提升香菇多糖浸出率的工艺研究*

2021-11-04 06:23宋光林
中国食用菌 2021年10期
关键词:锥形瓶粒径香菇

敖 珍,谭 红,宋光林

(1.贵州民族大学化学工程学院,贵州 贵阳 550000;2.贵州科学院,贵州 贵阳 550000;3.贵州省分析测试研究院,贵州 贵阳 550000)

香菇(Lentinus edodes)是世界第二大食用菌,含多种药用成分,尤其是其多糖的生物活性作用极其显著[1]。香菇因其味道鲜美、营养丰富,深受人们喜爱。又因其具有抗炎[2]、修复骨骼肌损伤[3]、提高运动耐力[4]、抗氧化[5]等作用引起广大研究者的研究热潮。提取过程的工艺往往会影响香菇多糖的得率,在提取前,可以运用各种各样的预处理技术处理香菇以提高其多糖产量[6]。但目前有关香菇浸泡工艺的研究未见报道。

香菇干品加水浸泡可使其恢复新鲜柔软,但浸泡工艺对香菇中的香菇多糖影响较大,浸泡不当会使香菇的营养价值流失[7]。针对以上问题展开对香菇浸泡工艺的研究,以期为香菇研究工作者提供理论依据,同时为喜爱食用香菇的广大民众提供浸泡技术要点参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

香菇干品,贵州省铜仁市梵天菌业;葡萄糖、苯酚、硫酸(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;蒸馏水,贵州省分析测试研究院。

1.2 仪器与设备

药材粉碎机,上海成界有限公司;HH-8数显恒温水浴锅,国华电器有限公司;SHB-III循环水式多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司;723S可见分光光度计,上海棱光技术有限公司;BSM220.4电子天平,上海卓精电子科技有限公司。

其他仪器设备:250 mL锥形瓶、500 mL抽滤瓶、玻璃棒、钥匙、称量纸、滤纸、布氏漏斗、容量瓶、量筒、移液枪、比色皿。

1.3 试验方法

1.3.1 香菇浸泡工艺流程

香菇干品→称量→加水→浸泡→抽滤→收集滤液→稀释→测糖含量。

1.3.2 香菇浸泡液多糖含量的测定

采用苯酚-硫酸法[8-9]测定浸泡液多糖含量。

1.3.3 葡萄糖标准曲线的制作

准确称取100 mg葡萄糖标准品于100 mL烧杯中,加水溶解,定容至1 000 mL,即得100 mg·mL-1标准溶液。分别吸取标准溶液0、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL于具塞试管中,用蒸馏水补足至1.0 mL。再向各试管中加入5%苯酚溶液1.0 mL,快速加入5.0 mL硫酸,静置10min。使用涡旋振荡器使反应液充分混合后,置于30℃水浴中反应20min,于490 nm处测吸光度[9]。

1.3.4 多糖浸出率的测定

香菇多糖浸出率根据提取率 (x,%)公式[10]计算,计算公式为:

式中:c为由标准曲线计算得出的多糖质量浓度(mg·mL-1);V为定容体积(mL);N为稀释倍数;m为香菇原料质量(g)。

1.3.5 浸泡工艺单因素研究

1)香菇原料粒径对香菇多糖浸出率的影响

准确称取5 g的香菇置于250 mL的锥形瓶内,料液比1∶20,提取温度20℃,提取时间60 min。使香菇原料分别为完整原料,以及撕成1/2原料、1/4原料、1/8原料以及原料粉末,按1.3.1方法浸出香菇多糖,然后测定多糖含量并计算其浸出率。

2)浸泡温度对香菇多糖浸出率的影响

准确称取5 g的香菇最优粒径原料置于250 mL的锥形瓶内,料液比1∶20,提取时间60 min。设置提取温度分别为 20℃、40℃、60℃、80℃、100℃,按1.3.1方法浸出香菇多糖,然后测定多糖含量并计算其浸出率。

3)浸泡时间对香菇多糖浸出率的影响

准确称取5 g的香菇最优粒径原料置于250 mL的锥形瓶内,料液比1∶20,提取温度20℃。设置提取时间分别为20 min、60 min、150 min、300 min、900 min,按1.3.1方法浸出香菇多糖,然后测定多糖含量并计算其浸出率。

4)浸泡料液比对香菇多糖浸出率的影响

准确称取5 g的香菇最优粒径原料置于250 mL的锥形瓶内,提取温度20℃,提取时间60 min。设置浸泡的料液比分别为 1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50,按1.3.1方法浸出香菇多糖,然后测定多糖含量并计算其浸出率。

5)浸泡搅拌对香菇多糖浸出率的影响

在上述最佳的浸泡工艺下,分别设置搅拌试验组与不搅拌对照组,比较搅拌对多糖浸出率的影响。

2 结果与讨论

2.1 葡萄糖标准曲线

绘制标准曲线,见图1。

图1 葡萄糖标准曲线Fig.1 Standard curve of glucose

如图1所示,计算回归方程为:

所得的回归方程中R2为0.999 3。

2.2 香菇原料粒径对香菇多糖浸出率的影响

香菇原料粒径对香菇多糖浸出率的影响如图2所示。

图2 香菇原料粒径对香菇多糖浸出率的影响Fig.2 Influence of the particle size of Lentinus edodes on the spillage rate of lentinan

由图2可知,当香菇原料为完整原料时,多糖浸出率仅为4.14%,随着香菇的粉碎,多糖的浸出率也逐渐增加。这是由于香菇与溶剂接触的表面积增大,多糖更大限度溶于水中,当原料被破碎成粉末时,多糖浸出率升至最高为14.33%。由此知可,当原料粒径越小,多糖浸出越多,这对于以提取率为指标的香菇研究工作者来说,香菇粒径越小越好。但对于生活饮食人员而言,浸泡水弃去,需要尽量保留香菇菇体中的多糖成分,因此完整香菇或者香菇撕成1/2浸泡都是不错的选择,有利于其营养成分的保留。

2.3 浸泡温度对香菇多糖浸出率的影响

浸泡温度对香菇多糖浸出率的影响如图3所示。

图3 浸泡温度对香菇多糖浸出率的影响Fig.3 Influence of soaking temperature on the spillage rate of lentinan

由图3可知,当浸泡温度为20℃时,多糖浸出率为14.36%;当温度升至60℃时多糖浸出率高达19.88%。这是因为温度升高,加快了扩散速度。但当温度达到100℃时,多糖浸出率下降,这可能是由于高温使多糖结构发生了降解[11-12]。对于以水为溶剂提取香菇多糖的研究者说,无论60℃浸泡还是提取,都是保持多糖得率及活性的最佳选择。对生活餐饮制作者而言,20℃浸泡香菇,既能使其变鲜,又能使其保留更多营养。

2.4 浸泡时间对香菇多糖浸出率的影响

浸泡时间对香菇多糖浸出率的影响如图4所示。

图4 浸泡时间对香菇多糖浸出率的影响Fig.4 Influence of soaking time on spillover rate of lentinan

由图4可以看出,当浸泡时间为20 min,多糖浸出率仅为12.15%;当时间达到300 min时,多糖浸出率增加至16.18%;当时间延长至900 min时,多糖浸出率最高为16.54%。因此随着浸泡时间的延长,多糖的浸出率逐渐增加,呈上升趋势;但是超过300 min后,多糖浸出率增加变缓。这可能是由于浸泡时间的增长,溶剂中的多糖浓度越高,扩散速度减慢,基本达到平衡状态[13]。实际提取香菇多糖时,考虑时间成本,选择300 min适宜。生活中,香菇复水时,20 min已足够满足恢复柔软,且香菇多糖损失最小。

2.5 浸泡料液比对香菇多糖浸出率的影响

浸泡料液比对香菇多糖浸出率的影响如图5所示。

图5 浸泡料液比对香菇多糖浸出率的影响Fig.5 Influence of soakingmaterial to liquid ratio on the spillover rate of lentinan

由图5可知,当料液比为1∶10时,多糖浸出率仅为4.04%;而当料液比为1∶20时,溶剂增加,浸泡液黏度降低,多糖容易从固体粉末中扩散出来,多糖浸出率达14.36%。继续加大浸泡水量,多糖浸出率呈下降趋势。说明香菇多糖已经完全溶解,加水量过多会增加试剂消耗量,也不利于后续处理,故选择料液比1∶20提取香菇多糖为最佳料液比,生活中香菇复水时,10倍加水量可使香菇新鲜美味,满足需求的同时减少多糖流失。

2.6 浸泡搅拌对香菇多糖浸出率的影响

在原料粉碎、料液比1∶20、时间300 min、温度60℃条件下,分别设置搅拌试验组与不搅拌对照组,结果见图6。

图6 浸泡搅拌对香菇多糖浸出率的影响Fig.6 Influence of soaking and stirring on the spillover rate of lentinan

由图6可知,当进行搅拌时多糖浸出率为28.84%,而未进行搅拌的对照组多糖浸出率则为19.60%。因此,在提取香菇多糖时,采取搅拌操作可明显提升多糖得率。

3 结论

采用单因素试验方法考察了原料粒径、浸泡液料比、浸泡温度、浸泡时间、搅拌对香菇多糖浸出率的影响。按照条件筛选后的香菇最优浸泡工艺条件为:香菇粉末、温度60℃、时间300min、料液比1:20、搅拌。在该工艺条件下,香菇多糖浸出率高达28.84%。

通过初步了解香菇浸泡时5种因素对其多糖浸出率的影响,为香菇研究工作者在前处理技术过程提供理论依据,同时也为广大香菇食品爱好者更营养地食用香菇提供指导。香菇中含有多种活性物质及营养成分,但本文仅对香菇多糖进行分析讨论,今后试验可进一步研究浸泡工艺对香菇中多种成分的影响。

猜你喜欢
锥形瓶粒径香菇
大空隙透水铺装基层碎石抗压碎性能的试验和计算
香菇富集重金属镉的研究进展
镁砂细粉粒径对镁碳砖物理性能的影响
计径效率试验粒径的分析与对比
隔空灭火
如何翻译“香菇油菜”?
吞吞吐吐的瓶子
小香菇的奇遇
氨的合成
学生对“酸碱中和滴定”的理解容易出现的误区