全 文 :收稿日期:2009-02-02
作者简介:李志洲 ,男(1969-), 工学硕士 ,副教授 ,研究方向:天然
产物的研究与应用。E-mail:lizhizhou136@sina.com
美味牛肝菌中油脂成分的提取及其成分分析
李志洲
(陕西理工学院化学与环境科学学院 ,陕西 汉中 723001)
摘要:用微波辅助提取的方法提取了美味牛肝菌中的油脂成分 , 并采用单因素和正交实验研究了提取时间 、微波功率 、料
液配比对提取收率的影响。结果表明:最佳提取工艺条件为料液比 1:12, 微波功率为 900 w,提取时间 14 min, 美味牛肝菌油
脂成分的提取效率最高达到 8.04% 。 GC-MS检测表明 , 美味牛肝菌含有 26种组分 , 包括 1-辛烯 -3醇(19.52 %)和 1 -
辛烯 -3酮(11.98%)。
关键词:微波法;美味牛肝菌;油脂成分;GC-MS
中图分类号:Q5 文献标识码:A 文章编号:1006-8376(2009)02-0017-04
美味牛肝菌(BoletusedulisBul)俗称大脚菇 ,属
层菌纲 ,伞菌目 ,牛肝菌科 ,牛肝菌属 。分布于四川 、
云南 、福建 、陕西等地 。生于针阔叶混交林地 ,常出
现于潮湿多雨的春季 , 重现于早秋直至霜降季节 。
其菌肉厚而细软 ,味道鲜美 ,营养丰富 ,是人们最喜
欢的野生食用菌之一 ,长期食用能增强机体免疫能
力 、具抗肿瘤 、抗突变 、降血脂 、抗病毒等作用 [ 1, 2] 。
该菌提取物对小白鼠肉瘤 180的抑制率为 100%,
对艾氏腹水癌的抑制率为 90%[ 3] 。
在野生食用菌中 ,美味牛肝菌中含有维生素 D、
膳食纤维 、几丁质 、β -葡聚糖 、酚类 、有机酸等组
分 [ 4 ~ 7] 。资料显示 ,该食用菌中粗蛋白质质量分数
为 13% ~ 46%, 18种氨基酸的质量分数在 10.74%
~ 24.81%, 其中 8种人体必需氨基酸占 30% ~
50%[ 8] ;脂肪质量分数为 1.1% ~ 8.3%, 平均为
4%,脂肪组成的 75%以上为不饱和脂肪酸 [ 9, 10] 。
而现有资料表明 ,脂肪是运载和帮助吸收脂溶性维
生素所必需的物质 [ 11, 12] 。不饱和脂肪酸对人体有
很好的保健作用 [ 13] 。目前对美味牛肝菌有效成分
的研究中 ,主要集中于对其多糖的研究上 ,对美味牛
肝菌油脂成分方面的研究报道则还比较少 。
实验采用微波辅助提取法 ,用单因素变量和正
交实验相结合的方法 ,对影响提取的各因素水平条
件进行筛选 ,进而采用正交实验进一步确定最佳提
取工艺条件;并对提取的油脂成分进行 GC-MS
分析 ,为美味牛肝菌综合利用奠定一定的理论基
础 。
1 材料与方法
1.1 材料 、试剂和仪器
原料:美味牛肝菌(产于陕西汉中);
试剂:石油醚(沸点:30 ~ 60℃),分析纯。
仪器:AL204-IC电子天平(梅特勒 -托利多仪
器(上海)有限公司), WF-2000微波快速反应系统
(上海屹尧分析仪器有限公司), Cary50紫外分光光
度计 (美国瓦里安中国有限公司), shimadzu2010
GC-MS仪(日本岛津)。
1.2 实验原理
微波提取是利用微波能来提高提取率的一种最
新发展起来的新技术。其最基本的理论还是以微波
穿透性加热的原理为基础 ,各种物料吸收微波能力
的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某
些组分被选择性加热 ,从而使得物质内部产生能量
差 ,被提取物质得到足够的动力从基体或体系中分
离。
1.3 油脂成分的提取
1.3.1样品的准备
将美味牛肝菌置于 40℃的烘箱内 72h,冷却后
贮存于干燥器内备用。将干燥过的美味牛肝菌粉碎
后用 60目筛子过筛 ,备用 。
1.3.2单因素实验
方法:利用微波法提取美味牛肝菌中的油脂成
分。实验以石油醚(沸点:30 ~ 60℃)为提取剂 ,回
流提取;提取液回收溶剂 ,采用称重法测得提取的油
脂质量。
在 60℃恒温条件下分别研究了料液比 、提取时
氨基酸和生物资源 2009, 31(2):17~ 20
AminoAcids&BioticResources
DOI :10.14188/j .ajsh.2009.02.015
间 、微波功率三个因素不同水平条件对美味牛肝菌
中油脂得率的影响。每组均称取 50 g备用的美味
牛肝菌进行实验 。
1.3.3最佳提取工艺条件的确定
结合单因素实验结果 ,以油脂的提取量作为考
察指标 ,提取溶剂选用石油醚。选取了料液配比 、提
取时间 、微波功率为考察因素 ,每个因素设计了 3个
水平 ,进行 L9(33)3因素 3水平正交实验 ,确定最佳
提取工艺条件。
1.4 采用 GC-MS对油脂成分进行分析
挥发性物质通过 shimadzu2010气相色谱质谱
连用仪进行成分分析 。操作条件如下:DB-5(30 m
×0.32 mmi.d.,膜厚 0.25 μm)熔融石英柱涂 5%
甲基硅氧烷 。升温程序:40℃保持 3 min,然后以
2℃/min升到 80℃保持 2 min, 5℃/min升到 220℃
保持 10 min。载气:氦气 ,速率:1.0 ml· min-1;检
测口温度 250℃;注入量 1 μL(分流比 10:1);离子
化电压是 70eV;离子源温度为 250℃。
2 结果与讨论
2.1 单因素变量对油脂提取量的影响
2.1.1料液配比对油脂提取量的影响
实验设定微波提取时间为 10 min,微波功率为
800w,在不同料液配比下进行美味牛肝菌油脂提取
实验。结果见图 1所示。
图 1 料液比对油脂提取量的影响
实验结果显示 ,料液比对油脂提取得率的影响
总体上是比较小的 ,从 1:6 ~ 1:14油脂质量的增长
率为 194%。实验表明:在 1:6 ~ 1:14范围内 ,油脂
提取量随着料液比的增加而增加 ,在料液比达到 1:
12时美味牛肝菌中的油脂成分提取量已基本不变 ,
说明提取较为完全。
2.1.2提取时间对油脂提取量的影响
采用 1:12的料液配比 ,微波功率为 800w,考察
不同提取时间对提取收率的影响 ,结果见图 2所示。
图 2 提取时间对油脂提取量的影响曲线图
实验结果显示 ,提取时间和提取量成正向变化
关系 ,即随着反应时间的增加油脂成分的提取量亦
有所增大 。但从图中也可知道:随着时间的增加 ,提
取量增加的量也有所减少 ,当反应时间大于 12 min
时 ,油脂成分提取量增加缓慢 。由此说明:用微波提
取 12 min后 ,美味牛肝菌中的油脂基本上已经被萃
取出来了 。
2.1.3微波功率对提取量的影响
在料液比为 1:10,反应时间为 10 min的条件下
考察微波功率对油脂成分提取量的影响 ,结果如图
3所示 。
图 3 微波功率对油脂提取量的影响
实验结果表明:在功率小于 800 w时油脂成分
提取量随着微波功率的增大而增加 ,当微波功率等
于 800 w时 ,油脂提取量最大 ,达到 3.9621 g,再继
续增大微波功率时美味牛肝菌油脂成分的提取量反
而减小。究其原因 ,可能因为微波功率较大 ,其中某
些油脂成分的结构被分解而挥发 。
2.2 正交实验结果
单因素实验揭示出单个影响因素对目标参数的
·18· 李志洲: 美味牛肝菌中油脂成分的提取及其成分分析
影响程度;在美味牛肝菌油脂提取中 ,影响因素应该
是多因素交互作用的结果;结合单因素实验结果对
每个因素选择三个合适的水平 ,设计 L9(33)正交实
验对美味牛肝菌油脂成分的提取工艺参数进行优
化 ,其因素水平表见表 1所示 ,实验结果与分析见表
2所示。
表 1 正交试验因素水平表
水平 料液配比 /m· v-1A
反应时间 /min
B
微波功率 /w
C
1 1:10 10 700
2 1:12 12 800
3 1:14 14 900
表 2 L9(33)正交实验结果与分析
序号 A B C 油脂提取质量 /g 提取率 /%
1 1:8 10 700 1.8378 3.676
2 1:8 12 800 3.9706 7.941
3 1:8 14 900 3.4601 6.920
4 1:10 10 800 3.9613 7.923
5 1:10 12 900 3.2621 6.526
6 1:10 14 700 2.8992 5.798
7 1:12 10 900 3.2639 6.528
8 1:12 12 700 2.9001 5.800
9 1:12 14 800 3.9712 7.942
均值 k1 6.179 6.042 5.091
均值 k2 6.749 6.756 6.602
均值 k3 6.757 6.887 7.935
极差 R 0.578 0.845 2.844
试验结果表明 ,各因素作用主次关系为微波功
率 >提取时间 >料液配比 。即三个因素中微波功率
对实验结果影响最大 ,是最重要的影响因素 ,其次是
提取时间 ,料液配比是最次要因素。最佳工艺条件
为 A3B3C3,即微波功率 900w,提取时间为 14 min,
料液比 1:14。对因素 A来说 ,因在 1:12和 1:14条
件下其 k值相差较小 ,考虑到经济性因素 ,最佳料液
比条件取 1:12。在此条件下进行验证性实验 ,提取
得率为 8.04%。
2.3 油脂成分的 GC-MS分析
采用 1.4所述条件 ,利用 GC-MS分析测定系
统对所提取的美味牛肝菌油脂进行成分分析及其化
合物组成 。结果如表 3所示 ,组分排序由样品在 DB
-5柱中洗脱的先后顺序列出。
表 3 美味牛肝菌油脂成分
序号 组分 RT/min 质量分数 /%
1 己醛 6.44 3.96
2 未知峰 7.23 n
3 庚醛 11.34 3.67
4 丙酮酸丁酯 13.97 0.82
5 苯甲醛 14.86 3.83
6 1-辛烯 3-酮 16.14 11.98
7 1-辛烯 3-醇 16.23 19.52
8 2-甲基丙酸 -2-丙烯酯 16.25 0.28
9 3-辛酮 16.77 0.29
10 2-戊基 -呋喃 16.88 0.76
11 辛醇 17.86 0.51
12 三甲基吡嗪 18.52 nd
13 苯乙醛 20.65 5.12
14 (E)-2-辛烯醛 21.7 2.47
15 苯乙酮 22.09 6.21
16 (Z)-2-辛烯 -1-醇 22.46 6.72
17 壬醛 25.02 2.32
·19·氨基酸和生物资源
(续表)
序号 组分 RT/min 质量分数 /%
18 未知峰 26.66 nd
19 苯乙酸乙酯 29.67 1.62
20 未知峰 34.17 2.16
21 Adamantan-2-ol 34.35 2.56
22 未知峰 35.25 nd
23 未知峰 35.47 nd
24 香叶基丙酮 39.26 5.14
25 没药烯 40.59 0.39
26 对甲酚 40.89 4.62
总计 /% 94.45
结果表明 ,从美味牛肝菌的油脂样品中分离出
26中组分。在美味牛肝菌中 ,主要风味组分是 1-
辛烯 3-醇(19.52%)和 1-辛烯 3-酮(11.98%),
(Z)-2-辛烯 -1-醇和苯乙酮的含量次之 。
3 结论
3.1 实验研究证明 ,美味牛肝菌在料液比为 1:12、
反应时间为 14min、微波功率为 900 w的工艺条件
下提取收率最好 。研究表明应用微波辅助萃取美味
牛肝菌是可行的 ,其具有快速 、效果好 、反应时间短 、
反应条件温和 、所需仪器少等特点。
3.2 美味牛肝菌是天然野生物 ,是可再生资源 ,具
有无毒 ,来源丰富等特点 。美味牛肝菌的油脂成分
是一种很好的食物佐料 ,具有增强机体免疫能力 、抗
肿瘤 、抗突变 、降血脂 、抗病毒等作用 。实验证明:美
味牛肝菌含有 26种油脂成分 ,其主要是由 8碳化合
物组成 ,包括 1-辛烯 -3醇(19.52%)和 1-辛烯
-3酮(11.98%)。
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YuHui-Liang2 , YAOHui2 , WUFeng2
(1.ColegeofBiologicalSciencesandTechnology, BeijingForestryUniversity, Beijing100083;
2.HubeiShennongjiaNationalNatureReserve, Shennongjia442421, China)
Abstract:ThispapermainlyaimedtoidentifythefeedingsuperiorityorderofaprovisionedgroupinSichuan
snub-nosedmonkeys(Rhinopithecusroxelana).Usingdirectlookingmethod, feedingsuperiorityorderwasrecor-
dedin45individualgroupsinShennongjiaNatureReservefromJulytoSeptember2007.Resultsshowedthatthere
wasobviousfeedingsuperiorityorderwithinfamilyunits, buttherewasnotamongfamilyunits.Feedingsuperiority
orderwithinfamilyunitswasnotonlyrelatedtorankingorderandage, butalsochangesinunitstructure.
Keywords:Sichuansnub-nosedmoneys(Rhinopithecusroxelana);feedingsuperiorityorder;provisioned
group;Shennongjia
(上接第 20页)
(SchoolofChemistryandEnvironmentScienceDept., shaanxiUniversityofTechnology, hanzhong723000 , China)
Abstract:ThevolatileoilcomponentswereextractedbymicrowavemethodfromBoletusedulis.Theinfluence
ofextractingtime, microwavepowerandthesolid-fluidratiowerestudiedbysinglefactorandorthogonalexperi-
ments.Theresultsshowedthattheoptimumextractionconditionswerethesolid-fluidratioof1:12, themicro-
wavepowerof900Wandextractiontimeof14 minutes.Theyiedwas8.04%.Thevolatileoilincluded26compo-
nentsbyGC-MC, inwhich1-octene-3-alcoholwas19.52% and1-octene-3-ketonewas11.98%.
Keywords:microwavemethod;Boletusedulis;volatilecomponents;GC-MS
·23·氨基酸和生物资源