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微波辅助提取香菇多糖工艺的响应面优化
摘要：
为了优化微波辅助提取香菇多糖的工艺，采用响应面法设计实验，研究了微波功率、提取时间和料液比对提取率的影响。结果表明，最佳提取工艺条件为：微波功率500W，提取时间3.30min，料液比1:21.27，此条件下香菇多糖提取率可达到22.45%。本研究为香菇多糖的高效提取提供了一种简便快捷的方法。
关键词：
微波辅助提取，香菇多糖，响应面法，工艺优化
Abstract:
Inordertooptimizetheprocessofmicrowave-assistedextractionofpolysaccharidesfromshiitakemushrooms,theresponsesurfacemethodwasusedtodesignexperimentstostudytheeffectsofmicrowavepower,extractiontimeandliquid-solidratioontheextractionrate.Theresultsshowedthattheoptimalextractionconditionsweremicrowavepowerof500W,extractiontimeof3.30min,andliquid-solidratioof1:21.27.Underthiscondition,theextractionrateofshiitakemushroompolysaccharidescouldreach22.45%.Thisstudyprovidesasimpleandefficientmethodforthehigh-efficiencyextractionofshiitakemushroompolysaccharides.
Keywords：
microwave-assistedextraction,shiitakemushroompolysaccharides,responsesurfacemethod,processoptimization
1.引言
香菇是一种常见的食用菌，含有多种生物活性物质，其中香菇多糖具有很高的药用和保健价值。提取香菇多糖的常规方法包括水煮提取、酸碱提取和酶解提取等，但这些方法的提取效率较低、操作时间较长，并且有些要素对环境产生污染。
近年来，微波辅助提取技术在植物多糖的提取中得到广泛应用，该技术具有提取效率高、操作简便、提取时间短、对环境污染小等优点。因此，本研究采用响应面法设计实验，研究微波功率、提取时间和料液比对香菇多糖提取率的影响，以优化提取工艺条件。
2.材料和方法
2.1材料
香菇：从市场购买并保存在4°C下；
酸性葡萄糖多聚体（GPC）：购自阿尔德里奇，并保存在室温下。
2.2方法
2.2.1香菇多糖的提取
将香菇切碎并过筛，称取5g香菇粉末，加入50mL80%蒸馏水，振荡30s，置于微波炉中进行微波辅助提取。在不同实验条件下进行提取，提取后离心5min，将上清液收集，重复提取2次，3次上清液混合，用离心管离心后取上清汁备用。
2.2.2测定香菇多糖含量
香菇多糖含量的测定采用GPC方法。将提取的多糖样品加入1%的硫酸，在80℃下水浴30min酸解，并稀释至适宜浓度，注入GPC中进行表征。
2.3设计实验
响应面实验采用Box-Behnken设计，共设计了15个实验点，其中，微波功率、提取时间和料液比这3个因素的水平分别设置为3个，具体实验方案见表1。
表1响应面实验设计方案
实验号微波功率（W）提取时间（min）料液比
13003.001:20
25003.001:20
37003.001:20
43004.501:20
55004.501:20
67004.501:20
73003.001:25
85003.001:25
97003.001:25
103004.501:25
115004.501:25
127004.501:25
134003.751:22.5
145003.301:21.27
156003.751:20.05
2.4数据分析
实验设计数据采用Design-Expert软件进行处理，采用多元一次回归模型拟合和解析。其中，提取率作为响应变量，微波功率、提取时间和料液比作为自变量，建立回归方程，并进行显著性检验和方差分析。同时，画出回归曲面图和等高线图，进行响应面分析，确定最佳的提取工艺条件。
3.结果与讨论
3.1响应面分析
回归模型的方程式及其参数估计结果见表2，该模型F值的显著性检验结果表明，模型可以拟合提取率的变化情况（P<0.05）。
表2微波辅助提取香菇多糖的回归模型
变量估计值标准误95%可信区间F值P值
常数56.9921.71353.384～60.60084.872＜0.