畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目超聲波提取木耳多糖的工藝研究指導(dǎo)老師專業(yè)班級(jí)生物技術(shù)及應(yīng)用0701姓名學(xué)號(hào)2010年5月30日摘要本文研究了以木耳為原料，用水作為提取劑，超聲波提取對(duì)木耳多糖得率的影響。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)確定了最佳提取條件分別為料液比160，溫度50，PH6，超聲時(shí)間4MIN，在此條件下能獲得較高的提取率。關(guān)鍵詞木耳多糖；超聲波；提取率；單因素目錄引言11材料與方法111實(shí)驗(yàn)材料112實(shí)驗(yàn)試劑113實(shí)驗(yàn)儀器114實(shí)驗(yàn)方法2141標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作2142木耳多糖得提取2143單因素條件的選擇31431料液比31432提取溫度31433PH值31434超聲波作用時(shí)間32結(jié)果與分析321標(biāo)準(zhǔn)曲線的處理322單因素條件選擇4221料液比對(duì)多糖提取率的影響4222提取溫度對(duì)多糖提取率的影響5223PH值對(duì)多糖提取率的影響6224超聲波作用時(shí)間對(duì)多糖提取率的影響63結(jié)論7參考文獻(xiàn)8引言黑木耳又稱木耳、耳子、光木耳，屬真菌門(mén)擔(dān)子菌綱的食藥用菌，它是生長(zhǎng)在朽木上的一種腐生菌，由菌絲體和子實(shí)體兩部分組成。菌絲體為無(wú)色透明，生長(zhǎng)在朽木里面；子實(shí)體則生長(zhǎng)在朽木的表面，為食用部分1。我國(guó)是世界上主要的黑木耳生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的90以上，它在我國(guó)多數(shù)地區(qū)都有生產(chǎn)，這就為黑木耳的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供了有利條件。黑木耳脆嫩可口，營(yíng)養(yǎng)極為豐富，有“素中之葷”的美譽(yù)。大量研究表明，黑木耳作為“生物應(yīng)答效應(yīng)物”具有多種生理功能，而這些重要的生理功能都是與其多糖組分密切相關(guān)的。還有報(bào)道稱黑木耳多糖具有抗腫瘤、抗?jié)?、增?qiáng)機(jī)體免疫力、促進(jìn)核酸的生物合成等方面的作用，應(yīng)用于醫(yī)療和食品工業(yè)中的前景廣闊。因此，黑木耳多糖備受人們青睞，對(duì)其的研究也已成為近年來(lái)分子生物學(xué)、醫(yī)藥、食品科學(xué)等領(lǐng)域的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用的熱點(diǎn)2。黑木耳多糖是一種天然藥物活性成分，為細(xì)胞內(nèi)容物，提取時(shí)需要進(jìn)行細(xì)胞破碎，從而使細(xì)胞壁將多糖成分釋放出來(lái)。因而細(xì)胞破壁技術(shù)也就成了提取生物活性成分的關(guān)鍵。目前研究較多的真菌多糖有香菇多糖、靈芝多糖3、銀耳多糖、猴頭菇多糖等，黑木耳多糖的研究報(bào)道較少，而人工培育的黑木耳價(jià)廉易得，也廣泛得為人們所認(rèn)識(shí)。目前從黑木耳子實(shí)體中提取黑木耳多糖的技術(shù)常用的主要有熱水浸提法、堿浸提法、酶法4,5、超聲波法、酸浸提法。本實(shí)驗(yàn)以水為提取劑，采用超聲波提取法研究各種因素對(duì)多糖提取率的影響。1材料與方法11實(shí)驗(yàn)材料黑木耳，產(chǎn)地黑龍江黑河，購(gòu)于超市12實(shí)驗(yàn)試劑濃硫酸，蒽酮，無(wú)水葡萄糖，氯仿，正丁醇，氫氧化鈉均為分析純。13實(shí)驗(yàn)儀器熱風(fēng)干燥器SC101浙江嘉興新電熱儀器廠旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE52上海安亭電子一起廠紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)752型上海分析儀器廠生產(chǎn)高速離心機(jī)LG1024A北京京立離心機(jī)有限公司KQ500DB型數(shù)控超聲波儀昆山市超聲儀器有限公司14實(shí)驗(yàn)方法141標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作精確稱取干燥至恒重的葡萄糖10G，加水溶解定容到1000ML，所得標(biāo)準(zhǔn)液濃度為001G/ML。取7支干試管，按表11加入葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液、蒸餾水。表11標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作在每支試管中立即加入蒽酮試劑40ML，迅速浸于冰水浴中冷卻，各管加完后一起浸于沸水浴中，管口蓋保鮮膜，以防蒸發(fā)。自水浴重新煮沸起，準(zhǔn)確煮沸10MIN取出，用流水冷卻，室溫暗處放置10MIN，以零管調(diào)儀器零點(diǎn)，在620NM波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖濃度G/L作橫坐標(biāo)，以吸光值作縱坐標(biāo)作出標(biāo)準(zhǔn)曲線。142木耳多糖的提取先將市購(gòu)的木耳做預(yù)處理，清除其中的雜質(zhì)，然后用粉碎機(jī)粉碎后放入烘箱內(nèi)烘干至水分恒重，待用。準(zhǔn)確稱取干木耳1000G，根據(jù)試驗(yàn)要求加入定量的水，浸泡5H后放入超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行組織粉碎，而后用定量濾紙進(jìn)行過(guò)濾，取上清液，用SEVAG法去除蛋白質(zhì)后，吸取1ML提取液與4ML蒽酮溶劑混合后如上法先在沸水中加熱10MIN，再在暗處放置10MIN后，以蒸餾水的混合液為調(diào)管號(hào)1234567葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液ML0010203040608蒸餾水ML1090807060402葡萄糖含量G0000100020003000400060008零點(diǎn)，在620NM波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，最后把吸光度放入標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算出多糖含量6。143單因素條件選擇71431料液比稱取4份樣品，每份1G，分別加入40、50、60、70ML水浸泡5H后超聲波粉碎，過(guò)濾后測(cè)量樣品的吸光度，根據(jù)分光光度值得出多糖的提取率。1432提取溫度稱取4份樣品，每份1G，料液比為150，超聲波提取時(shí)間2MIN，PH值為7，提取溫度分別設(shè)為30、40、50、60，提取多糖。通過(guò)測(cè)量樣品的吸光度，根據(jù)分光光度值得出多糖的提取率。1433PH值稱取4份樣品，每份1G，料液比為150，超聲波提取時(shí)間2MIN，提取溫度為50，PH值分別為4、5、6、7，提取多糖。通過(guò)測(cè)量樣品的吸光度，根據(jù)分光光度值得出多糖的提取率。1434超聲波作用時(shí)間稱取4份樣品，每份1G，料液比為150，提取溫度為50，PH值為7，超聲波提取時(shí)間分別為1MIN、2MIN、3MIN、4MIN，提取多糖。通過(guò)測(cè)量樣品的吸光度，根據(jù)分光光度值得出多糖的提取率。2結(jié)果與分析21標(biāo)準(zhǔn)曲線處理按上述試驗(yàn)方法,在620NM波長(zhǎng)下，以處理過(guò)的1ML蒸餾水與4ML蒽酮試劑的混合液調(diào)零，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表21。表21葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定葡萄糖濃度GL00512468吸光度A0003200640125027504110516Y00662X6E05R20997800102030405060246810葡萄糖濃度（G/L吸光度A圖21葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線22單因素實(shí)驗(yàn)221料液比對(duì)多糖提取率的影響稱取4份樣品，每份1G，分別加入40、50、60、70ML水浸泡5H后超聲波粉碎，過(guò)濾后測(cè)量樣品的吸光度，根據(jù)分光光度值得出多糖的提取率繪制圖22，由圖22可以看出當(dāng)料液比為160時(shí)，多糖得率最高，當(dāng)料液比過(guò)大或者過(guò)小時(shí)得率都有所降低，這是因?yàn)楫?dāng)溶劑相當(dāng)于原料過(guò)少時(shí)原料難于溶解，不能達(dá)到理想值，過(guò)多時(shí)也對(duì)得率產(chǎn)生影響。相對(duì)于普通提取方法而言，超聲波強(qiáng)化提取能夠減少料液比、節(jié)約用水，這主要是因?yàn)橹参锒嗵翘崛∵^(guò)程是多糖類物質(zhì)不斷地從植物固相粉末，通過(guò)固液界面轉(zhuǎn)移到提取劑的液相主體中的復(fù)雜傳質(zhì)過(guò)程8。在這過(guò)程中引入超聲后，超聲的空化效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)以及超聲處理所引起體系溫度的上升，都增大了固液界面的湍動(dòng)程度，同時(shí)空化效應(yīng)產(chǎn)生的微射流會(huì)促進(jìn)提取劑向固體表面擴(kuò)散以及固體微粒如多糖分子、蛋白質(zhì)等從固體主體向液相主體的傳質(zhì)，從而提高了液相體積的效能，降低了提取的料液比，提高了經(jīng)濟(jì)效益。圖22料液比對(duì)多糖得率的影響222提取溫度對(duì)多糖得率的影響溫度的高低影響著分子的活動(dòng)水平，對(duì)多糖的得率也產(chǎn)生著影響，當(dāng)料液比為150，超聲波提取時(shí)間2MIN，PH值為7的時(shí)候，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得出分光光度值，代入公式可得不同溫度下多糖得率，繪制圖23。由圖23可知在3060溫度內(nèi)提取木耳多糖，隨著溫度的升高，得率有所提高，溫度在50時(shí)的得率最高，為141，隨著溫度的升高得率反而有所降低，這是由于一般多糖物質(zhì)都含有大量的淀粉，溫度過(guò)高，會(huì)使淀粉的溶解度增加，另外淀粉會(huì)發(fā)生糊化將給后續(xù)的分離工藝帶來(lái)困難。因此，提取木耳多糖必須選擇合適的提取溫度以控制淀粉的溶解度和防止淀粉糊化。圖23溫度對(duì)多糖得率的影響1311371411381261281301321341361381401421/401/501/601/70料液比多糖得率（）1371391411413513613713813914014114230405060提取溫度（）多糖得率（）223PH值對(duì)多糖得率的影響PH值的大小作為外部環(huán)境因素直接關(guān)系到提取效率，當(dāng)料液比為150，提取時(shí)間2MIN，提取溫度為50時(shí)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得出不同PH值下的分光光度值，代入公式可得多糖得率，繪制圖24，由圖24可知PH值為5時(shí)的得率最高，達(dá)147，PH相對(duì)于5過(guò)高過(guò)低時(shí)都會(huì)降低多糖的得率。經(jīng)查相關(guān)文獻(xiàn)表明，酶及其他活性物質(zhì)要表現(xiàn)活性，其活性部位有關(guān)基團(tuán)必須具有一定的解離形式，PH值對(duì)酶及其他活性物質(zhì)的影響可能是由于它們改變了酶及其他活性物質(zhì)中心或與之有關(guān)的基團(tuán)的解離狀態(tài)8。圖24PH值對(duì)多糖提取率的影響224超聲波作用時(shí)間對(duì)多糖得率的影響超聲波作用時(shí)間對(duì)多糖得率也有一定影響，當(dāng)料液比為150，提取溫度為50，PH為7時(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出分光光度值代入公式計(jì)算得出多糖得率，繪制圖25，由圖25可以看出多糖得率隨著超聲波作用時(shí)間增加而增加，達(dá)到3MIN4MIN時(shí)已經(jīng)接近最大值，得率已趨于平衡不再增加。但是時(shí)間也不是越長(zhǎng)得率就越高，由于超聲波具有較強(qiáng)的機(jī)械切割作用，長(zhǎng)時(shí)間作用會(huì)使大分子多糖斷裂，并在后處理過(guò)程中損失，從而影響多糖得率的增加量，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講，超聲作用時(shí)間應(yīng)該在4MIN。1391471411371321341361381401421441461484567PH值多糖得率（）1221371421431101151201251301351401451234超聲波作用時(shí)間（MIN）多糖得率（）圖25超聲波作用時(shí)間對(duì)多糖提取率的影響3結(jié)論通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)可以得知僅考慮單個(gè)因素影響，最佳提取條件與提取率分別為料液比160時(shí)提取率為141，溫度50時(shí)提取率為141，PH為6時(shí)提取率為147，超聲時(shí)間4MIN時(shí)提取率分別為143。運(yùn)用超聲波提取技術(shù)可提取出木耳多糖，相對(duì)與酶法、水解法等常規(guī)方法，具有用時(shí)短、效率高、步驟簡(jiǎn)單、節(jié)約試劑等優(yōu)點(diǎn)，從而可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)1熊艷,車振明黑木耳多糖的研究進(jìn)展J中國(guó)食品與營(yíng)養(yǎng),2006,102525272張秀娟,季宇彬黑木耳多糖藥理學(xué)研究進(jìn)展J中國(guó)微生態(tài)學(xué)雜志,2003156173張志軍,劉建華,李淑芳,楊麗維靈芝多糖含量的苯酚硫酸法檢測(cè)研究J食品工業(yè)科技,2006,272