CN103864948B

CN103864948B - 一种块菌多糖的制备方法

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Publication number: CN103864948B
Application number: CN201410101841.1A
Authority: CN
Inventors: 黄治国; 罗惠波; 卫春会; 宗绪岩
Original assignee: Sichuan University of Science and Engineering
Current assignee: Sichuan University of Science and Engineering
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2034-03-19
Also published as: CN103864948A

Abstract

本发明属于功能性食品工程技术领域，尤其涉及一种块菌多糖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：制备块菌多糖提取液，制备块菌多糖浓缩液，干燥块菌多糖浓缩液，将块菌多糖粉末真空包装，运输或贮存等。本发明中的方法主要利用水作为溶剂提取块菌多糖，用膜分离设备浓缩块菌多糖提取液，用喷雾干燥法生产块菌多糖粉末。此方法操作简单、生产出来的块菌多糖活性高、贮存时间长，也方便运输贮存和利用。

Description

一种块菌多糖的制备方法

技术领域

本发明属于功能性食品工程技术领域，尤其涉及一种块菌多糖的制备方法。

背景技术

块菌(Truffle)因其子实体在地下土壤中生长并成熟，又被称为地下菌。块菌在分类上隶属于子囊菌亚门、担子菌亚门和接合菌亚门的不同科属。块菌中含有大量的蛋白质、氨基酸、维生素等对人体有益的营养物质。近年来又发现其中含有多种活性成分，例如，α-雄烷醇、神经酰胺、块菌多糖等。鉴于此，块菌是目前世界上食用价值高、开发前景大的食用真菌之一。

研究表明，块菌多糖能抑制小鼠S-180肉瘤以及EAC肉瘤的生长，但不抑制体外培养hela细胞的增殖，明显增加小鼠脾脏重量，促进碳粒廓清速率，还增加SRBC所致的小鼠迟发型足垫肿胀度，增加外周血中白细胞数及T淋巴细胞百分率，促进T淋巴细胞转化，提高小鼠血清中IgG水平。块菌多糖作为一种新的真菌多糖，水溶性好、毒性低、抑制肿瘤作用明显，可望开发成抗肿瘤免疫疗法的药物。因此，块菌多糖的提取及加工工艺研究对块菌多糖的应用具有重要意义，将会产生巨大的经济效益和社会效益。

提取多糖过程中常采用的溶剂是冷水、热水、热或冷的0.1mol/L~1mol/LNaOH或KOH，热或冷的1%HAc或苯酚等混合使用。通常是用甲醇或1：1的乙醇、乙醚混合液脱脂，然后用水加热提取2~3次，每次4~6小时，提取液经浓缩后以等量或数倍量的甲醇或乙醇、丙酮等沉淀，所获得粗多糖经反复溶解和醇沉而得。采用醇沉或其它溶剂沉淀所获得的真菌多糖，常混有较多的蛋白质，需要选择能使蛋白质沉淀而不使块菌多糖沉淀的酚、三氯甲烷、鞣质等试剂来处理，如sevag法、酶解法、三氟三氯乙烷法、三氯醋酸法。对碱稳定的糖蛋白，在硼氰化钾存在下，用稀碱温和处理可以把这种结合蛋白分开。

但以上提取制备块菌多糖方法存在操作复杂，容易使多糖降解；因为方法中使用高温会对块菌多糖活性进行破坏，不方便运输贮存的问题。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种块菌多糖的制备方法，主要利用水作为溶剂提取块菌多糖，用膜分离设备浓缩块菌多糖提取液，用喷雾干燥法生产块菌多糖粉末。此方法操作简单、生产出来的块菌多糖活性高、贮存时间长，也方便运输贮存和利用。

解决以上技术问题的本发明中的一种块菌多糖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）制备块菌多糖提取液：块菌用粉碎机粉碎后加水，温度10～40℃条件下浸泡提取10～20小时，再抽滤除去残渣得块菌多糖提取液，块菌与水的质量比为1:5～30；真菌多糖具有亲水性，水的经济利益较好且获取容易。

（2）制备块菌多糖浓缩液：块菌多糖提取液用膜分离设备浓缩至块菌质量与块菌母液体积比为1:0.5～3；本发明块菌多糖的提取液浓缩方法采用的膜分离设备，避免了高温对块菌多糖活性产生破坏。

（3）干燥块菌多糖浓缩液：块菌多糖浓缩液进行喷雾干燥，进风温度为140～200℃，出风温度为70～100℃，风机功率70-90%，干燥后得块菌多糖粉末；

（4）将块菌多糖粉末真空包装，运输或贮存。

所述步骤（1）中块菌为鲜块菌、速冻鲜块菌或干块菌。

所述鲜块菌或速冻鲜块菌，块菌与水的质量比为3:20。

所述干块菌，块菌与水的质量比为1:20。

所述步骤（1）中的浸泡温度为20～30℃；提取时间为12～16小时。

所述块菌为鲜块菌或速冻鲜块菌，步骤（2）浓缩至块菌质量与块菌母液体积比为1:1；所述块菌为干块菌，步骤（2）中浓缩至块菌质量与块菌母液体积比为1:3。

所述步骤（3）中的进风温度为140℃，出风温度为70℃。

本发明取得的有益效果为：

（1）本发明块菌多糖的提取方法具有提取过程温度低，避免了高温对块菌多糖活性产生破坏，而且不用加温提取设备。

（2）本发明块菌多糖的提取液浓缩方法采用的膜分离设备，也避免了高温对块菌多糖活性产生破坏。

（3）本发明块菌多糖浓缩液采用喷雾干燥得到块菌多糖粉末，有利于产品的贮存、运输和利用。

本发明中用些制备方法制得的块菌多糖的活性高，如还原能力、抗氧能力都比较好，作为制作其它产品提供了良好的性能。所得的块菌多糖在贮存时间上也增加、生产率提高。制备方法简单、便于操作，生产成本降低，达到节能和环保的效果。

附图说明

图1为本发明中料液比对多糖得率的影响图

图2为本发明中温度对多糖得率的影响图

图3为本发明中时间对多糖得率的影响图

图4为本发明中进风温度对块菌多糖浓缩液喷雾干燥的影响图

图5为本发明中风机功率对块菌多糖提取液喷雾干燥的影响图

图6为本发明中出口温度对块菌多糖提取液喷雾干燥的影响图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本发明所用块菌为鲜块菌、速冻鲜块菌或干块菌为市场上购买。如果用干块菌，加水量要略为大一些。所用仪器为：可见光分光光度计，电热鼓风干燥箱，电子天平，多功能磨浆机，水浴锅，托盘天平，冰箱，循环水式多用真空泵，膜分离设备等。

实施例1

1000g鲜块菌加水7L，用粉碎机粉碎后，20℃浸泡12小时后，抽滤除去残渣得块菌多糖提取液；多糖提取液用膜分离设备浓缩至1L；块菌多糖浓缩液进，行喷雾干燥，进风温度为160℃，出风温度为80℃，风机功率70%。干燥后得块菌多糖粉末。

实施例2

3000g鲜块菌加水20L，用粉碎机粉碎后，30℃浸泡14小时后，抽滤除去残渣得块菌多糖提取液；多糖提取液用膜分离设备浓缩至3L；块菌多糖浓缩液进行喷雾干燥，进风温度为140℃，出风温度为70℃，风机功率75%，干燥后得块菌多糖粉末。

实施例3

1000g速冻块菌加水5L，用粉碎机粉碎后，25℃浸泡20小时后，抽滤除去残渣得块菌多糖提取液；多糖提取液用膜分离设备浓缩至1L；块菌多糖浓缩液进行喷雾干燥，进风温度为150℃，出风温度为70℃，风机功率90%，干燥后得块菌多糖粉末。

实施例4

1000g干块菌加水15L，用粉碎机粉碎后，15℃浸泡20小时后，抽滤除去残渣得块菌多糖提取液；多糖提取液用膜分离设备浓缩至2L；块菌多糖浓缩液进行喷雾干燥，进风温度为140℃，出风温度为80℃，风机功率80%，干燥后得块菌多糖粉末。

实施例5

1000g干块菌加水20L，用粉碎机粉碎后，20℃浸泡15小时后，抽滤除去残渣得块菌多糖提取液；多糖提取液用膜分离设备浓缩至3L；块菌多糖浓缩液进行喷雾干燥，进风温度为160℃，出风温度为90℃，风机功率75%，干燥后得块菌多糖粉末。

实施例6

1000g干块菌加水30L，用粉碎机粉碎后，10℃浸泡16小时后，抽滤除去残渣得块菌多糖提取液；多糖提取液用膜分离设备浓缩至0.5L；块菌多糖浓缩液进行喷雾干燥，进风温度为200℃，出风温度为100℃，风机功率75%，干燥后得块菌多糖粉末。

试验一

块菌多糖提取的试验设计及步骤：

块菌多糖的提取液制备

鲜块菌用多功能磨浆机粉碎备用。按试验设计取适量块菌粉加入提取溶剂水，然后按试验设计提取一定时间。再用两层纱布和布氏漏斗依次过滤，过滤得到的快菌多糖提取液用膜分离设备(GE公司SG1812C型膜，分子量100)浓缩。

单因素试验

对料液比率（1：20、1：10、3：20、1：5、1：4）、温度因子（10℃、20℃、30℃、40℃、50℃）、时间（每2h取一次样，共取10次样）等进行单因素研究，并用膜分离设备过滤提取，每个试验重复3次。对提取效果较好的单因素试验，选择较好的因素水平再进行试验，给出最佳实验组。

块菌多糖粗提液中多糖含量的测定

测多糖的含量采用葡萄糖做为标准品，测待测品中相当于葡萄糖的量，再根据葡萄糖与待测品之间的换算系数求得所测物质的含量，本次实验采用苯酚-硫酸比色法测定多糖含量。

本试验研究了料液比对块菌多糖得率的影响，结果发现：随着料液比的增加，块菌多糖提取液的多糖得率呈先增加后降低的变化趋势。当料液比为1:5时，块菌多糖提取液的多糖得率为最高，显著高于其他料液比时块菌多糖提取液的多糖得率(P<0.05)（图1）。

不同料液比对块菌多糖提取液多糖得率的差异用字母表示，没有相同字母的表示差异显著(P<0.05)。

温度对块菌多糖得率的影响

本试验研究了温度对块菌多糖得率的影响，结果发现：随着温度的增加，块菌多糖提取液的多糖得率呈先增加后降低的变化趋势。当温度为30℃时，块菌多糖提取液的多糖得率为最高，显著高于其他温度时块菌多糖提取液的多糖得率(P<0.05)（图2）。

不同温度对块菌多糖得率的差异用字母表示，没有相同字母的表示差异显著(P<0.05)。

本试验研究了时间对块菌多糖得率的影响，结果发现：随着时间的增加，块菌多糖提取液的多糖得率呈先增加后降低的变化趋势。当时间为14h时，块菌多糖提取液的多糖得率为最高，显著高于其他时间时块菌多糖提取液的多糖得率(P<0.05)（图3）。

不同温度对块菌多糖得率的差异用字母表示，没有相同字母的表示差异显著(P<0.05)，有相同字母的表示差异不显著(P>0.05)。

在单因素试验的基础上，对料液比、温度和时间三个因素进行试验，以得出块菌多糖得率的最优工艺条件。结果发现：随着料液比的增加，块菌多糖提取液的多糖得率呈下降的趋势，但不同料液比时的块菌多糖得率差异不显著(P>0.05)；随温度的增加，块菌多糖得率呈先增加后下降的趋势，但不同温度时的块菌多糖得率差异显著(P<0.05)；随时间的增加，块菌多糖提取液的多糖得率呈先下降后增加的趋势，但不同时间时的块菌多糖提取液的多糖得率差异不显著(P>0.05)（表1）。分析发现：料液比、温度和时间对多糖得率的影响主次关系为：温度>时间>料液比，块菌多糖得率的最优试验组合为料液比为：3:20、温度为：30℃、时间为：14h。

多糖的提取得率随着料液比的增加而增加，但如果料液比过大，会导致多糖溶解度饱和，而使多糖提取得率下降。多糖的提取得率随着时间的延长而增加，但如果时间过长，会导致多糖裂解，而使多糖提取得率下降。温度对胞外多糖沉淀的影响，温度会影响水对多糖的沉淀能力，多糖提取时，如果温度过低，溶剂的渗透能力和溶解能力降低，多糖不能有效溶出。温度未超过30℃时，随着温度的升高，多糖提取量也随之增长；当温度过高（超过40℃）时，导致多糖裂解，使多糖提取量大幅度下降。温度是影响多糖提取率的重要因素。

试验二

块菌多糖浓缩液喷雾干燥的试验设计及步骤

单因素试验

对喷雾干燥仪的进风温度（140℃、145℃、150℃、155℃、160℃）、风机功率（70%、75%、80%、85%、90%）、出口温度（60℃、65℃、70℃、75℃、80℃）等进行单因素研究，每个试验重复3次。通过对块菌多糖喷雾干燥工艺条件的研究，试验指标为块菌多糖干燥粉末含水量，当得到块菌多糖喷雾干燥的理论最优干燥工艺后，就需要对其进行验证试验。

块菌多糖提取液喷雾干燥粉末含水量测定

（1）将称量盒洗净放入电热鼓风干燥箱烘干，放入干燥器内冷却半小时称重，重复操作至称量瓶恒重，记录称量盒重量m₀。

（2）将块菌多糖提取液干燥粉末样品取样到恒重的称量盒中，并称重，记录称量盒加湿样品质量为m₁。

（3）将已称好的样品放入70℃电热鼓风干燥箱中干燥5小时，放入干燥器中冷却半小时后称重，之后每放入电热鼓风干燥箱一个小时按上述操作一次直至恒重，记录称量盒加干样品质量为m₂。

（4）计算干燥粉末含水量ω(%)：

ω={（m₁-m₂）/(m_2-m₀)}*100%

式中ω-------含水量（%），精确至0.1%

m_{1----------------}称量盒加湿样品质量（g）

m_2--------称量盒加干样品质量（g）

m_{0---------------}称量盒质量（g）

结果与讨论

进风温度对块菌多糖提取液喷雾干燥的影响

本试验研究了进风温度对块菌多糖提取液喷雾干燥的影响，结果发现：随着进风温度的增加，块菌多糖干燥粉末的含水量呈先降低后增加的变化趋势。当进风温度为145℃和150℃时，块菌多糖提取液干燥粉末含水量为最低，显著低于其他进风温度时干燥粉末的含水量(P<0.05)（图4）。

不同进风温度之间块菌多糖干燥粉末含水量的差异用字母表示，没有相同字母的表示差异显著(P<0.05)。

风机功率对块菌多糖提取液喷雾干燥的影响

本试验研究了风机功率对块菌多糖提取液喷雾干燥的影响，结果发现：随着风机功率的增大，块菌多糖干燥粉末的含水量呈先降低后增加的变化趋势，不同风机功率时的块菌多糖干燥粉末含水量差异显著(P<0.05)。当风机功率为75%-85%时，块菌多糖提取液干燥粉末含水量为最低，显著低于其他风机功率时干燥粉末的含水量(P<0.05)（图5）。

不同风机功率之间块菌多糖干燥粉末含水量的差异用字母表示，没有相同字母的表示差异显著(P<0.05)。

出口温度对块菌多糖提取液喷雾干燥的影响

本试验研究了进风温度对块菌多糖提取液喷雾干燥的影响，结果发现：随着出口温度的增加，块菌多糖干燥粉末的含水量呈先降低，后增加再降低的变化趋势，不同出口温度的块菌多糖干燥粉末含水量差异显著(P<0.05)。当出口温度在70℃时，块菌多糖提取液干燥粉末含水量为最低，显著低于其他风机功率时干燥粉末的含水量(P<0.05)（图6）。

不同出口温度之间块菌多糖干燥粉末含水量的差异用字母表示，没有相同字母的表示差异显著(P<0.05)。

块菌多糖浓缩液干燥粉末含水量试验

在单因素试验的基础上，对进风温度、风机功率和出口温度三个因素进行试验，以得出块菌多糖喷雾干燥的最优工艺条件。结果发现：随着进风温度的增加，块菌多糖干燥粉末的含水量呈先增加后下降的趋势，但不同进风温度时的块菌多糖干燥粉末含水量差异不显著(P>0.05)；随风机功率的增加，块菌多糖干燥粉末的含水量呈增加趋势，但不同风机功率时的块菌多糖干燥粉末含水量差异不显著(P>0.05)；随出口温度的增加，块菌多糖干燥粉末的含水量呈下降趋势，但不同出口温度时的块菌多糖干燥粉末含水量差异不显著(P>0.05)（表2）。分析发现：进风温度、风机功率和出口温度对提取效果的影响主次关系为：风机功率>进风温度>出口温度，块菌多糖喷雾干燥的最优试验组合为进风温度为140℃、风机功率为75%、出口温度为70℃。

结果发现，最佳提取工艺得到的块菌多糖干燥粉末含水量为1.48%。

在提取过程中影响因素还有块菌的粒度、细胞壁的坚硬程度和浸提液的种类及其比率等。粒度的影响：材料的粒度越小，则单位质量材料的总外表面积越大有利于溶剂的渗透及溶质向主体传递，粒度小还会缩短药材浸润时间，但表面积增大，材料基质对溶质的吸附作用也会有所增强，影响固液间的分配平衡，使提取率下降。根据块菌的成熟度来定细胞壁的坚硬程度，熟透的块菌其细胞壁较厚会影响提取效果，所以在试验中应先用选出成熟度一致的块菌。

水是一种价廉、易得，使用安全的强极性溶剂。它对天然产物的细胞有较强的穿透能力，块菌多糖是天然产物中亲水成分的一种。进风温度越高，喷雾干燥效果越好，但进风温度太高则会影响块菌多糖浓缩液内的香味物质损失。风机功率是影响喷雾干燥仪干燥块菌多糖提取液的一大因素，随着风机功率的增大，喷雾干燥效果也比较好。出口温度是影响此次块菌多糖提取液喷雾干燥的一个重要因素，因为块菌多糖的热载荷直接影响出口温度的多少，为了保有块菌多糖的性质，此次喷雾干燥的出口温度不能过高，当温度超过75℃时，块菌多糖提取液干燥粉末香味损失严重，而且会带有焦味。本实验探索块菌多糖浓缩液喷雾干燥的工艺条件，经正交试验确喷雾干燥仪的进风温度、风机功率和出口温度的最佳组合为140℃、75%和70℃时块菌多糖提取液干燥粉末含水量最小。

本发明块菌多糖的提取方法具有提取过程温度低，避免了高温对块菌多糖活性产生破坏，而且不用加温提取设备。本发明块菌多糖的提取液浓缩方法采用的膜分离设备，也避免了高温对块菌多糖活性产生破坏。本发明块菌多糖浓缩液采用喷雾干燥得到块菌多糖粉末，有利于产品的贮存、运输和利用。

Claims

1.一种块菌多糖的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）制备块菌多糖提取液：块菌用粉碎机粉碎后加水，温度10～40℃条件下浸泡提取10～20小时，再抽滤除去残渣得块菌多糖提取液，块菌与水的质量比为1:5～30；

（2）制备块菌多糖浓缩液：块菌多糖提取液用膜分离设备浓缩至块菌质量与块菌多糖提取液体积比为1:0.5～3kg/L；

（3）干燥块菌多糖浓缩液：块菌多糖浓缩液进行喷雾干燥，进风温度为140～200℃，出风温度为70～100℃，干燥后得块菌多糖粉末；

（4）将块菌多糖粉末真空包装，运输或贮存。

2.根据权利要求1中所述的一种块菌多糖的制备方法，其特征在于：所述块菌为鲜块菌、速冻鲜块菌或干块菌。

3.根据权利要求2中所述的一种块菌多糖的制备方法，其特征在于：所述鲜块菌或速冻鲜块菌，步骤（1）中块菌与水的质量比为3:20。

4.根据权利要求2中所述的一种块菌多糖的制备方法，其特征在于：所述干块菌，步骤（1）中块菌与水的质量比为1:20。

5.根据权利要求2中所述的一种块菌多糖的制备方法，其特征在于：所述块菌为鲜块菌或速冻鲜块菌，步骤（2）浓缩至块菌质量与块菌母液体积比为1:1kg/L；所述块菌为干块菌，步骤（2）中浓缩至块菌质量与块菌母液体积比为1:3kg/L。

6.根据权利要求1中所述的一种块菌多糖的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的浸泡提取温度为20～30℃；提取时间为12～16小时。

7.根据权利要求1中所述的一种块菌多糖的制备方法，其特征在于：其中步骤（3）中所述的进风温度为140℃，出风温度为70℃。