超微粉碎協同超聲波法提取黑木耳多糖工藝的研究

閆鳳超++李佳梅

木耳多糖作為“生物應答效應物”，是一種能夠增強人體免疫功能和抗腫瘤作用的生物活性物質，目前，是分子生物學、醫學、食品科學等研究領域的熱點之一。超聲波作為提取技術，具有時間短，效率高的優點，最主要的是可以防止提取的物質在長時間，高溫的條件下分子結果發生改變。超微粉碎是利用機械或流體動力的方法克服固體內部凝聚力使之破碎。與傳統粉碎相比，超微粉碎可以打碎細胞，使細胞內外的有效成分充分暴露出來，提高溶出率。

本實驗采用超微粉碎協同超聲波提取黑木耳多糖的方法，通過超微粉碎和超聲波，破壞黑木耳的纖維結構，黑木耳內部的有效物質充分暴露，提高溶出率。

材料與設備

市售東北黑木耳，重蒸苯酚，濃硫酸，葡萄糖，強氧化鈉，以上試劑均為國產分析純。

氣流式超微粉碎機，廣州市旭朗機械設備有限公司；SCIENTZ-ⅡD型超聲波細胞破碎機，寧波新芝生物科技股份有限公司；T6新世紀紫外分光光度計，北京普析通用儀器有限公司；高速離心機，北京醫療儀器修配廠。

實驗方法

黑木耳多糖提取方法。黑木耳→烘干→超微粉碎→按一定料液比配制成懸浮液（浸泡30min）→超聲處理→水浴（60℃，1h）→離心（4500r/min，15min）→上清液醇沉4℃，12h→離心（4500r/min，15min）→多糖沉淀

黑木耳多糖標準曲線的制定。采用苯酚-硫酸法測定黑木耳多糖含量。

準確稱取標準葡萄糖20mg于500mL容量瓶中定容，取2.0mL純凈水作為空白樣，依次取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8mL葡萄糖標準溶液，再用純凈水補足2.0mL，分別加入6%苯酚1.0 mL及濃硫酸5.0 mL，靜止10min后搖勻，室溫放置20min，于490nm下測定OD值，以葡萄糖含量為橫坐標，以OD值為縱坐標繪制標準曲線，得到回歸方程：y=15.544x+0.0963（R2=0.999）。

正交實驗。選取料液比、超聲時間、超聲功率3個因素， 以此為基礎設計正交實驗。表1為正交實驗L9（33）水平因素表。

結果與分析

料液比對黑木耳多糖提取率的影響。黑木耳粉和純凈水按料液比1：40、1：60、1：80、1：100、1：120、1：140進行配制，浸泡35min超聲功率475w處理6min后60℃水浴1h。由圖1可見，料液比為1：80時，黑木耳多糖的提取率較高，所以初步將料液比定為1：80。

超聲功率對黑木耳多糖提取率的影響。黑木耳粉和純凈水按料液比1：80進行配制，浸泡30min，超聲功率分別為380w、475w、570w、665w、760w處理6min，后60℃水浴1h。由圖2可見，隨著超聲功率的升高，提取率逐漸增大，并在655w時達到峰值5.07%，隨著超聲功率的繼續增加，提取率下降，是因為部分溶出的多糖受到強超聲波的影響，多糖的結果發生改變，導致多糖提取率的驟然下降，所以初步將超聲功率定為665w。

超聲時間對黑木耳多糖提取率的影響。黑木耳粉和純凈水按料液比1：80進行配制，復水浸泡30min，超聲功率665w超聲時間2min、4min、6min、8min、10min、12min處理后60℃水浴1h。由圖3可見，超聲時間為8min時，黑木耳多糖的提取率最高。

正交試驗優化黑木耳多糖提取條件。為進一步優化黑木耳多糖提取條件，本文以黑木耳多糖提取率為指標，經單因素試驗確定因素水平，并以此為基礎設計正交試驗。試驗結果見表2。

從極差R可以看出，R1>R3>R2，即三因素對黑木耳多糖的影響大小順序是超聲時間>料液比>超聲功率。通過k值可以看出，最佳組合是A2B3C1，即料液比1：80，超聲功率為760w，超聲時間為6min，在此條件下，黑木耳多糖提取率達到15.57%。

黑木耳的細胞粗大、壁厚，很難通過熱水浸提方法使多糖從細胞內浸出，超微粉碎技術能夠破壞黑木耳細胞壁，黑木耳多糖更易于浸出。超聲波能促進植物細胞產生胞內環流，提高細胞膜的通透性，可以加快多糖的釋放速度，縮短提取時間。所以兩種技術的結合能夠有效的提高黑木耳多糖提取率。

本試驗中提取黑木耳多糖的最適條件為：料液比1：80，超聲功率為760w，超聲時間為6min，在此條件下，黑木耳多糖提取率達到15.57%。此工藝的研究能夠有效的縮短時間和降低能耗，為工業化生產提供技術支持，為開發以黑木耳為資源的綠色保健型食品提供技術基礎。