不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉品质比较分析

张明，吴茂玉，杨立风，王崇队，张博华，范祺，孟晓峰，马超

（中华全国供销合作总社济南果品研究院，山东济南250014）

灵芝孢子（Ganoderma lucidumspores）是灵芝生长成熟期从菌盖弹射出来的担孢子，是灵芝的生殖细胞，具有灵芝的全部遗传活性物质；富含蛋白质和氨基酸类、糖肽类、三萜类物质，具有抗肿瘤、免疫调节、保肝和降血糖等功能[1，2]。

野生的灵芝孢子粉由于风吹雨淋等自然因素的影响，难以收集。目前灵芝的种植以人工栽培为主，我国灵芝种植主要分为四大种植区域，分别为闽浙的武夷山及龙泉区域、东北吉林长白山区域、安徽一带大别山区域和山东鲁西区域，这四大区域的孢子粉产量占全国总产量的60%以上。灵芝孢子有一层极难被人体胃酸消化的几丁质和葡聚糖构成的外壁，不破壁的孢子粉人体无法消化吸收，目前灵芝孢子破壁技术有生物酶解法、化学法、物理法等[3，4]。受栽培方式、栽培环境、营养供给形式、采收时间、加工手段、储藏方式等诸多因素的影响，灵芝孢子粉的品质差别较大。如何准确鉴别灵芝孢子粉品质，保证产品质量，是破壁灵芝孢子粉产业亟待解决的难题。

本研究在前期调研的基础上，从我国灵芝孢子粉四大主产区共遴选出9个样品，分别对其感官品质、物理特性、理化指标、主要成分含量及抗氧化活性等指标进行了分析，以期为破壁灵芝孢子粉产品品质的鉴别提供指导和借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

试验材料为不同产地的灵芝孢子粉，DJ101、DJ102、DJ103、DH101采自大别山地区；SG101采自山东鲁西地区；WL103、WL119、WH101 采自武夷山地区；CD101 采自长白山地区。

热风循环烘箱，RXH-B-1，江阴市宏达粉体设备有限公司；高速台式离心机，TGL-10B，上海安亭科学仪器厂；激光粒度分布仪，BT-9300H，丹东百特仪器有限公司；测色色差计，WSC-S，上海仪电物理光学仪器有限公司；数码显微镜，Motic BA310 Digital，麦克奥迪实业集团有限公司；马弗炉，SX-2.5-10D，天津泰斯特仪器有限公司。

1.2 试验方法

灵芝孢子粉经风选、干燥、破壁处理、包装、灭菌等工艺加工制成破壁灵芝孢子粉。

1.2.1 破壁灵芝孢子粉物理性质分析

（1）色泽

采用测色色差计测定9种破壁灵芝孢子粉的色泽[5]，用CIELAB表色系统测定破壁灵芝孢子粉的L*、a*和b*值，其中L*代表明度指数，从黑暗（L*=0）到明亮（L*=100）的变化；a*代表颜色从绿色（-a*）到红色（+a*）的变化，b*代表颜色从蓝色（-b*）到黄色（+b*）的变化。

（2）粒径和比表面积

采用激光粒径分布仪测定9种破壁灵芝孢子粉的粒径分布和比表面积。以异丁醇为沉降介质，首先进行空白标定，要求背景值在2.0以内，取少许样品，缓慢进样，待遮光率达到10%～20%区间范围内，停止进样，开启超声，超声分散30 s后，测定粒径和比表面积，每个样品重复测定10次[5]。

（3）破壁率

参照《破壁灵芝孢子粉破壁率测定》（NY/T 1677-2008）中的方法进行测定[6]。

（4）松密度、堆积密度

松密度：准确称取5 g粉体（m），将其小心转入50 mL量筒中，水平方向轻摇量筒，使粉体上表面尽量平整，记录此时粉体的体积V[7]，计算公式见式（1）。

堆积密度：准确称取5 g粉体（m1），转入50 mL量筒中，尽量减少筒壁粘连，充分振实，直至量筒内粉体体积不再变化，读取粉体体积（V1），重复测定3次，取平均值，计算公式见式（2）。

1.2.2 破壁灵芝孢子粉营养指标分析

（1）灰分测定

按照食品安全国家标准（GB 5009.4-2016）《食品中灰分的测定》第一法测定[8]。

（2）粗多糖测定

参照《保健食品功效成分检测方法》中的“粗多糖的测定方法”（以葡聚糖计）进行测定[9]。

（3）脂肪测定

按照GB 5009.6-2016《食品中脂肪的测定》第二法进行测定[10]。

1.2.3 破壁灵芝孢子粉抗氧化活性分析

（1）DPPH自由基清除能力

取2 mL样品溶液，与2 mL、0.4 mmol/L的DPPH溶液充分混匀，避光静置30 min，于517 nm处测吸光度A1。同理测定2 mL样品溶液与2 mL无水乙醇充分混匀后的吸光度A2以及2 mL蒸馏水与2 mL DPPH溶液充分混匀后的吸光度A0。以蒸馏水进行空白校正[11]，计算公式见式（3）。

（2）-OH自由基清除能力

取1 mL样品溶液，依次加入1 mL 8 mmol/L的FeSO4溶液，1 mL 8 mmol/L的水杨酸-乙醇溶液，1 mL 8 mmol/L的H2O2溶液。混匀后静置1 h，于510 nm处测吸光度A'1。同时用蒸馏水代替样品溶液测得吸光度A'0，用蒸馏水代替H2O2溶液测得吸光度A'2[12]，计算公式见式（4）。

（3）还原能力

取1 mL样品溶液，加入0.2 mL的0.2 mol/L的磷酸盐缓冲溶液和0.5 mL 1%的K3[Fe(CN)6]溶液。混匀后50℃反应20 min，冷却。再加入1 mL 10%三氯乙酸溶液、0.2 mL、0.1%FeCl3溶液和3 mL的蒸馏水混匀，静置5 min，700 nm处测吸光度Ai。用蒸馏水代替样品溶液测得吸光度Ac，用蒸馏水代替K3[Fe(CN)6]溶液测得吸光度Aj[13]，计算公式见式（5）。

1.3 数据处理

数据统计均采用SPSS进行ANOVA单因素方差分析和Ducan's多重检验。

2 结果与分析

2.1 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉物理性质比较

2.1.1 破壁灵芝孢子粉色泽比较

破壁灵芝孢子粉呈深棕褐色。由表1可知，L*值从大 到 小 依 次 为 WH101、CD101、DJ103、WL103、DJ102、DJ101、DH101、SG101、WL119，WH101 亮度最大，其次是CD101，WL119色泽最深。a*值大小依次为WL119、SG101、DJ101、WL103、WH101、DJ103、DH101、CD101、DJ102，说明WL119偏红程度最大，SG101、DJ101次之，DJ102红色最浅。b*值中DJ102、DH101值较高，说明偏黄程度较大。破壁灵芝孢子粉色泽除受原料品种影响外，破壁、干燥等加工过程对其也有较大影响，总体来看，WL119、SG101、DJ101等粉体色泽品质较好。

表1 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉色泽比较Table 1 Comparison of the pink color of brokenGanoderma lucidumspores produced from different origin raw materials

表2 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉粒径、比表面积及破壁率比较Table 2 Comparison of particle size,specific surface area and breaking rate of spore powder of brokenGanoderma lucidum from different origin raw materials

2.1.2 破壁灵芝孢子粉粒径、比表面积及破壁率比较

D10、D50、D90分别表示粉体粒径小于某一值时累计率为10%、50%、90%，其中D50为粒径的中值，又称中位径或平均粒径，最具代表性。9种粉体的粒径分析结果如表2所示，由表可知，9种干燥粉体D50大小依次为CD101>DJ103>WL119>SG101>WL103>DH101>DJ102>WH101>DJ101。跨度用于表征粉体粒度分布的宽度，跨度越大，粒度分布越分散[14]。由表2可以看出，CD101粉体最为分散，DJ102跨度最小，粉体分布较均匀。DJ101比表面积最大，WH101次之，DJ103最小。破壁率均在95%以上，DJ101、DJ102、SG101、WH101 破壁效果较好。

2.1.3 松密度

松密度是反映粉体充填性的评价指标，在片剂和胶囊剂的装填过程中具有重要意义，松密度越大越有利于粉末的充填[15]。图1显示了我国不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉体松密度的对比，由图可知，松密度由大到小依次为 DJ101、CD101、WL103、SG101、WL119、WH101、DJ102、DJ103、DH101。其中 DJ101、CD101 松密度较高，更有利于作为胶囊剂等产品的充填原料，DH101充填效果最差。

图1 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉松密度比较Fig.1 Comparison of loose density of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

2.1.4 堆积密度

图2 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉堆积密度对比Fig.2 Comparison of bulk density of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

堆积密度影响压片成型，研究表明，堆积密度越大，越有利于压片成型[16]。由图2可知，堆积密度大小依次为CD101>DJ101>WL103>WL119>WH101>DJ102>SG101>DJ103>DH101。其中CD101、DJ101堆积密度较高，更有利于压片成型，DH101较其他样品较难压片。

2.2 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉营养指标分析

2.2.1 灰分

图3 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉灰分对比Fig.3 Comparison of ash content of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

灰分是标示食品中无机成分总量的一项指标，也是鉴别产品洁净度、掺假等行为的重要指标。由图3可知，灰分大小依次为DH101>WL103>WL119>WH101>DJ101>SG101>DJ102>DJ103>CD101。其中DH101灰分值最大，为 1.1 g/100 g，CD101 最低，为 0.72 g/100 g，所有样品均符合药典规定的小于或等于3.2 g/100 g的要求。

2.2.2 多糖含量

图4 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉粗多糖含量对比Fig.4 Comparison of Crude polysaccharide content of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

灵芝多糖是破壁灵芝孢子粉最主要的活性成分之一，具有降血脂、抗肿瘤、免疫调节等多种保健功能[17]。图4为我国不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉粗多糖含量的对比，由图可知，多糖含量大小依次为DJ103>SG101>DH101>DJ102>WL103>CD101>WH101>DJ101>>WL119。其中DJ103粗多糖含量最高，为1.38 g/100 g，SG101次之，WL119含量最低，为0.79 g/100 g。

2.2.3 脂肪含量

图5 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉脂肪含量对比Fig.5 Comparison of Fat content of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

灵芝孢子粉内脂肪类物质主要为脂肪酸、三萜类等成分，是破壁灵芝孢子粉含量最为丰富的主要活性成分之一，具有抗肿瘤、免疫调节等功效[18]。图5为我国不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉粗脂肪含量对比，由图可知，粗脂肪含量由大到小依次为 SG101、DJ103、DH101、DJ102、WH101、DJ101、CD101、WL103、WL119。其中SG101粗脂肪含量最高，为32.67%，DJ103次之，WL119含量最低，为27.33%。

2.3 破壁灵芝孢子粉抗氧化活性比较

2.3.1 DPPH自由基清除率

图6（见下页）为9种破壁灵芝孢子粉对DPPH自由基清除能力对比，由图可知，DPPH自由基清除能力对比由大到小依次为 DJ102、SG101、CD101、WL103、DH101、DJ101、DJ103、WL119、DH101、WH101。其中 DJ102 样品对DPPH自由基清除能力最强，清除率达72.55%，SG101次之，WH101清除能力最弱，清除率为57.89%。

图6 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉对DPPH自由基清除率对比Fig.6 Comparison of DPPH free radical scavenging rate of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

2.3.2 -OH自由基清除率

羟基自由基被认为是毒性最强的活性氧自由基，辐射、损伤等理化因素都会促进它的形成，是造成生物有机体过氧化损伤的主要因素[19]。9种破壁灵芝孢子粉对-OH自由基清除能力如图7所示，由图可知，-OH自由基清除能力由大到小依次为DJ103、WH101、WL119、WL103、DH101、DJ102、CD101、DJ101、SG101。其中 DJ103样品对-OH自由基清除能力最强，清除率为33.44%；WH101、WL119次之，SG101清除能力最弱，清除率为10.09%。

图7 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉对-OH自由基清除率对比Fig.7 Comparison of-OH free radical scavenging rate of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

2.3.3 还原能力

抗氧化剂的还原力与其抗氧化活性之间存在联系。抗氧化剂是通过自身的还原作用给出电子，从而清除自由基，还原力越大，抗氧化性越强[20]。图8为9种破壁灵芝孢子粉还原能力的对比，由图可知，供试样品中还原能力 由 大 到 小 依 次 为 DJ102、DJ103、WL103、SG101、CD101、DJ101、WH101、DH101、WL119。其中 DJ102 样品还原能力最强，达46.4%，DJ103次之，WL119还原能力最弱，为37%。

图8 不同产地原料生产的破壁灵芝孢子粉还原能力对比Fig.8 Comparison of reducing ability of brokenGanoderma lucidumspore powder from different origin raw materials

3 小结

通过测定不同产区原料生产的破壁灵芝孢子粉的物理、营养及抗氧化活性等特症。结果发现，我国四大灵芝产区中，大别山产区、长白山产区原料生产的破壁灵芝孢子粉松密度、堆积密度较高，更有利于作为片剂、胶囊剂等产品的加工原料；大别山产区原料生产的破壁灵芝孢子粉粗多糖含量（以葡聚糖计）最高，为1.38 g/100g，且抗氧化能力最强，其中DPPH自由基清除能力、-OH自由基清除能力、还原能力最高分别可达72.55%、33.44%，46.4%。