超微粉碎协同超声波法提取黑木耳多糖工艺的研究
闫凤超++李佳梅
木耳多糖作为“生物应答效应物”，是一种能够增强人体免疫功能和抗肿瘤作用的生物活性物质，目前，是分子生物学、医学、食品科学等研究领域的热点之一。超声波作为提取技术，具有时间短，效率高的优点，最主要的是可以防止提取的物质在长时间，高温的条件下分子结果发生改变。超微粉碎是利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力使之破碎。与传统粉碎相比，超微粉碎可以打碎细胞，使细胞内外的有效成分充分暴露出来，提高溶出率。
本实验采用超微粉碎协同超声波提取黑木耳多糖的方法，通过超微粉碎和超声波，破坏黑木耳的纤维结构，黑木耳内部的有效物质充分暴露，提高溶出率。
材料与设备
市售东北黑木耳，重蒸苯酚，浓硫酸，葡萄糖，强氧化钠，以上试剂均为国产分析纯。
气流式超微粉碎机，广州市旭朗机械设备有限公司；SCIENTZ-ⅡD型超声波细胞破碎机，宁波新芝生物科技股份有限公司；T6新世纪紫外分光光度计，北京普析通用仪器有限公司；高速离心机，北京医疗仪器修配厂。
实验方法
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悬浮液（浸泡30min）→超声处理→水浴（60℃，1h）→离心（4500r/min，15min）→上清液醇沉4℃，12h→离心（4500r/min，15min）→多糖沉淀
黑木耳多糖标准曲线的制定。采用苯酚-硫酸法测定黑木耳多糖含量。
准确称取标准葡萄糖20mg于500mL容量瓶中定容，取2.0mL纯净水作为空白样，依次取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8mL葡萄糖标准溶液，再用纯净水补足2.0mL，分别加入6%苯酚1.0 mL及浓硫酸5.0 mL，静止10min后摇匀，室温放置20min，于490nm下测定OD值，以葡萄糖含量为横坐标，以OD值为纵坐标绘制标准曲线，得到回归方程：y=15.544x+0.0963（R2=0.999）。
正交实验。选取料液比、超声时间、超声功率3个因素， 以此为基础设计正交实验。表1为正交实验L9（33）水平因素表。
结果与分析
料液比对黑木耳多糖提取率的影响。黑木耳粉和纯净水按料液比1：40、1：60、1：80、1：100、1：120、1：140进行配制，浸泡35min超声功率475w处理6min后60℃水浴1h。由图1可见，料液比为1：80时，黑木耳多糖的提取率較高，所以初步将料液比定为1：80。
超声功率对黑木耳多糖提取率的影响。黑木耳粉和纯净水按料液比1：80进行配制，浸泡30min，超声功率分别为380w、475w、570w、665w、760w处理6min，后60℃水浴1h。由图2可见，随着超声功率的升高，提取率逐渐增大，并在655w时达到峰值5.07%，随着超声功率的继续增加，提取率下降，是因为部分溶出的多糖受到强超声波的影响，多糖的结果发生改变，导致多糖提取率的骤然下降，所以初步将超声功率定为665w。
超声时间对黑木耳多糖提取率的影响。黑木耳粉和纯净水按料液比1：80进行配制，复水浸泡30min，超声功率665w超声时间2min、4min、6min、8min、10min、12min处理后60℃水浴1h。由图3可见，超声时间为8min时，黑木耳多糖的提取率最高。
正交试验优化黑木耳多糖提取条件。为进一步优化黑木耳多糖提取条件，本文以黑木耳多糖提取率为指标，经单因素试验确定因素水平，并以此为基础设计正交试验。试验结果见表2。
从极差R可以看出，R1>R3>R2，即三因素对黑木耳多糖的影响大小顺序是超声时间>料液比>超声功率。通过k值可以看出，最佳组合是A2B3C1，即料液比1：80，超声功率为760w，超声时间为6min，在此条件下，黑木耳多糖提取率达到15.57%。
黑木耳的细胞粗大、壁厚，很难通过热水浸提方法使多糖从细胞内浸出，超微粉碎技术能够破坏黑木耳细胞壁，黑木耳多糖更易于浸出。超声波能促进植物细胞产生胞内环流，提高细胞膜的通透性，可以加快多糖的释放速度，缩短提取时间。所以两种技术的结合能够有效的提高黑木耳多糖提取率。
本试验中提取黑木耳多糖的最适条件为：料液比1：80，超声功率为760w，超声时间为6min，在此条件下，黑木耳多糖提取率达到15.57%。此工艺的研究能够有效的缩短时间和降低能耗，为工业化生产提供技术支持，为开发以黑木耳为资源的绿色保健型食品提供技术基础。
木耳多糖作为“生物应答效应物”，是一种能够增强人体免疫功能和抗肿瘤作用的生物活性物质，目前，是分子生物学、医学、食品科学等研究领域的热点之一。超声波作为提取技术，具有时间短，效率高的优点，最主要的是可以防止提取的物质在长时间，高温的条件下分子结果发生改变。超微粉碎是利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力使之破碎。与传统粉碎相比，超微粉碎可以打碎细胞，使细胞内外的有效成分充分暴露出来，提高溶出率。
本实验采用超微粉碎协同超声波提取黑木耳多糖的方法，通过超微粉碎和超声波，破坏黑木耳的纤维结构，黑木耳内部的有效物质充分暴露，提高溶出率。
材料与设备
市售东北黑木耳，重蒸苯酚，浓硫酸，葡萄糖，强氧化钠，以上试剂均为国产分析纯。
气流式超微粉碎机，广州市旭朗机械设备有限公司；SCIENTZ-ⅡD型超声波细胞破碎机，宁波新芝生物科技股份有限公司；T6新世纪紫外分光光度计，北京普析通用仪器有限公司；高速离心机，北京医疗仪器修配厂。
实验方法
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悬浮液（浸泡30min）→超声处理→水浴（60℃，1h）→离心（4500r/min，15min）→上清液醇沉4℃，12h→离心（4500r/min，15min）→多糖沉淀
黑木耳多糖标准曲线的制定。采用苯酚-硫酸法测定黑木耳多糖含量。
准确称取标准葡萄糖20mg于500mL容量瓶中定容，取2.0mL纯净水作为空白样，依次取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8mL葡萄糖标准溶液，再用纯净水补足2.0mL，分别加入6%苯酚1.0 mL及浓硫酸5.0 mL，静止10min后摇匀，室温放置20min，于490nm下测定OD值，以葡萄糖含量为横坐标，以OD值为纵坐标绘制标准曲线，得到回归方程：y=15.544x+0.0963（R2=0.999）。
正交实验。选取料液比、超声时间、超声功率3个因素， 以此为基础设计正交实验。表1为正交实验L9（33）水平因素表。
结果与分析
料液比对黑木耳多糖提取率的影响。黑木耳粉和纯净水按料液比1：40、1：60、1：80、1：100、1：120、1：140进行配制，浸泡35min超声功率475w处理6min后60℃水浴1h。由图1可见，料液比为1：80时，黑木耳多糖的提取率較高，所以初步将料液比定为1：80。
超声功率对黑木耳多糖提取率的影响。黑木耳粉和纯净水按料液比1：80进行配制，浸泡30min，超声功率分别为380w、475w、570w、665w、760w处理6min，后60℃水浴1h。由图2可见，随着超声功率的升高，提取率逐渐增大，并在655w时达到峰值5.07%，随着超声功率的继续增加，提取率下降，是因为部分溶出的多糖受到强超声波的影响，多糖的结果发生改变，导致多糖提取率的骤然下降，所以初步将超声功率定为665w。
超声时间对黑木耳多糖提取率的影响。黑木耳粉和纯净水按料液比1：80进行配制，复水浸泡30min，超声功率665w超声时间2min、4min、6min、8min、10min、12min处理后60℃水浴1h。由图3可见，超声时间为8min时，黑木耳多糖的提取率最高。
正交试验优化黑木耳多糖提取条件。为进一步优化黑木耳多糖提取条件，本文以黑木耳多糖提取率为指标，经单因素试验确定因素水平，并以此为基础设计正交试验。试验结果见表2。
从极差R可以看出，R1>R3>R2，即三因素对黑木耳多糖的影响大小顺序是超声时间>料液比>超声功率。通过k值可以看出，最佳组合是A2B3C1，即料液比1：80，超声功率为760w，超声时间为6min，在此条件下，黑木耳多糖提取率达到15.57%。
黑木耳的细胞粗大、壁厚，很难通过热水浸提方法使多糖从细胞内浸出，超微粉碎技术能够破坏黑木耳细胞壁，黑木耳多糖更易于浸出。超声波能促进植物细胞产生胞内环流，提高细胞膜的通透性，可以加快多糖的释放速度，缩短提取时间。所以两种技术的结合能够有效的提高黑木耳多糖提取率。
本试验中提取黑木耳多糖的最适条件为：料液比1：80，超声功率为760w，超声时间为6min，在此条件下，黑木耳多糖提取率达到15.57%。此工艺的研究能够有效的缩短时间和降低能耗，为工业化生产提供技术支持，为开发以黑木耳为资源的绿色保健型食品提供技术基础。
