银耳子实体多糖高温高压提取工艺研究

黄晓德，钱 骅，朱羽尧，陈 斌，赵伯涛

(南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京 210042)

银耳多糖是从银耳子实体或孢子中提取出来的一种活性多糖，现代结构分析证明银耳多糖是一种杂多糖，其主链为由α-(1-3)-糖苷键组成的甘露聚糖，主链的 2,4,6位上连接有葡萄糖、木糖、岩藻糖及普通糖醛酸等残基组成的侧链，其活性中心是α-(1-3)-甘露聚糖这一共同结构部分。国内外大量研究证明，银耳多糖具有优异的提高人体免疫机能、抗病毒、抗肿瘤、抗溃疡、降血脂、降血糖、降胆固醇等生理作用[1-3]，而且银耳多糖具有极强的保湿性能和增稠稳定性，其作为天然保湿剂应用在日化领域受到广泛的重视。

目前，银耳多糖多采用热水提取法，酶法浸提法，超声辅助提取法等，但由于银耳子实体细胞壁具有蛋白质、多糖结合的四层结构[4]，使得这些方法难以破坏细胞壁结构，充分释放出子实体多糖成分。本研究通过对银耳子实体多糖高温高压提取工艺中提取温度、料液比、提取时间，提取次数等因素对银耳子实体多糖提取的影响进行了分析，为适合银耳子实体多糖的提取制备提供科学参考依据。

1 材料与仪器

1.1 材料和试剂

银耳，市售；浓硫酸分析纯，南京化学试剂有限公司；重蒸苯酚分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司；标准葡萄糖、3,5-二硝基水杨酸分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器

FW100型高速万能粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；

RE-S2AA旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；

01J2003-04型立式压力蒸汽灭菌器，上海东亚压力容器制造有限公司；

752紫外可见分光光度计，上海菁华科技仪器有限公司；

LD4-2 离心机，北京医用离心机厂；

FA2004B型电子天平，上海超平科学仪器有限公司；

NDJ-5S型旋转粘度计，上海昌吉地质仪器有限公司。

2 试验方法

2.1 总糖含量测定

提取液中总糖含量测定参照苯酚-硫酸法[5]。

2.2 还原糖含量测定

提取液中原糖含量测定参照3,5-二硝基水杨酸法[5]。

2.3 多糖含量计算

根据2.1，2.2所测定的总糖及还原糖含量，根据如下公式计算多糖提取率。

3 结果与分析

3.1 温度(压力)的影响

于500 mL锥形瓶中，称取银耳干粉5 g，加入400 mL蒸馏水，以硫酸纸封口，分别置于水浴锅和高压灭菌器中90 ℃(0.0 MPa)，100 ℃(0.0 MPa)，105 ℃(0.02 MPa)，110℃(0.04 MPa)，115 ℃(0.08 MPa)、120 ℃(0.1 MPa)提取2 h。提取液用滤布挤压过滤除去残渣，以4 000 r/min离心，离心后容至300 mL，测定总糖及还原糖含量，计算银耳多糖提取率及提取得率结果如图1。由于实验条件下，温度与压力为具有固定对应关系的两个因素，所以在结果分析中只取温度数值作为分析数据。

图1 温度(压力)对银耳多糖提取的影响

由图1可以看出，随着温度、压力提高，银耳多糖提取率也随之升高，提取温度在100 ℃以上时，银耳多糖提取率大幅提高，在实验条件下，银耳多糖提取率在110 ℃达到最高26.7%。此后，随着温度的继续升高呈现下降趋势，实验中发现，在提取温度升到110 ℃以后，提取液中还原糖的含量明显升高，可能是高温高压条件造成了银耳多糖分子结构的破坏、降解。

3.2 提取时间的影响

分别称取银耳干粉5 g，加入400 mL蒸馏水，于110 ℃下提取0.5 h，1.0 h，1.5 h，2.0 h，2.5 h，3.0 h，过滤定容后测定多糖提取率，结果见图2。

图2 提取时间对银耳多糖提取的影响

由图2可知，在实验条件下，随着提取时间的延长，银耳多糖的提取率随之升高，在提取时间达到1.5 h以后，提取率趋于稳定。实验中发现，在提取时间达到2 h以后，随着提取时间延长，提取液中还原糖的含量逐渐升高，可能存在多糖的降解；同时考虑时间、能耗等因素，银耳子实体多糖高温高压提取时间控制在2h左右为宜。

3.3 料液比的影响

分别称取银耳干粉5 g，按照料液比为1∶40，1∶50，1∶60，1∶70，1∶80，1∶100，加入蒸馏水200 mL，250 mL，300 mL，350 mL，400 mL，500 mL蒸馏水，于110 ℃提取2.0 h，过滤定容后测定多糖提取率，结果见图3。

图3 料液比对银耳多糖提取的影响

由图3可知，在实验设定条件下，随着料液比的增加，多糖提取率呈升高趋势，在料液比达到1∶70以后，提取率的变化趋缓，这可能是由于随着料液比的增大，银耳多糖在提取液中的浓度减小，增大了料液间多糖的浓度梯度差，存在较大的液相传质动力，促进了银耳多糖的溶出；当料液比增加到一定程度时，虽然料液中多糖浓度差还在，但传质动力不再增加，多糖溶出减缓[6]。另外在实验中发现，银耳子实体具有极强的吸水性，料液比低于1∶50时，不利于提取后的过滤操作，也影响了提取效果。因此，银耳子实体多糖提取时需要的料液比稍大些较好，考虑节约能源和经济因素，选择料液比在1∶60到1∶80之间为宜。

3.4 提取次数的影响

称取银耳干粉5 g，加入400 mL蒸馏水，于110 ℃提取2.0 h，过滤后残渣加入400 mL进行再次提取，合并提取液后测定多糖的提取，进行1，2，3，4次提取的结果见图4。

图4 提取次数对银耳多糖提取的影响

由图4可知，在实验设定条件下，随着提取次数的增加，多糖提取率不断升高，通过分析发现，银耳多糖主要集中在前两次的提取液中， 1次提取的提取率最高达25.3%，占到4次提取总量的69.8%；2次提取的提取量占了提取总量的92.5%，可见在高温高压条件下，银耳子实体多糖提取只需提取2-3次，即可提取出绝大部分多糖。

3.5 正交优化

通过单因素试验确定了每个因素的适宜范围，为了进一步确定各因素综合效果，实验以温度、料液比、提取时间、提取次数为影响因素，做正交优化试验，试验安排如表1，结果见表2。

表1 正交实验因素及水平

表2 正交试验结果

根据正交分析结果可知，高温高压提取条件下，影响银耳子实体多糖提取的因素中，以提取次数的影响最大，其后依次为提取时间、提取温度和料液比。提取的最佳条件是A2B2C3D2，即以提取温度110 ℃，料液比1∶70，提取时间2 h，提取2次的提取效果最佳。

4 结 论

银耳子实体细胞的细胞壁具有双层蛋白质和多糖相结合的致密结构， 通过高温高压条件，提高提取溶剂的细胞穿透力和细胞破坏力，能有效加快多糖的释放，同时高温高压条件，也可使得银耳多糖更容易从细胞中溶出，从而提高了提取效率。实验结果表明，银耳子实体多糖高温高压提取工艺的最优条件是：提取温度110 ℃(对应压力为0.4 MPa)，料液比1∶70，提取时间2 h，提取次数为2次，在此条件下，银耳子实体多糖提取率可达36.5%。

参考文献：

[1] 张晓静,刘会东.植物多糖提取分离及药理作用的研究进展[J].时珍国医国药，2003,14(8):495-497.

[2] 何伟珍,吴丽仙.银耳多糖的提取分离与纯化[J].海峡药学，2008,20(7):33-34.

[3] 黄秀锦.银耳多糖的提取、分离、纯化及其功能性质研究[J].食品科学，2008,29(1):134-136.

[4] 侯建明,蓝进,郭树兴,等.酶法逆向提取银耳多糖的工艺研究[J].中国疗养医学,2009,18(4):292-293.

[5] 何照范,张迪清.保健食品化学及其检测技术[M].北京：中国轻工业出版社.1999：165-168.

[6] 顾回美,赵伯涛,钱骅,等.挤压处理银耳子实体对多糖提取效果的影响[J].食品工业科技，2011,32(11):83-86.