張 彬 ，王 宇 ，張媛媛 ，解立斌 ，田洪偉 ，張 進(jìn)，王廣翰

（石家莊學(xué)院 a.人事處；b.化工學(xué)院，河北 石家莊 050035）

0 引言

紅蘑，鉚釘菇科幾種野生紅色食用菌的統(tǒng)稱，在真菌分類上屬于擔(dān)子菌亞門層菌綱、傘菌目、鉚釘菇科、鉚釘菇屬.該菌是針葉樹木重要的外生菌根菌，目前在承德壩上的深山中、燕山及青龍深山中以及遼西凌源地區(qū)山野中生長，都是當(dāng)?shù)氐纳矫袢斯げ杉缓罅栏?，外觀通體呈肉色，故稱之為肉蘑.宋斌等[1-3]研究發(fā)現(xiàn)，紅菇中含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物、氨基酸以及人體必須的各種微量元素.其中紅菇多糖具有降低膽固醇、治療失血性貧血、提高機(jī)體免疫力、抗炎、抗癌、增強(qiáng)血管收縮等功效[4-6].目前，多糖提取方法主要有溶劑浸提法、酶法、超聲輔助提取法、微波提取法以及超臨界流體萃取法等.微波提取法不論在節(jié)能、高效，還是在操作方面都具有一定優(yōu)越性[7].蘇晨曦等[8]用微波輔助提取法通過響應(yīng)面分析從香菇中提取香菇多糖，多糖得率為6.46%.李婭麗[9]利用微波輔助提取法提取人參多糖，提取率達(dá)23.32%.這些研究表明微波提取法的優(yōu)勢.

以河北省承德市某地區(qū)生長的野生紅菇為原料，采用微波輔助提取紅菇中的多糖，通過采用苯酚-硫酸法進(jìn)行測定[10-12]，并采用正交試驗(yàn)對提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化研究，希望為發(fā)展綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)、提高自然資源利用率提供一定理論依據(jù).

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

紅菇（河北省承德市）、無水乙醇（天津市恒興化學(xué)試劑公司）、苯酚（天津市永大化學(xué)試劑公司）、濃硫酸分析純（天津市永大化學(xué)試劑公司）、葡萄糖分析純（天津市永大化學(xué)試劑公司）.

1.2 儀器與設(shè)備

微波化學(xué)反應(yīng)器（上海遠(yuǎn)懷化工科技有限公司）；電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；HCP-100型粉碎機(jī)（浙江省永康市金穗機(jī)械制造廠）；電熱水浴鍋（天津市泰斯特儀器有限公司）；多用真空泵SB-Ⅲ型（南京予凱儀器設(shè)備有限公司）；紫外可見分光光度計(jì)（上海儀電分析儀器有限公司）.

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 多糖含量測定方法

1.3.1.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確稱取干燥至恒重的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品置于容量瓶中，加蒸餾水溶解并稀釋至刻度，配制成1.0 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后分別移取0.2，0.6，1.0，1.4，1.8 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于具塞比色試管中，加入蒸餾水補(bǔ)足至2 mL.按照苯酚-硫酸法[10]的相應(yīng)條件下處理后，于491 nm測定其吸光度值，以測得的吸光度為縱坐標(biāo)，以葡萄糖的濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線.

1.3.1.2 多糖得率的計(jì)算

在具塞比色管中吸取1 mL紅菇多糖樣品液，加入蒸餾水1 mL，補(bǔ)足至2 mL.按照苯酚-硫酸法的最佳條件進(jìn)行處理，測吸光度.然后按式（1）計(jì)算紅菇多糖得率：

式中W表示紅菇多糖樣品質(zhì)量（單位：mg），f表示換算因子，C表示試樣中葡萄糖的質(zhì)量濃度（單位：mg/mL），D表示紅菇多糖的稀釋倍數(shù).

1.3.2 紅菇多糖微波提取流程

將紅菇烘干粉碎，稱取一定量的紅菇粉，按1∶30的比例加入蒸餾水，60℃條件下進(jìn)行微波處理，熱水浸提，抽濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、濃縮，得到多糖提取液.

1.3.3 微波法提取紅菇多糖的工藝條件優(yōu)化

1.3.3.1 提取工藝單因素條件試驗(yàn)

固定其他實(shí)驗(yàn)條件，分別對料液比、微波溫度、微波時(shí)間以及浸提時(shí)間進(jìn)行單因素試驗(yàn).

1.3.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)模型，選取料液比、微波溫度、微波時(shí)間作為自變量，以紅菇多糖提取率為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)三因素三水平的正交試驗(yàn)，見表1.

表1 正交設(shè)計(jì)因素與水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以葡萄糖的濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度A為縱坐標(biāo)得到葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖1，得回歸方程y=0.823x+0.020 5，R2=0.999 5，表明該標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好.

圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 料液比的單因素試驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取 5 g 紅菇粉，分別按照液料比 1∶10，1∶20，1∶30，1∶40，1∶50 加入蒸餾水，在微波溫度 60 ℃的條件下處理300 s后，80℃熱水提取2 h，然后按照苯酚-硫酸法測定吸光度值，并計(jì)算多糖得率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2.從圖2可知，隨著料液比的增大，紅菇多糖的得率也在增大.在料液比為1∶30時(shí)，紅菇多糖的得率到達(dá)了最大值，之后趨于平緩.

圖2 不同料液比對多糖的率的影響

2.2.2 微波溫度單因素試驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取5 g紅菇粉，按照1∶30的液料比加入蒸餾水，分別在微波溫度30，40，50，60，70℃條件下處理300 s后，80℃熱水提取2 h，然后按照苯酚-硫酸法測定吸光度值，并計(jì)算多糖得率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3.由圖3可知，紅菇多糖的得率在微波溫度為60℃之前呈現(xiàn)上升趨勢，在60℃之后開始下降，出現(xiàn)這種情況的原因可能是細(xì)胞內(nèi)的微波熱效應(yīng)過快，從而破壞了多糖的結(jié)構(gòu).所以微波溫度以60℃左右為宜.

圖3 不同微波溫度對多糖得率的影響

2.2.3 微波時(shí)間單因素試驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取5 g紅菇粉，按照1∶30的液料比加入蒸餾水，在溫度為60℃的條件下，微波處理時(shí)間分別為100，200，300，400，500 s后，80℃熱水提取2 h，然后按照苯酚-硫酸法測定吸光度值并計(jì)算多糖得率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖4.從圖4可以看出，紅菇多糖的得率隨微波時(shí)間的增多而增大，但是在微波時(shí)間300 s后，紅菇多糖得率開始降低.紅菇多糖得率降低的原因可能是在微波的長時(shí)間作用下破壞了多糖結(jié)構(gòu)，使紅菇多糖結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了降解.

圖4 不同微波時(shí)間對多糖得率的影響

2.2.4 浸提時(shí)間的單因素實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取5 g紅菇粉，按照1∶30的液料比加入蒸餾水，在微波溫度為60℃的條件下，處理300 s后，80℃熱水分別提取1，1.5，2，2.5，3 h，然后按照苯酚-硫酸法測定吸光度值并計(jì)算多糖得率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖5.由圖5可以看出，紅菇多糖的得率在浸提時(shí)間為2 h之前有較為明顯的增大趨勢，而在2 h之后，趨勢開始變得平緩，綜合提取效率等因素考慮，確定浸提時(shí)間為2 h.

2.3 正交試驗(yàn)

以紅菇多糖得率作為評價(jià)依據(jù)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選料液比、微波溫度、微波時(shí)間3個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)結(jié)果見表2.根據(jù)表2中的極差R值，可以得出影響紅菇多糖得率的因素的大小依次為料液比＞微波時(shí)間＞微波溫度.從正交試驗(yàn)中得出，微波輔助提取紅菇多糖的最佳工藝條件為料液比1∶40，微波時(shí)間400 s，微波溫度60℃.

2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

稱取5 g紅菇粉，按照最佳提取條件進(jìn)行提取，重復(fù)進(jìn)行3次試驗(yàn).驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表3.從表3可以看出，在此條件下，紅菇多糖平均得率為6.28%，確為最佳條件，工藝條件穩(wěn)定.

圖5 不同浸提時(shí)間對多糖得率的影響

3 結(jié)論

將微波提取工藝運(yùn)用到紅菇多糖的提取方法中，并對各個(gè)因素進(jìn)行了單因素試驗(yàn)研究，最后通過正交試驗(yàn)得到微波輔助提取紅菇多糖的最佳工藝條件是：料液比為1：40，微波時(shí)間為400 s，微波溫度設(shè)定60℃，浸提時(shí)間為2 h，在此條件下，紅菇多糖得率達(dá)到6.28%，且工藝條件穩(wěn)定.

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表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

表3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

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