黑木耳多糖的提取及工业技术研究

黑木耳是我国重要的大型食用真菌之一,有多种的保健功能。黑木耳多糖是黑木耳中最为重要的活性成分,有抗肿瘤、降血脂、降血糖、提高机体免疫力、抗氧化等生物功能。本文为提高从黑木耳中提取多糖的效率,设计了由微波与超声波组合辅助提取黑木耳多糖的工艺流程,纯化分离出多糖并检测了所提取得的黑木耳多糖的体外抗氧化活性。最后设计了黑木耳多糖的工业化连续提取方案。主要的研究结果如下: 1.黑木耳多糖的提取工艺流程为:黑木耳清洗—烘干—粉碎—调配料液比—水浴浸润—微波处理—调配料液比—超声波处理—离心分离—得到多糖提取液。 2.黑木耳的预处理方法对提取效果有较大的影响。黑木耳的粉碎颗粒为100目时可以获得较高的提取率。在微波提取前将黑木耳做适当的浸润,可以使微波作用于黑木耳颗粒内部的水分,有助于微波萃取效率的提高。实验优化确定的浸润时间,浸润温度,以及料液比分别为25min,60℃,1:25。 3.超声波实验提取时,选用两种形式的超声波设备对比提取效果,发现插入式超声波设备的提取效果要远好于超声发生器外置式设备,插入式超声波设备连接变幅杆,能量集中,而且内置作用,减小能量损失,更容易引发液体的空化作用,对组织细胞有较强的破坏作用。而外置式超声装置能量分散,作用效果不佳。 4.超声波有破碎细胞组织的作用,通过显微镜观察超声处理前与超声波处理后的黑木耳颗粒的形态,发现经过超声波处理后木耳颗粒尺寸有明显减小。 5.根据提取工艺流程,设计实验优化提取参数,确定的最佳提取参数为:微波功率750W,微波时间40s,超声波料液比1:45,超声时间5min,超声功率800W。多糖的最佳提取率可以达到31.92%,传统方法的3.12倍。 6.通过实验比较sevage法除蛋白与三氯乙酸除蛋白的蛋白清除率与多糖损失率,选用sevage法除蛋白,多糖溶液与sevage溶液4:1混合,震荡15min,离心分离,重复三次即可去除多糖提取液中的大部分蛋白质。为进一步纯化多糖溶液,选用大孔树脂AB-8,吸附清除多糖提取液中的小分子物质,纯化后的多糖溶液经紫外谱图扫描,发现纯度良好。 7.纯化后的多糖采用凝胶柱层析分子量分级,收集高峰部分得到黑木耳多糖AAPI,通过UV谱图、凝胶层析、碘反应、三氯化铁反应、考马斯亮蓝反应,检测AAPI多糖液的理化性质,可说明黑木耳多糖AAPI纯度良好。 8.AAPI有较高的清除羟基自由基、烷基自由基的能力,其清除自由基能力与黑木耳多糖的浓度呈正相关。通过使用旋转粘度计测得该黑木耳多糖的特性粘度为0.625cm3/mg-1,通过Mark-Houwink方程估算得AAPI分子量为5.12×10～5。 9.根据工艺流程以及优化得到的提取参数,设计了黑木耳多糖的工业连续提取生产方案。采用此装置的黑木耳多糖提取率可达到15.32%,比传统提取方法要高5.01个百分点,可节省57.16%能量消耗。由于该装置有很多地方需进一步完善,优化设计后可能会获得更好的提取效果。