响应面分析法优化北芪菇多糖提取工艺研究.doc

本科毕业论文题目：响应面分析法优化北芪菇多糖提取工艺研究学院：生命科学学院班级：2009级生物工程一班姓名：胡猷浩指导教师：王润梅职称：教授完成日期：2013年6月1日响应面分析法优化北芪菇多糖提取工艺研究摘要:目的：研究北芪菇多糖提取工艺和最佳提取条件,为有效开发新型食用菌—北芪菇提供方法学基础。方法：主要采用水回流提取多糖，并用苯酚—硫酸法测定北芪菇的多糖含量，对温度、时间、液料比进行单因素试验，根据Box-Benhnken的中心组合试验原理，确定响应面试验方案，做出响应面试验结果，结果通过Design-Expert软件程序进行分析，从而确定最佳提取条件。结论：液料比是影响北芪菇多糖提取的重要因素。水回流提取多糖最佳工艺条件为：温度90.28℃，时间2.06h，液料比32.19:1。在此条件下，北芪菇多糖提取率预测值为6.16078%。，验证值为6.71%。关键词：北芪菇；多糖；响应面法；提取工艺目录1引言12材料与方法12.1材料、试剂与仪器12.2实验方法12.2.1多糖的提取工艺流程12.2.2多糖含量的测定22.2.3多糖提取率的计算22.2.4多糖提取试验的设计23结果与分析33.1葡萄糖标准曲线绘制33.2单因素试验结果与分析33.2.1液料比对北芪菇多糖提取率的影响33.2.2提取时间对北芪菇多糖提取率的影响43.2.3温度对北芪菇多糖提取率的影响53.3响应面设计试验结果与分析53.3.1响应面分析因素水平的选取53.3.2响应面分析试验设计方案及结果53.3.3多元二次响应面回归模型的建立与分析63.3.4最佳提取条件的确定74结论与讨论74.1结论74.2讨论10参考文献10致谢13711引言北芪菇是根据山西省大同市浑源县特殊的地理气候优势，依据传统中医药“药食同源”的理论，用北岳恒山正宗黄芪和多种中草药及农作物副产品作培养料加工培育而成的一种营养价值极高的新型食用菌。北芪菇为药食同用的功能型产品，经测定[1-5]其有效成分为：氨基酸，多糖，生物碱，并含有多种维生素和无机盐类物质。特别是，北芪菇内含有特殊功能的高倍量硒化物多糖，是普通蘑菇所没有的。对反复发作的牛皮癣患者有特殊效果[6]。目前，关于北芪菇多糖提取工艺的研究多为在单因素试验的基础上进行正交试验，用响应面分析法优化北芪菇多糖提取工艺的研究却少见报道，因此本研究主要采用响应面分析法对北芪菇多糖提取工艺进行优化，主要方法是水回流提取多糖，并用苯酚—硫酸法测定北芪菇的多糖含量，对温度、时间、液料比进行单因素试验[7]，根据box-benhnken的中心组合试验原理，确定响应面试验方案，做出响应面试验结果，结果通过Design-Expert软件程序进行分析[8-10]，从而确定最佳提取条件，旨在为今后北芪菇多糖的更深入研究与开发利用提供理论基础。2材料与方法2.1材料、试剂与仪器材料：北芪菇购买于山西省浑源县恒山北芪菇专业合作社。试剂：95%乙醇，无水乙醇，无水乙醚，丙酮，三氯甲烷，浓硫酸，苯酚，葡萄糖，以上试剂均为分析纯，实验用水为蒸馏水。仪器：数显恒温水浴锅HH—6（国华电器有限公司）、食品粉碎机（福州金熊电器有限公司）、Mar-80台式大容量离心机（常州国华电器有限公司）、070MBE电热鼓风干燥箱（上海博讯实业有限公司）、E-52AA旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)、HB-Ⅲ旋转水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）、752型紫外分光光度计（上海光谱仪器有限公司）、35目筛、烧杯、量筒、三角瓶、玻璃杯、移液管、离心管、容量瓶等。2.2实验方法2.2.1多糖的提取工艺流程将北芪菇粉碎→过35目筛→水浴回流→离心（4000r/min、15min），取上清液→沉淀水浴回流再次离心[11,12]→合并两次上清液→减压浓缩至10mL左右→用的Sevage试剂（三氯甲烷:正丁醇体积比=4:1）除蛋白[13]（糖液:Sevage=5:1）→离心，取上清液→加入4倍95%的乙醇沉淀（使乙醇浓度为80%）→静置过夜→离心→得到沉淀→无水乙醇，丙酮，无水乙醚洗涤[14]→60℃恒温干燥→粗多糖。2.2.2多糖含量的测定多糖含量的测定采用苯酚—硫酸法，多糖在浓硫酸的作用下迅速水解成单糖，然后生成糠醛衍生物，与苯酚结合生成橙黄色化合物，其呈色强度与溶液中糖的浓度成正比。由于苯酚是显色的关键，5%苯酚溶液不稳定极易被氧化，需重蒸馏并现配现用，具体做法如下：取苯酚80g，NaOH0.1g，蒸馏收集182℃时的馏分，准确称取重蒸馏苯酚5g，加适量蒸馏水溶解后，转至100mL容量瓶用水定容，摇匀后置于棕色瓶内冷藏备用。2.2.3多糖提取率的计算多糖提取率（%）=CD/W×100%，式中C—样品溶液中葡萄糖的含量（μg/mL）；D—样品溶液稀释倍数（mL）；W—北芪菇样品的