黑胡椒多糖提取工艺优化研究

黑胡椒多糖提取工艺优化研究

黑耳疾病（l.exhook.）属于担子菌、木耳科和黑耳科。黑木耳是我国珍贵的药用和食用的胶质真菌,味道鲜美,营养丰富,养血驻颜,祛病延年。现代营养学家盛赞黑木耳为“素中之荤”,其营养价值可与动物性食物相媲美。近年来国内外对黑木耳采后加工的研究主要集中在各种新产品开发、保健功能、多糖提取与活性、干燥压缩、微观结构、宏观物性以及保鲜加工等方面,其中尤以黑木耳中多糖类物质的研究报道多,揭示黑木耳多糖具有调节免疫功能、抗血栓、抑菌、降血糖、抗溃疡、抗肝炎和抗突变、降血脂和促进血清蛋白生物合成等多种功效。本实验从产业化的角度出发,以黑木耳多糖提取率为评价指标,在提取时间、提取温度、料液比等单因素试验基础上,优化提取黑木耳多糖的工艺条件,希望为开发利用黑木耳资源及工业化生产提供理论依据。1材料和方法1.1材料和试剂浙江丽水产黑木耳;无水乙醇、浓硫酸、葡萄糖、氢氧化钠、氢氧化钾、苯酚、牛血清清蛋白、考马斯亮蓝均为分析纯。1.2电子天平UV-2000紫外分光光度计,上海尤尼柯仪器有限公司;FA1104电子天平,上海精天电子仪器厂;HH-4数显恒温水浴锅,国华电器有限公司;旋转蒸发器,上海荣生有限公司;微波真空干燥箱,江南大学;SHZ-Ⅲ型循环水真空泵上海亚荣生化仪器厂。1.3实验方法1.3.1提取黑加仑葡萄糖aps的过程原料处理→干燥称重→提取→过滤→离心→上清液→蒸发浓缩至原体积的1/4→醇析→冷冻离心→粗提物→洗涤干燥→多糖粗品1.3.2黑木耳多糖的提取率APS采用苯酚-硫酸法对其进行含量测定,然后按下式计算APS提取率:黑木耳多糖含量(%)=(C×D×f)/W×100式中,C为供试液中葡萄糖浓度(mg/mL);D为多糖的稀释因素(mL);f为换算因子,W为供试黑木耳的重量(mg)。1.3.3总糖含量测定方法APS的主要化学成分采用以下方法测定。水分:减压干燥法(GB/T5009.3-2003);灰分:国标法(GB/T5009.4-2003);还原糖:3,5-二硝基水杨酸法;总糖:样品加盐酸(1+1),在68℃-70℃水浴中加热15min水解后,按还原糖测定方法;蛋白质:考马斯亮蓝G-250法。2结果与分析2.1黑加仑提取技术的条件研究2.1.1标准曲线的制备准确称取干燥的葡萄糖20mg于500mL容量瓶中,加水至刻度。分别吸取0、0.1mL、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL对照品溶液(葡萄糖含量分别为0μg/mL、2μg/mL、4μg/mL、8μg/mL、12μg/mL、16μg/mL、20μg/mL),补水至2.0mL;加入6%的苯酚1.0mL及浓硫酸5.0mL,静置10分钟,摇匀,室温放置20分钟后于490nm下测OD值,以2.0mL水按同样操作作为空白,以横坐标为多糖浓度,纵坐标为OD值,得标准曲线,见下图1。根据测定结果,采用excell进行拟合,得拟合方程:Y=0.0537x-0.0941(R2=0.99)。2.1.2单因素试验的结果自变量料液比试验从图2中看出,随着料液比的增大,提取率先提高后降低,料液比的最佳条件为1∶40左右为宜,即选取1∶40为自变量料液比(X1)的零水平。提取率随时间的变化从图3中可以看出,当提取温度低于60℃时,随温度升高APS提取效率呈上升趋势,在60℃时,APS提取率达到最大值。再升高温度,APS提取率开始下降。这是由于在升温和机械波作用下,APS结构遭到破坏,造成提取率下降。因此,最佳提取温度应在60℃附近,选取60℃为自变量温度(X2)的零水平。时间对aps提取率的影响从图4可以看出,提取时间在前0.5～2.5h内,APS提取率随时间延长而提高;在2.5h提取率达到最大值。这表明APS的提取过程与时间密切相关,提取时间较短时,产物溶解不充分;时间过长,大分子多糖在热及搅拌的作用下发生断裂,影响APS提取率。所以,APS的最佳提取时间应在左右,选取2.5h为自变量时间(X3)的零水平。2.1.3实验因素与水平的选取设料液比(X1)、温度(X2)、时间(X3)三因素为自变量,APS的提取率为响应值,设计三因素三水平的试验,并根据单因素试验结果选定三因素的零水平和波动区。试验因素与水平的取值表见表1。试验设计组合和多糖得率见表2。根据实验结果,实验中数据采用统软的数据处理软件Statistics来处理,得到多糖提取的最佳参数为:提取温度64.73℃,料液比为1∶41.16,提取时间为2.95h,多糖得率为5.14%。考虑到实际操作的便利,确定多糖的最佳工艺参数为:提取温度60℃,料液比为1∶40,提取时间为2.5h。按最佳工艺条件重复试验2次,多糖的平均得率为5.12%,高于表2中任一试验组合,证明了得到的最佳工艺条件的可靠性。2.2黑牡丹酸分析制备所得黑木耳多糖主要成分的含量见表3。3提取工艺条件的确定3.1从多糖提取实验条件及其结果可以看出,温度对多糖的提取率影响较大,温度上升提取率增高,但考虑到温