猴头菇多糖提取工艺研究

摘要：对猴头菇中可溶性粗多糖的提取工艺进行了研究，通过单因素试验和正交
试验 L9（34），研究了料液比、乙醇浓度、时间对多糖提取率的影响，结果显示 乙醇浓度和料液比是影响多糖提取率的主要因素，最佳工艺为料液比 1:20，乙
醇浓度为 95%，浸提时间 4 h，在最佳提取工艺时，猴头菇的多糖提取率为 7.29%。
were applied to analyze the influence of the factors such as solid-liquid
ratio and density of ether and time on the extraction percent of the
polysaccharides。Experimental results indicated that density of ether and
农学院，河南 洛阳 471003；3. 桂林工学院材料与化学工程系，广西 桂林
541004）
(1. College of Food & Bioengineering，Henan University of Science and
Technology，Luoyang, Henan 471003，China；2. Agricultural College，Henan
(3) 称取 0.00125 g 胰蛋白酶(酶活：2500 U/g)在 37 ℃下处理 50 min，在 280 nm 下紫外检测无明显吸收峰，说明蛋白质已经除尽[11]；
(4) 把透析袋放入大烧杯中煮沸 10 min，待其完全分离后捞出待用。将处
理液装入已用线绑好一端的透析袋，然后在离液面 2～3 cm 处绑好另一端并进行 流动透析[12]。透析 24 h，直至透析袋中的溶液从淡黄色变为无色；
关键词：猴头菇；提取；多糖
Abstract：The paper studied the extraction of polysaccharide in Hericium
erinaceus。Single factor test and orthogonal experiment design methods
90%浓度的乙醇。选定 3 因素 3 水平做正交实验，因素水平、实验结果计算及分 析见表 5、6。从表 6 可知，浸提次数是影响多糖提取率的最关键因素，其次是 乙醇浓度，加水倍数，在实验范围内，浸提时间的影响最小。
水平
1 2 3
表5 正交试验L9（34）因素水平表
A
B
C
D
浸提次数 加水倍数 浸提时间/h 乙醇浓度%
1.3 工艺流程 粉碎→热水浸提（95 ℃）→抽滤→浓缩→醇析→离心→去淀粉→除蛋白→
去小分子物质→醇析→离心→干燥→成品 2 实验方法 2.1 标准曲线的绘制
称取 0.5 g 葡萄糖分析纯，用蒸馏水定容于 500 mL 容量瓶中；再称取 0.4 g 蒽酮，用浓硫酸定容于 200 mL 容量瓶中。分别量取 1.0，2.0，3.0，4.0，5.0， 6.0 mL 葡萄糖溶液形成浓度梯度，各定容于 100 mL 容量瓶中。各取 2 mL 葡萄 糖溶液，加入 8 mL 蒽酮硫酸定容至 10 mL，再取 2 mL 蒸馏水，加入 8 mL 蒽酮 硫酸定容至 10 mL。将 7 个样品置于冰水中冷却 5 min，再浸入沸水中加热 10 min， 冷却至室温[7]。用紫外分光光度计在 620 nm 下测定其吸收度，其吸收度分别为 0.0342，0.0912，0.1336，0.1844，0.2471，0.3157，0.3618 描绘标准曲线见 图 1。
University of Science and Technology，Luoyang, Henan 471003，China；3.
Department of Material and Chemical Engineering., Guilin Institute of
Technology, Guilin, Guangxi 541004,China )
猴头菇多糖提取工艺研究
Study on the extraction technology of polysaccharide from hericium
erinaceus
梁华 1 LIANG Hua1
李雪林 2 LI Xue-lin2
陆亚春 3 LU Ya-chun3
（1.河南科技大学食品与生物工程学院，河南 洛阳 471003；2. 河南科技大学
1
20
2
90
2.2.1 实验材料的制备 将无杂质的猴头菇子实体 60 ℃下真空干燥 4 h 以除去
水分。将干燥的猴头菇子实体磨碎并过 30 目筛。将所得粉末密封保存待用。
2.2.2 实验步骤
(1) 称取 6.25 g 猴头菇倒入圆底烧瓶中，加入表 1 中对应的蒸馏水的倍数
摇匀，置于恒温水浴锅内，按表 1 中对应的时间浸提。浸提后将混合物进行抽滤， 将滤液放入旋转蒸发仪中蒸馏浓缩至 20 mL 左右[9]。浓缩液转入小锥形瓶中，加
图 4 结果显示，浓度从 70%～90%提取率都有明显的增长，但 90%以后曲线趋势变
得平滑，说明 90%的乙醇浓度已经能够把多糖完全沉淀下来，再高浓度的乙醇已 经没有必要。本实验采取的是加入时乙醇的浓度，而实际醇析的乙醇浓度在 65%～ 95%之间，实验数据见表 4。
图 4 乙醇浓度对多糖提取率的影响
1
15
4
85
2
20
6
90
3
25
8
95
表 6 正交实验结果表
试验号
A 浸提次数
B 加水倍数
C 浸提时间
D 乙醇浓度
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
3
1
3
3
3
4
2
1
2
3
5
2
2
3
1
6
2
3
1
2
7
3
1
3
2
8
3
2
1
3
9
3
3
2
1
T1 T2 T3 T1 平均
8.33 13.05 19.16 2.777
11.8Baidu Nhomakorabea14.73 14.01 3.933
图 2 加水倍数对多糖提取率的影响
表 2 加水倍数对多糖提取率的影响
实验号 加水倍数 粗品重量/g 吸光度 提取率%
1
5
0.0412
0.207
2.07
2
10
0.0482
0.195
2.24
3
15
0.0512
0.198
2.43
4
20
0.0543
0.197
2.55
3.1.2 浸提时间的影响 浸提时间的改变对猴头菇多糖提取率的影响见图 3。 图 3 结果显示，浸提时间从 2 h 到 6 h，提取率有明显的提高；6 h 后提取率变 化很微小，所以浸提时间的最优条件为 6 h。实验数据见表 3。
表 4 乙醇浓度对多糖提取率的影响
实验号 乙醇浓度% 粗品重量/g 吸光度 提取率%
1
70
0.0508
0.194
2.34
2
80
0.0523
0.196
2.44
3
90
0.0541
0.196
2.53
4
100
0.0543
0.197
2.55
3.2 选择正交实验表 根据单因素实验的结果，3 个因素中最优条件分别为：浸提 6 h，加水 20 倍，
1.2 实验仪器 TU---1800S 紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器公司； TGL---16C 高速台式离心机：上海安亭科学仪器厂； SHB---Ⅲ循环水式多用真空泵：江苏金坛宏凯仪器厂； HH---4 数显恒温水浴槽：江苏亿通电子有限公司； BS---210S 电子天平：德国赛多利斯天平公司； RE---52AA 旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂； DZF6050 型真空干燥箱：上海精宏实验设备有限公司。
图 3 浸提时间对多糖提取率的影响
表 3 浸提时间对多糖提取率的影响
实验号 浸提时间 粗品重量/g 吸光度 提取率%
1
2
0.0543
0.197
2.55
2
4
0.0596
0.203
2.92
3
6
4
8
0.0649 0.0658
0.208 0.207
3.28 3.31
3.1.3 乙醇浓度的影响 乙醇浓度的改变对猴头菇多糖提取率的影响见图 4。
(5) 在透析后的多糖溶液中加入 40 mL 无水乙醇放置 24 h 沉淀。将沉淀后
的混合物离心，沉淀转入小烧杯中（记录烧杯的重量），在 40 ℃下真空干燥[13]。 完全干燥后再次称重，前后的质量差即为提取的粗多糖的质量；
(6) 分别称取粗多糖的测量采用蒽酮硫酸法，参照文献进行[14]。 3 结果与讨论 3.1 加水倍数、浸提时间及乙醇浓度单因素对提取率的影响 3.1.1 加水倍数的影响 加水倍数的改变对猴头菇多糖提取率的影响见图 2。图 2 结果显示，从 5 倍体积到 15 倍体积水的过程中，多糖提取率有明显的提高。 从 15 倍体积到 20 倍体积水的过程中，多糖提取率的提高虽然没有前面的明显， 但是也有较大提高。由于水不是昂贵的原料，因此可以把加水倍数的最优条件定 为 20 倍体积水。实验数据见表 2。
入表 1 中对应浓度的乙醇（20 倍于浓缩液）进行醇析 24 h 使其完全沉淀。再将
混合物以 3500 r/min 的转速离心得多糖粗品；
(2) 多糖粗品转入小烧杯并加蒸馏水 20 mL 使其溶解，在 90 ℃下水浴 30 min
将多糖糊化，降温至 60 ℃，用糖化酶（酶活：10 万 U /g）0.005 g 处理 10 min， 用碘液检验至碘液不变色[10]；
solid-liquid ratio would significantly affect the extraction percent of
the soluble polysaccharides。The optimum solid-liquid ratio was 1:25， density of ether was 95%and the extraction time 4h。In this condition， the extraction percent of soluble polysaccharides in hericium erinaceus was 7.29%。 Keywords：Hericium erinaceus；Extraction；Polysaccharide
13.6 12.92 14.29 4.533
13.23 12.39 14.92 4.410
多糖得率%
2.14 2.61 3.58 4.05 4.83 4.17 5.61 7.29 6.26
近年来对多糖提取工艺的研究方法很多如热水浸提法、稀碱液浸提法、稀酸 液浸提法[5]。但因为稀酸、稀碱条件下，易使多糖发生糖苷键的断裂，部分多糖 发生水解而使多糖的提取率减少，故本实验采用热水浸提法[6] 。 1 材料与方法 1.1 材料和试剂
干猴头菇子实体； 胰蛋白酶：(酶活：2500 U/g)中国医药集团上海化学试剂公司； 碘液、糖化酶:（酶活：10 万 U/g）北京奥博星生物技术责任有限公司； 乙醇、蒽酮、硫酸、葡萄糖：均为分析纯。 作者简介：梁华（1977- ），女，河南科技大学食品与生物工程学院助教。 E-mail：lh@mail.haust.edu.cn 收稿日期：200507-05
验对浸提时间，加水倍数，醇析的乙醇浓度做单因素实验，单因素实验的安排见
表 1。
表 1 单因素实验
试验号
A 浸提次数
B 加水倍数
C 浸提时间/h
D 乙醇浓度/%
1
1
20
2
100
2
1
20
4
100
3
1
20
6
100
4
1
20
8
100
5
1
5
2
100
6
1
10
2
100
7
1
15
2
100
8
1
20
2
70
9
1
20
2
80
10
多糖广泛存在于植物、动物和微生物组织中，它具有合成高分子所没有的特 殊生物活性，是生命有机体的重要组成部分，并且具有多种多样的生物学功能[1]。
猴头菇（Hericium erinaceus）中提取到的多糖是主链由β- 1,3 糖苷键， 支链为β- 1, 6 糖苷键连接的葡聚糖混合物[2]。猴头菇作为一种药用菌，对消 化系统的癌变、溃疡、胃窦炎、慢性胃炎等病均有疗效，并且能提高人体的免疫 能力[3]。药用真菌多糖作为一类重要的生物活性物质, 在对一些人类疑难病症的 治疗方面已显示出很好的疗效[4]。
图 1 葡萄糖标准曲线
2.2 单因素实验
根据文献得知，影响多糖提取效果的因素有：浸提温度，浸提时间，加水倍 数，醇析的乙醇浓度[8]。在文献中发现浸提温度都是在 80～100 ℃之间讨论，考
虑到实际生产的成本，故只对其他 3 个因素进行讨论。因提取的多糖具有活性，
100 ℃的浸提温度可能会影响到其活性，故实验中以 95 ℃作为浸提温度。本实