豫。氇就是在层流状态下，数度是令不夔滚速变化聪变纯靛零量。严 格地讲理想的牛顿流体是不存在的，在流变学中只能把一定范围内，基本符合 牛顿漉韵定锋静液体按牛顿溅体处瀵。 b 。非牛顿流体( n o n n e w t o n i a nf l u i d ) 9 婀川太学颐士学位论文 自然界，尤其是食品中，翼多的憋不符台牛顿流体定律的非牛顿流体。这 些液俸翡滚动状态方程键往可交l 班下经验公式表示： o = k “( 1 n 一，0 n 1 )( 2 ) 式中，k 为黏度常数，困为它往往与液体浓度有关，鬻藏氇称为浓度系数； n 为流态特性指数。显然n = l 时，上式就是牛顿流体公式，这时k = n ，即k 就 成了黏度。上式中设q 。= ke ”1 ，则非牛顿流体流动状态方程可写为与牛顿流体 相似靛形式： 02n 。e 由上式可以看密；珏。和n 静量纲稻同，表示同样锈瑾姆性，群以稔硅。为“表 观黏度”( a p p a r e n tv i s c o s i t y ) 。然丽与n 不同的是，q 。与黏性常数k 和流态 特性指数n 有关，且是剪切速率的暇数。函此，n 。对应一定的剪切速率。也 裁是滋，珏。是菲牛顿流体在一定流速下豹黏度。 实际的非牛顿流体，有许多并非如式2 所示，当施加应力时，就会产生流 动。鬈餐要在。傻太子某个一定蓬o 。对，方拜殆滚动。藤下公式所示： 02ao 十ke “ 这里，o 。称为屈服应力( y i e l dv a l u e ) 根据以上流渤状态方程辛o 。的有 无和n 的取值范围，非牛顿流动还可以如下分类： ( 1 ) 假塑性流动( p s e u d o p l a s t i cf l o w )在非牛顿流动状态方稷式中， 当o n l 聪，静袭鼹熬发随着剪韬应为或剪甥速率的增大恧减少的滚动，称为 假塑性流动，亦称准塑性流动或拟塑性流动。因为随着流速的增加，表观黏度 减少，所懿也称为赘诱舔化流凌( s h e a rt h i n n i n gf l o w ) 。 ( 2 ) 胀塑性流动( d i l a t a n tf l o w )非牛顿流体的流动状态方程中，如粜 l ( n 一，称为胀塑性流体。胀激性流体的流动特健为随着剪切应力或流速的增 大，表观黏度n 。逐濒增大。飘我，胀塑性流体也称为剪切增稠流动( s h e a r t h i c k e n i n g ) 。 ( 3 ) 塑性滚动( p l a s t i cf l o w )塑性流动是指在诲多夺鹣应力撂翔时， 液态食品并不流动，表现出固体那样的弹性性质，当应力超过某一界限值o 。时 才发生流动。 ( 4 ) 触变性流动( t h i x ot r o p y )触变性流动也称为摇溶性流动。所谓触 变性流动是指当液体在搬动、搅拌、摇动时，其黏性减少，流动性增加，僵静 1 0 四j l f 大学硕士学位论文 止一段时间后，流动又变得困难的现象。例如，番茄调味酱及蛋黄酱等。 ( 5 ) 胶变性流动( r h e o p e x y )胶变性流动与触变性流动相反，即液体随 着流动时间的增加，变得越来越黏稠。这说明流动促进了液体粒子间构造的形 成。因此，这种现象也称为逆触变现象( n e g a t i v et h i x o t r o p y ) 。有这种现象 的食品往往给人以黏稠的口感。 1 4 本课题的研究内容和目的 1 4 1 研究内容 在参考已有银耳多糖提取方法的基础上，对中性环境、不同温度条件下所 得提取液中银耳多糖的大致含量：酸性环境、不同温度条件下所得提取液中银 耳多糖的大致含量：碱性环境、不同温度条件下所得提取液中银耳多糖的大致 含量和添加不同种类酶系的条件下所得提取液中银耳多糖的大致含量进行了比 较，并结合已有的流变学基础理论，重点研究了与加工有关的物理、化学因素 如浓度、温度、酸碱度、热力、搅拌力、蔗糖及氯化钠的添加等对银耳多糖提 取液黏度特性的影响。 1 4 2 研究目的 ( 1 ) 探讨影响银耳多糖提取率的因素银耳多糖的分离、提纯对离心、浓 缩干燥设备的要求较高，费用也大，因此，纯银耳多糖多用于医药研究领域“”。 但是在食品者日工中。这种提取方法太麻烦，不适用。本研究没有采取以往类似 研究中的分离、提纯方法，在对银耳多糖提取得到富含银耳多糖的提取液的基 础上，对提取条件进行了深入研究，考察提取温度、时间、酸碱度等物理、化 学因素对提取液中银耳多糖含量的影响，并以此来筛选较好的提取银耳多糖的 工艺条件，以适应食品加工业的需要。 ( 2 ) 建立用银耳多糖提取液黏度表征银耳多糖含量的数学方程式通过测 定中性条件下所得提取液的黏度及其银耳多糖的大致含量，建立中性条件下银 耳多糖提取液的黏度与其银耳多糖之间的数学方程式。在此基础上，对能否找 到一种简便易行的测定银耳多糖含量的方法，以便更为简洁、方便地确定适合 大规模产业化生产银耳多糖类液态食品的生产工艺条件做了大胆地尝试。 ( 3 ) 研究与加工有关的物理、化学因素对银耳多耱提取液黏度的影响就 四川大学硕士学位论文 目前的报道而言，关于液态银耳食品黏度特性的研究还较少，本研究对银耳多 糖提取液的黏度特性，主要是可能影响银耳多糖提取液黏度的因素及其影响程 度，进行了详尽的研究，考察了与加工有关的物理、化学因素对银耳多糖提取 液黏度的影响，旨在为提高产品品质和选择适当的单元操作上，为产业化生产 富含银耳多糖的银耳液态食品提供理论依据。 四j i f 大学硕士学位论文 2 实验部分 2 1 试验材料 优质椴木银耳，四川通江产，由四川通江诺水河食品有限公司提供。表观 特征为：银耳干品呈白色或浅黄色，耳基部呈米黄色或橙色：朵型均一，较一 般银耳朵型小；无霉点、霉斑。其主要成分见表1 ，该表由华西医科大学公共卫 生学院分析测试中心提供。 表1椴木银耳( 四川通江产) 主要成分及其含量 2 2 试验试剂 硫酸( 分析纯) 亚铁氰化钾( 分析纯) 酒石酸钾钠( 分析纯) 甲基红( 分析纯) 无水乙醇( 分析纯) 五水合硫酸铜( 分析纯) 氢氧化钠( 分析纯) 盐酸( 分析纯) 蔗糖( 分析纯) 氯化钠( 分析纯) 蒸馏水 四川大学硕士学位论文 黼制剂：丹麦产，北京汇力奥任科技发展公司提供 ( 1 ) v o s a m p l e 4 4 0 2 2 食品级纾缨素酶 该酶制剂活力：7 0 0 e g u g ；作用条件：p h 范围为5 0 - 6 0 ，温度范围为2 0 - 5 0 ，麓篷5 0 。 ( 2 ) n o v o s a i t l d l e 4 4 0 3 1 复合蛋白酶 该酶澍箭霜予串往或微酸豫条律下，承解蛋鑫蒺懿囊藩蛋鑫酶，爵精采稻 底水解蛋自质；活力：1 0 0 0 l a p u g ；最适p h 范围为5 o - 7 0 ，墩佳温度5 0 。c 。 ( 3 )n o v o s a m p l e 4 4 0 0 1 3 该酶制剂含套果胶酶秘一定的半纤维素薅活力，能裂解棱物缨胞襞；活力： 2 6 0 0 0 p g m l ( p h 3 5 ) ，其活力怒通过检测p h 为3 5 、温度2 0 * ( 2 时果胶酸溶液黏 度鹃洚 毳来确定戆；撵矮条咎：最佳滋度3 0 4 0 。c ，p h 蒎基兔3 4 - 5 ，最佳瓣 为4 5 。 2 3 试验仪器与设备 n o j 一1 旋转黏度计 增力式电动搅拌机 h t - 4 4 1 非接触式手持数字转速表 蹦s 一2 5 酸度谤 恒温水浴锅( 单列六孔) 粲盘式荮磊天平( 分度筐0 1 9 、0 5 9 ) 微量进样器( 5 0 u1 ) 玻璃器艇、铁架台等 2 4 试验方法 2 。4 + 1 银耳子实镕拳晶复承性豹测定 从银耳子实体中提取银耳多糖时，必要的预处理操作为银耳乎实体的复水， 这是邋为镶莓孛甄含靛镶珲多糖包摇魏痞多糖、蕤终多耱