不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉品質比較分析

張明，吳茂玉，楊立風，王崇隊，張博華，范祺，孟曉峰，馬超

（中華全國供銷合作總社濟南果品研究院，山東濟南250014）

靈芝孢子（Ganoderma lucidumspores）是靈芝生長成熟期從菌蓋彈射出來的擔孢子，是靈芝的生殖細胞，具有靈芝的全部遺傳活性物質；富含蛋白質和氨基酸類、糖肽類、三萜類物質，具有抗腫瘤、免疫調節、保肝和降血糖等功能[1，2]。

野生的靈芝孢子粉由于風吹雨淋等自然因素的影響，難以收集。目前靈芝的種植以人工栽培為主，我國靈芝種植主要分為四大種植區域，分別為閩浙的武夷山及龍泉區域、東北吉林長白山區域、安徽一帶大別山區域和山東魯西區域，這四大區域的孢子粉產量占全國總產量的60%以上。靈芝孢子有一層極難被人體胃酸消化的幾丁質和葡聚糖構成的外壁，不破壁的孢子粉人體無法消化吸收，目前靈芝孢子破壁技術有生物酶解法、化學法、物理法等[3，4]。受栽培方式、栽培環境、營養供給形式、采收時間、加工手段、儲藏方式等諸多因素的影響，靈芝孢子粉的品質差別較大。如何準確鑒別靈芝孢子粉品質，保證產品質量，是破壁靈芝孢子粉產業亟待解決的難題。

本研究在前期調研的基礎上，從我國靈芝孢子粉四大主產區共遴選出9個樣品，分別對其感官品質、物理特性、理化指標、主要成分含量及抗氧化活性等指標進行了分析，以期為破壁靈芝孢子粉產品品質的鑒別提供指導和借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

試驗材料為不同產地的靈芝孢子粉，DJ101、DJ102、DJ103、DH101采自大別山地區；SG101采自山東魯西地區；WL103、WL119、WH101 采自武夷山地區；CD101 采自長白山地區。

熱風循環烘箱，RXH-B-1，江陰市宏達粉體設備有限公司；高速臺式離心機，TGL-10B，上海安亭科學儀器廠；激光粒度分布儀，BT-9300H，丹東百特儀器有限公司；測色色差計，WSC-S，上海儀電物理光學儀器有限公司；數碼顯微鏡，Motic BA310 Digital，麥克奧迪實業集團有限公司；馬弗爐，SX-2.5-10D，天津泰斯特儀器有限公司。

1.2 試驗方法

靈芝孢子粉經風選、干燥、破壁處理、包裝、滅菌等工藝加工制成破壁靈芝孢子粉。

1.2.1 破壁靈芝孢子粉物理性質分析

（1）色澤

采用測色色差計測定9種破壁靈芝孢子粉的色澤[5]，用CIELAB表色系統測定破壁靈芝孢子粉的L*、a*和b*值，其中L*代表明度指數，從黑暗（L*=0）到明亮（L*=100）的變化；a*代表顏色從綠色（-a*）到紅色（+a*）的變化，b*代表顏色從藍色（-b*）到黃色（+b*）的變化。

（2）粒徑和比表面積

采用激光粒徑分布儀測定9種破壁靈芝孢子粉的粒徑分布和比表面積。以異丁醇為沉降介質，首先進行空白標定，要求背景值在2.0以內，取少許樣品，緩慢進樣，待遮光率達到10%～20%區間范圍內，停止進樣，開啟超聲，超聲分散30 s后，測定粒徑和比表面積，每個樣品重復測定10次[5]。

（3）破壁率

參照《破壁靈芝孢子粉破壁率測定》（NY/T 1677-2008）中的方法進行測定[6]。

（4）松密度、堆積密度

松密度：準確稱取5 g粉體（m），將其小心轉入50 mL量筒中，水平方向輕搖量筒，使粉體上表面盡量平整，記錄此時粉體的體積V[7]，計算公式見式（1）。

堆積密度：準確稱取5 g粉體（m1），轉入50 mL量筒中，盡量減少筒壁粘連，充分振實，直至量筒內粉體體積不再變化，讀取粉體體積（V1），重復測定3次，取平均值，計算公式見式（2）。

1.2.2 破壁靈芝孢子粉營養指標分析

（1）灰分測定

按照食品安全國家標準（GB 5009.4-2016）《食品中灰分的測定》第一法測定[8]。

（2）粗多糖測定

參照《保健食品功效成分檢測方法》中的“粗多糖的測定方法”（以葡聚糖計）進行測定[9]。

（3）脂肪測定

按照GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測定》第二法進行測定[10]。

1.2.3 破壁靈芝孢子粉抗氧化活性分析

（1）DPPH自由基清除能力

取2 mL樣品溶液，與2 mL、0.4 mmol/L的DPPH溶液充分混勻，避光靜置30 min，于517 nm處測吸光度A1。同理測定2 mL樣品溶液與2 mL無水乙醇充分混勻后的吸光度A2以及2 mL蒸餾水與2 mL DPPH溶液充分混勻后的吸光度A0。以蒸餾水進行空白校正[11]，計算公式見式（3）。

（2）-OH自由基清除能力

取1 mL樣品溶液，依次加入1 mL 8 mmol/L的FeSO4溶液，1 mL 8 mmol/L的水楊酸-乙醇溶液，1 mL 8 mmol/L的H2O2溶液。混勻后靜置1 h，于510 nm處測吸光度A'1。同時用蒸餾水代替樣品溶液測得吸光度A'0，用蒸餾水代替H2O2溶液測得吸光度A'2[12]，計算公式見式（4）。

（3）還原能力

取1 mL樣品溶液，加入0.2 mL的0.2 mol/L的磷酸鹽緩沖溶液和0.5 mL 1%的K3[Fe(CN)6]溶液。混勻后50℃反應20 min，冷卻。再加入1 mL 10%三氯乙酸溶液、0.2 mL、0.1%FeCl3溶液和3 mL的蒸餾水混勻，靜置5 min，700 nm處測吸光度Ai。用蒸餾水代替樣品溶液測得吸光度Ac，用蒸餾水代替K3[Fe(CN)6]溶液測得吸光度Aj[13]，計算公式見式（5）。

1.3 數據處理

數據統計均采用SPSS進行ANOVA單因素方差分析和Ducan's多重檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉物理性質比較

2.1.1 破壁靈芝孢子粉色澤比較

破壁靈芝孢子粉呈深棕褐色。由表1可知，L*值從大 到 小 依 次 為 WH101、CD101、DJ103、WL103、DJ102、DJ101、DH101、SG101、WL119，WH101 亮度最大，其次是CD101，WL119色澤最深。a*值大小依次為WL119、SG101、DJ101、WL103、WH101、DJ103、DH101、CD101、DJ102，說明WL119偏紅程度最大，SG101、DJ101次之，DJ102紅色最淺。b*值中DJ102、DH101值較高，說明偏黃程度較大。破壁靈芝孢子粉色澤除受原料品種影響外，破壁、干燥等加工過程對其也有較大影響，總體來看，WL119、SG101、DJ101等粉體色澤品質較好。

表1 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉色澤比較Table 1 Comparison of the pink color of brokenGanoderma lucidumspores produced from different origin raw materials

表2 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉粒徑、比表面積及破壁率比較Table 2 Comparison of particle size,specific surface area and breaking rate of spore powder of brokenGanoderma lucidum from different origin raw materials

2.1.2 破壁靈芝孢子粉粒徑、比表面積及破壁率比較

D10、D50、D90分別表示粉體粒徑小于某一值時累計率為10%、50%、90%，其中D50為粒徑的中值，又稱中位徑或平均粒徑，最具代表性。9種粉體的粒徑分析結果如表2所示，由表可知，9種干燥粉體D50大小依次為CD101>DJ103>WL119>SG101>WL103>DH101>DJ102>WH101>DJ101。跨度用于表征粉體粒度分布的寬度，跨度越大，粒度分布越分散[14]。由表2可以看出，CD101粉體最為分散，DJ102跨度最小，粉體分布較均勻。DJ101比表面積最大，WH101次之，DJ103最小。破壁率均在95%以上，DJ101、DJ102、SG101、WH101 破壁效果較好。

2.1.3 松密度

松密度是反映粉體充填性的評價指標，在片劑和膠囊劑的裝填過程中具有重要意義，松密度越大越有利于粉末的充填[15]。圖1顯示了我國不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉體松密度的對比，由圖可知，松密度由大到小依次為 DJ101、CD101、WL103、SG101、WL119、WH101、DJ102、DJ103、DH101。其中 DJ101、CD101 松密度較高，更有利于作為膠囊劑等產品的充填原料，DH101充填效果最差。

圖1 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉松密度比較Fig.1 Comparison of loose density of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

2.1.4 堆積密度

圖2 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉堆積密度對比Fig.2 Comparison of bulk density of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

堆積密度影響壓片成型，研究表明，堆積密度越大，越有利于壓片成型[16]。由圖2可知，堆積密度大小依次為CD101>DJ101>WL103>WL119>WH101>DJ102>SG101>DJ103>DH101。其中CD101、DJ101堆積密度較高，更有利于壓片成型，DH101較其他樣品較難壓片。

2.2 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉營養指標分析

2.2.1 灰分

圖3 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉灰分對比Fig.3 Comparison of ash content of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

灰分是標示食品中無機成分總量的一項指標，也是鑒別產品潔凈度、摻假等行為的重要指標。由圖3可知，灰分大小依次為DH101>WL103>WL119>WH101>DJ101>SG101>DJ102>DJ103>CD101。其中DH101灰分值最大，為 1.1 g/100 g，CD101 最低，為 0.72 g/100 g，所有樣品均符合藥典規定的小于或等于3.2 g/100 g的要求。

2.2.2 多糖含量

圖4 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉粗多糖含量對比Fig.4 Comparison of Crude polysaccharide content of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

靈芝多糖是破壁靈芝孢子粉最主要的活性成分之一，具有降血脂、抗腫瘤、免疫調節等多種保健功能[17]。圖4為我國不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉粗多糖含量的對比，由圖可知，多糖含量大小依次為DJ103>SG101>DH101>DJ102>WL103>CD101>WH101>DJ101>>WL119。其中DJ103粗多糖含量最高，為1.38 g/100 g，SG101次之，WL119含量最低，為0.79 g/100 g。

2.2.3 脂肪含量

圖5 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉脂肪含量對比Fig.5 Comparison of Fat content of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

靈芝孢子粉內脂肪類物質主要為脂肪酸、三萜類等成分，是破壁靈芝孢子粉含量最為豐富的主要活性成分之一，具有抗腫瘤、免疫調節等功效[18]。圖5為我國不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉粗脂肪含量對比，由圖可知，粗脂肪含量由大到小依次為 SG101、DJ103、DH101、DJ102、WH101、DJ101、CD101、WL103、WL119。其中SG101粗脂肪含量最高，為32.67%，DJ103次之，WL119含量最低，為27.33%。

2.3 破壁靈芝孢子粉抗氧化活性比較

2.3.1 DPPH自由基清除率

圖6（見下頁）為9種破壁靈芝孢子粉對DPPH自由基清除能力對比，由圖可知，DPPH自由基清除能力對比由大到小依次為 DJ102、SG101、CD101、WL103、DH101、DJ101、DJ103、WL119、DH101、WH101。其中 DJ102 樣品對DPPH自由基清除能力最強，清除率達72.55%，SG101次之，WH101清除能力最弱，清除率為57.89%。

圖6 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉對DPPH自由基清除率對比Fig.6 Comparison of DPPH free radical scavenging rate of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

2.3.2 -OH自由基清除率

羥基自由基被認為是毒性最強的活性氧自由基，輻射、損傷等理化因素都會促進它的形成，是造成生物有機體過氧化損傷的主要因素[19]。9種破壁靈芝孢子粉對-OH自由基清除能力如圖7所示，由圖可知，-OH自由基清除能力由大到小依次為DJ103、WH101、WL119、WL103、DH101、DJ102、CD101、DJ101、SG101。其中 DJ103樣品對-OH自由基清除能力最強，清除率為33.44%；WH101、WL119次之，SG101清除能力最弱，清除率為10.09%。

圖7 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉對-OH自由基清除率對比Fig.7 Comparison of-OH free radical scavenging rate of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

2.3.3 還原能力

抗氧化劑的還原力與其抗氧化活性之間存在聯系。抗氧化劑是通過自身的還原作用給出電子，從而清除自由基，還原力越大，抗氧化性越強[20]。圖8為9種破壁靈芝孢子粉還原能力的對比，由圖可知，供試樣品中還原能力 由 大 到 小 依 次 為 DJ102、DJ103、WL103、SG101、CD101、DJ101、WH101、DH101、WL119。其中 DJ102 樣品還原能力最強，達46.4%，DJ103次之，WL119還原能力最弱，為37%。

圖8 不同產地原料生產的破壁靈芝孢子粉還原能力對比Fig.8 Comparison of reducing ability of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

3 小結

通過測定不同產區原料生產的破壁靈芝孢子粉的物理、營養及抗氧化活性等特癥。結果發現，我國四大靈芝產區中，大別山產區、長白山產區原料生產的破壁靈芝孢子粉松密度、堆積密度較高，更有利于作為片劑、膠囊劑等產品的加工原料；大別山產區原料生產的破壁靈芝孢子粉粗多糖含量（以葡聚糖計）最高，為1.38 g/100g，且抗氧化能力最強，其中DPPH自由基清除能力、-OH自由基清除能力、還原能力最高分別可達72.55%、33.44%，46.4%。