蛹虫草大米虫草酸提取工艺优化研究

全艳玲 邵 贺 卜凯迪 夏苏杭 李 萍 解生权

（1辽宁科技大学，辽宁鞍山114051，2辽宁经济职业技术学院，辽宁沈阳110122）

蛹虫草（Cordyceps militaris），又称北冬虫夏草，是食药两用滋补真菌。其含有的有效成分如虫草素、虫草酸、虫草多糖、甘露醇、SOD以及种类齐全的氨基酸、多种微量元素和维生素等，具有补肺益肾、抗疲劳、抗肿瘤、抗衰老、美容养颜等保健作用，以及显著增强免疫力的功效。由蛹虫草菌发酵的大米，含有虫草特有的功能成分虫草酸，笔者对蛹虫草大米中提取虫草酸的工艺进行了优化[1-5]。

1 材料与方法

1.1 供试材料

辽宁科技大学化学工程实验中心保存的蛹虫草大米。

1.2 试验方法

1.2.1 蛹虫草大米处理及虫草酸的测定[6-9]

将培养好的蛹虫草大米准确称量1.0 g，加入去离子水，水浴提取，提取液超声，离心取上清，去离子水补水至20 mL，再取样1 mL，分别放置在标有标签的试管中，依次加入配置好新的高碘酸钠溶液1 mL后混合均匀，平置室温10 min，再依次加入2 mL配置好的0.1%蔗糖溶液，均匀混合后加入4 mL配置好的Nash试剂（Nash试剂的配置：150 g醋酸铵+2 mL冰乙酸+2 mL乙酰丙酮，用去离子水稀释定容到1000 mL。），54.5℃水浴加热20 min后显色，冷水冷却，412 nm处测定其吸光值。每个样品测定其3个平行。

1.2.2 单因素试验设计

主要考察提取时间、提取温度、液固比、超声时间对虫草酸提取率的影响。

提取温度 100℃、液固 比 10∶1、超声 时间15 min，设定提取时间为30，40，50，60，70 min。

提取时间为60 min，液固比 10∶1、超声时间15 min，设定提取温度为 30，40，50，60，70，80，90，100℃。

提取时间为60 min，提取温度90℃、超声时间15 min，提取液固比为8∶1，9∶1，10∶1，11∶1，12∶1。

提取时间为60 min，提取温度90℃、液固比10∶1，设定提取液超声时间为 5，10，15，20，25，30，35 min。

1.2.3 虫草酸提取正交试验

在单因素试验基础之上，设计L9（34）正交试验，因素和水平见表1。

表1 L9（34）正交试验因素与水平

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 提取时间对虫草酸提取率的影响

由图1可以看出，在提取时间30～50 min虫草的提取率有所下降的，但是随着提取时间的延长，60 min达到了最高峰，虫草的提取率达到一个最大值，随后随着时间的延长有下降的趋势。后续研究选择合适的提取时间是非常重要的，考虑到虫草的提取率及周期的缩短，选60 min提取时间为最佳时间。

2.1.2 提取温度对虫草酸提取率的影响

从图2可以看出，虫草酸提取率呈现出逐渐上升的态势，提取温度的不断提高，虫草酸分子的热运动及溶解速度逐渐加快，致使虫草酸提取率不断提高，在90℃时候达到最高峰，随后开始下降。

图1 提取时间对虫草酸提取率的影响

图2 提取温度对虫草酸提取率的影响

图3 液固比对虫草酸提取率的影响

图4 超声时间对虫草酸提取率的影响

2.1.3 液固比对虫草酸提取率的影响

从图3可以看出，在虫草酸提取率达到42.24%时候达到最高峰，在液固比大于10∶1以后，是递减的趋势，相反在10∶1之前，呈现出的是逐渐递增的趋势，虫草酸提取率随液固比增加而增加，因此选择10∶1的液固比为最佳提取条件。

2.1.4 超声时间对虫草酸提取率的影响

图4显示，随超声时间的不断延长，虫草酸提取率不断上升，在超声20 min时，虫草酸提取率达到最大值，因此超声时间选择20 min为最佳提取时间。

2.2 虫草酸提取L9（34）正交试验

试验结果见表2，试验最佳虫草酸提取因素水平为A2B2C2D2。

3 小结

提取温度、液固比、超声时间这三个因素对于虫草酸提取率来说都是先上升到达峰值然后下降，而提取时间在开始是下降后上升到达峰值后再下降。正交试验结果可知试验各因素对虫草酸提取影响程度为：提取温度＞提取时间＞超声时间＞液固比。大米虫草酸最佳提取因素为：提取温度90℃，提取时间60 min，超声时间20 min，液固比10∶1。根据虫草酸标准曲线回归方程可以得出虫草酸质量浓度为1.670 mg/L，从而得出虫草素含量为5.368 mg/g。

表2 L9（34）正交试验结果