海鲜菇中总糖提取的影响因素研究

2017-05-30 12:36李淑荣王丽倪淑君
安徽农业科学 2017年30期
关键词:总糖

李淑荣 王丽 倪淑君

摘要[目的]研究海鲜菇中总糖含量提取的影响因素,为海鲜菇中总糖的利用提供依据。[方法]分析了海鲜菇中总糖热水浸提的最佳提取目数、适合提取原料,在此基础上研究了提取温度、提取时间、料液比对海鲜菇中总糖提取效果的影響。[结果]海鲜菇最佳提取目数为100目,残菇为总糖的最佳提取原料。当提取温度为80 ℃、提取时间为20 min、提取料液比为1∶20(g∶mL)时,残菇中总糖提取率最高为13.63%。[结论]海鲜菇的残菇中总糖含量最高,适合作为进一步糖类物质研究的基础原料。

关键词海鲜菇;热水浸提;总糖

中图分类号S646文献标识码

A文章编号0517-6611(2017)30-0096-03

Abstract[Objective]Research on the extraction factor of the total sugar in Hypsizygus marmoreus can provide basis for application of total sugar in Hypsizygus marmoreus.[Method]This paper analyzed the optimum extraction mesh number and material of total sugar in Hypsizygus marmoreus by hot water extraction. In this base, the influence factors of extraction temperature, time, and solidliquid ratio were studied. [Result]The optimum extraction mesh number was 100 and the residual mushroom was the potimal extraction material.When extraction time was 80 ℃, extraction time was 20 min, solidliquid ratio was 1∶20(g∶mL), the highest total extraction rate was 13.63%. [Conclusion]The residual Hypsizygus marmoreus have the highest total sugar which is a very important material to use in the next step.

Key wordsHypsizygus marmoreus;Hot water extraction;Total sugar

海鲜菇(Hypsizygus marmoreus)又名真姬菇,在日本称之为“御菇”或“御茸”,是一种珍稀食用菌,被誉为食用菌中的“金枝玉叶”[1-2]。海鲜菇中糖类物质含量丰富,不仅含有提高机体免疫力、抗肿瘤、抗衰老等功效的多糖,还有可以提供甜味、香味、呈色的单糖、寡糖[3]。因此,将海鲜菇中的糖类物质作为食品、医药行业的加工产品,可以提高海鲜菇的附加值。

目前关于海鲜菇多糖的研究较多,如贺江等[4]、刘红红[5]、聂莹等[6]分别研究了多糖的提取方法、分子量分布、组分及抗氧化活性等。而关于总糖的研究,我国关于食用菌有一个国家标准(GB/T 15672—2009),该标准中采用酸水解的方法将食用菌中水溶性糖和水不溶性糖水解成还原糖,然后采用苯酚硫酸法测定,该方法可以将食用菌中所有可溶性和不可溶性糖类进行测定,包括单糖、寡糖、多糖,但该方法得到的糖类无法进行后期单糖、寡糖、多糖的功能特性分析和应用。目前关于茶树菇[7]、香菇[8]等均有相关报道优化可溶性糖的提取,为后续的研究提供了一定的基础保障,而关于海鲜菇中总糖或可溶性糖的提取研究尚少见报道。笔者以不同目数、原料、提取时间、提取温度、料液比5个因素考察热水浸提法对海鲜菇中总糖的提取效果,为后期糖类的进一步纯化、活性研究提供一定的基础。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1原料与试剂。

海鲜菇,购于北京市菌类生产基地。海鲜菇菇根为生长110~120 d正常产品根部;幼菇为生长80~90 d未完全长成熟的产品;残菇为生长120~130 d的产品。样品经过分离、分割、60 ℃烘干后粉碎过筛,并贮藏于干燥器中备用。苯酚、浓硫酸及其他药品均为分析纯。

1.1.2仪器与设备。

T6新世纪紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限公司;3-18K超低温台式离心机,德国Sigma公司。

1.2方法

1.2.1葡萄糖标准曲线的绘制。

取6支具塞试管,分别加入100 μg/mL葡萄糖标准液0、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL,各补加蒸馏水至1.0 mL,然后各加入5%苯酚溶液1.0 mL、浓H2SO4 5.0 mL,静置10 min后,使用涡旋振荡器使反应液充分混合,在30 ℃水浴中加热20 min冷却至室温后于490 nm波长处测定吸光度值,参考GB/T 15672—2009,略有改动。

1.2.2总糖提取的影响因素。

1.2.2.1粉碎目数的优化。

取预处理后海鲜菇的根粉过100、200、300目筛,称取2 g于烧杯中,提取料液比为1∶25(g∶mL),提取温度75 ℃,提取时间20 min,菇根粗提液在8 000 r/min下离心20 min,收集上清液。滤渣反复提取2次,离心后收集滤液,浓缩后用苯酚硫酸法测定总糖含量。

1.2.2.2提取原料的选取。

分别取过100目筛的幼菇、残菇、菇根2 g于烧杯中,提取料液比为1∶25(g∶mL),提取温度75 ℃,提取时间20 min,菇粗提液在8 000 r/min下离心20 min,滤渣反复提取2次,离心后收集滤液,浓缩后用苯酚硫酸法测定总糖含量。试样中总糖含量以质量分数(X,%)计算,计算公式如下:

X=m1×V1×10-6m2×V2×(1-w)×100%

式中,V1为样品定容体积(mL);V2为比色测定时所移取样品测定液的体积(mL);m1为从标准曲线上查得样品测定液中的含糖量(μg);m2为样品质量(g);w为样品含水量(%)。

1.2.2.3料液比的影响。

在提取温度为50 ℃、提取时间20 min的情况下,分别按料液比为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50,1∶60(g∶mL)提取样品中的总糖,样品粗提液在8 000 r/min离心20 min,收集上层清液。滤渣反复提取2次,离心后收集滤液,浓缩后用苯酚硫酸法测定总糖含量。

1.2.2.4提取时间的影响。

在提取温度为50 ℃、料液比1∶20(g∶mL)的条件下,分别按提取时间为5、10、20、30、40、50 min时提取样品中的总糖,样品粗提液在8 000 r/min离心20 min,收集上层清液。滤渣反复提取2次,离心后收集滤液,浓缩后用苯酚硫酸法测定总糖含量。

1.2.2.5提取温度的影响。

在提取时间为20 min、料液比1∶20(g∶mL)条件下,分别按提取温度40、50、60、70、80、90 ℃提取样品中的总糖,样品粗提液在8 000 r/min下离心20 min,收集上层清液。滤渣反复提取2次,离心后收集滤液,浓缩后用苯酚硫酸法测定总糖含量。

1.3数据分析

试验数据重复3次,用平均数±标准差表示。所有数据采用SPSS 18.0进行方差分析、显著性分析,采用Origin 8.0 绘制曲线图。

2结果与分析

2.1葡萄糖标准曲线

以葡萄糖浓度(x)为横坐标,以吸光度值(y)为纵坐标,在波长490 nm条件下绘制标准曲线(图1)。从图1可知,相关系数R2为0.999,说明葡萄糖在0~60 μg/mL浓度范围内,其浓度和吸光度呈良好的线性关系。

2.2总糖提取影响因素分析

2.2.1粉碎目数对提取效果的影响。

从图2可以看出,菇根100、200、300目提取的总糖含量差异不显著,说明原料预处理中粉碎目数的改变对总糖含量的影响很小,考虑到原料的制备难易程度及效益,选择将100目作为样品处理目数。

2.2.2不同原料的提取效果。

图3为残菇、幼菇、菇根3种原料总糖提取量含量分析图,3种样品总糖提取率效果差异显著,其中残菇≈2.0倍菇根≈1.5倍幼菇,其主要原因有2个:一是残菇为开伞菇,导致菌褶暴露、孢子释放,细胞壁和细胞膜结构稳定性变差,使得糖类物质更容易溶解出来;另一个原因可能是随着生长时间的延长,糖类物质在不断合成,使得总糖含量较高[9-10]。综合以上因素,该试验选择残菇作为试验原料。

2.2.3料液比对残菇总糖得率的影响。

提取溫度为50 ℃,提取时间20 min的情况下,按料液比为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60(g∶mL)提取样品中的总糖,结果如图4所示。由图4可知,随着料液比中溶剂用量的增加,总糖含量先增加后减小,达到1∶20(g∶mL)时含量最高。一般来说,料液比中溶剂用量越高总糖含量也较高,但料液比中溶剂用量进一步增加,原料中糖类物质均溶解出来,液体量的增加不会增加总糖含量,反而给后面的蒸发浓缩工序增加困难,可能使后续处理过程中得到糖类损失而减少。在保证提取效果的同时,尽量减少水用量和降低蒸发浓缩的负荷,选取1∶20(g∶mL)作为后期优化处理的较优条件。

2.2.4提取时间对残菇总糖得率的影响。

提取温度为50 ℃,料液比1∶20(g∶mL)的条件下,分别在提取时间为5、10、20、30、40、50 min时提取总糖,如图5所示。由图5可以看出,随着提取时间的增加,总糖含量逐渐升高,在提取时间为20 min 时达到最高,而后又随时间增加有下降趋势并处于不显著状态。该研究可能是因为随着提取时间的延长,加热温度较高,使得一些糖类与样品中的其他成分发生反应而减少。

2.2.5提取温度对残菇总糖得率的影响。

提取时间为20 min,料液比1∶20(g∶mL)条件下,分别在提取温度40、50、60、70、80、90 ℃时提取总糖,结果如图6所示。由图6可以看出,总糖含量在温度为40~60 ℃时差异不显著,但随提取温度的逐渐上升,到80 ℃的时候总糖提取含量达到最高,而后又随温度的升高而下降。可能是因为随着提取温度的增加,使得一些糖类与样品中的其他成分发生反应而减少。该研究与戴其强[11]研究草菇总糖提取量随着温度的变化结果一致。

3结论

该研究通过对原料处理目数的分析,优化原料种类,进

而分析影响总糖提取的料液比、提取温度、提取时间等主要因素,分析了各个条件对总糖提取的影响。结果显示,当粉碎目数为100目,原料以残菇为优,料液比1∶20(g∶mL),提取时间为20 min,提取温度80 ℃为残菇总糖的较优提取条件,该条件下提取的总糖含量为13.63%。

参考文献

[1]

李挺,宋斌,林群英,等.白玉菇的研究进展[J].贵州科学,2011,29(2):48-52.

[2] ZHNG B Z,INNGJERDINGEN K T,ZOU Y F,et al. Characterisation and immunomodulating activities of exopolysaccharides from submerged cultivation of Hypsizigus marmoreus[J].Food chemistry, 2014,163:120-128.

[3] 谷镇,杨焱.食用菌呈香呈味物质研究进展[J].食品工业科技,2013,34(5):363-367.

[4] 贺江,向球,蔡翠玲,等.真姬菇多糖超声波辅助提取工艺及抗氧化活性研究[J].江苏农业科学,2014,42(4):232-234.

[5] 刘红红.真姬菇SK-01胞外多糖与胞内多糖的提取及其抗氧化活性[D].泰安:山东农业大学,2013.

[6] 聂莹,李淑英,丁洋,等.真姬菇子实体多糖结构特性及抗氧化活性研究[J].中国食品学报,2016,16(11):55-61.

[7] 林启训,邱蕊,毛延妮.超声提取茶树菇可溶性糖的影响因素及优化[J].福建农林大学学报(自然科学版),2009,38(3):306-309.

[8] 陈万超,杨焱,于海龙,等.七种干香菇主要营养成分与可溶性糖对比及电子舌分析[J].食用菌学报,2015,22(1):61-67.

[9] BRENNAN M,LE PORT G,GORMLEY R.Postharvest treatment with citric acid or hydrogen peroxide to extend the shelf life of fresh sliced mushrooms[J].LWTFood Science and Technology, 2000, 33(4): 285-289.

[10] MAHAJAN P V,OLIVEIRA F A R,MACEDO I.Effect of temperature and humidity on the transpiration rate of the whole mushrooms [J]. Journal of food engineering, 2008, 84(2): 281-288.

[11] 戴其强.草菇水溶性糖的制备及其体外益生元效应的研究[D].南昌:江西农业大学,2012.

猜你喜欢
总糖
枯草芽孢杆菌对黑木耳发酵液糖类成分降解规律的影响
黄酒中总糖与还原糖含量测定方法比较
林下参片中总糖、还原糖及糖醛酸的含量测定
避雨栽培对川农泡椒1号品质的影响
干海参外源性总糖的测定方法
三叶海棠叶中水溶性总糖含量的测定