全 文 ：基金项目：陕西省教育厅科研资助项目（编号：１１ＪＫ０５９６）
作者简介：李志洲（１９６９－），男，陕西理工学院副教授，硕士。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｚｈｉｚｈｏｕ１３６＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ
收稿日期：２０１２－０２－２０
第２８卷第３期
２　０　１　２年５月
ＯＯＤ＆ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
食 品 与 机 械
Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．３
Ｍａｙ．２　０　１　２
１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－５７８８．２０１２．０３．０３６
泡沫分离法优化美味牛肝菌多糖分离工艺
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ
ｉｎ　ｂｏｌｅｔｕｓ　ｅｄｕｌｉｓ　ｂｕｌ　ｂｙ　ｆｏａｍ　ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ
李志洲
ＬＩ　Ｚｈｉ－ｚｈｏｕ
（陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西 汉中　７２３００１）
（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｓｈａａｎｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｚｈｏｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ　７２３００１，Ｃｈｉｎａ）
摘要：采用间歇式泡沫分离法研究美味牛肝菌水提物中的多
糖分离工艺条件。结果表明：常温下，每批投料量为２００ｍＬ
时，间歇式泡沫分离美味牛肝菌多糖的最佳工艺条件为ｐＨ
６、原料液浓度０．６４０ｍｇ／ｍＬ、气体流速３００ｍＬ／ｍｉｎ、表面活
性剂用量（０．０２ｍｇ／ｍＬ）２５ｍＬ、浮选时间５５ｍｉｎ，回收率可
达８３．１％。结果显示间歇式泡沫分离美味牛肝菌多糖是一
种可行、有效的分离方法。
关键词：牛肝菌；多糖；泡沫分离；气浮法；浮选时间；模拟；动
力学
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ｉｎ　ｂｏｌｅ－
ｔｕｓ　ｅｄｕｌｉｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ　ｆｏａｍ　ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅ－
ｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｕｎｄｅｒ　ｎｏｒｍａｌ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｐｅｒ　ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ　２００ｍＬ　ｗｅｒｅ：ｐＨ　６，ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ
Ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｔｏ　ｌｉｑｕｉｄ　０．６４０ｍｇ／ｍＬ，ａｉｒ　ｆｌｏｗ　３００ｍＬ／ｍｉｎ，ｃｏｎ－
ｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ（０．０２ｍｇ／ｍＬ）２５ｍＬ，ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｆｏａｍ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ
５５ｍｉｎ，ａｎｄ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｒａｔｅ　８３．１％．Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ　ｆｏａｍ　ｆｒａｃｔｉｏｎａ－
ｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｆｅａｓｉｂｌｅ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ｉｎ　ｂｏｌｅｔｕｓ
ｅｄｕｌｉｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｏｌｅｔｕｓ　ｅｄｕｌｉｓ；ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；ｆｏａｍ　ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ；ａｉｒ
ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ；ｔｈｅ　ｆｏａｍ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃｓ
美味牛肝菌（ｂｏｌｅｔｕｓ　ｅｄｕｉｓ）又称大脚菇，属于担子菌纲
伞菌目牛肝菌科牛肝菌属。它含有多种氨基酸、维生素、矿
物质和多糖等，是一种食药兼用经济价值较高的优质真菌之
一。其菌肉厚而细软，味道鲜美，可药用；该菌子实体的水提
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％。该菌还是“疏筋丸”的主要成分之一［１］。
多糖是生物体内除蛋白质和核酸以外的一类重要生物
分子，具有抗感染、免疫促进、肿瘤防治、病毒性肝炎、类风湿
症、艾滋病等免疫损伤或免疫缺损症和抗氧化等功能，被称
为“生物应答效应物”（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｍｏｄｉｆｉｅｒ，ＢＲＭ）或活
性多糖。目前已有报道的天然多糖化合物约有３００多种［２］，
如真菌多糖、植物多糖、藻类多糖等［３］，其广泛存在于植物、
动物和微生物组织中。目前香菇多糖、云芝多糖等已广泛应
用于临床，使多糖生物资源的开发利用和研究日益活跃，成
为天然药物、生物化学、生命科学的研究热点。传统的食用
菌多糖大多采用水提醇析法，为提高多糖提取率，试验中所
采用的提取剂量一般为固体原料的２０～４０倍，提取液中多
糖浓度一般较小，而醇析浓度一般为７５％～８５％［１，４，５］，如此
需要大量的乙醇，且操作周期长，试剂耗损率高，为此探究经
济实用的分离工艺也就成为多糖的研究热点之一。
泡沫分离法（ｆｏａｍ　ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ）又称气浮法（ａｉｒ－ｓｔｒｉｐ－
ｐｉｎｇ），它是以气泡作分离介质来富集表面活性物质的一种
新型分离技术［６］。近年来，它还被广泛用于许多不溶性物质
和可溶性物质的分离，如溶液中的金属阳离子、阴离子蛋白
质、染料、中草药中有效成分等的分离浓缩［６－１２］，它的最大优
点在于在低浓度下分离特别有效，因此适用于溶液中低组分
的分离回收，但在多糖分离工艺中未见报道。本试验采用间
歇式泡沫分离法，研究美味牛肝菌提取液中多糖分离的最佳
条件，为该法在多糖分离应用奠定一定的理论基础。
１　材料与方法
１．１　材料和试剂
牛肝菌：产地陕西汉中；
葡萄糖、苯酚、十二烷基磺酸钠、氢氧化钠：分析纯，西安
化学试剂厂；
浓硫酸：９８％，西安三浦化学试剂有限公司。
０３１
１．２　主要仪器
泡沫分离柱：１．３ｍ×０．１２ｍ，本实验室自制；
泡沫收集器：２Ｌ，本实验室自制；
空气压缩机：ＲＴ－０．１２／８，福建泉州日田机械有限公司；
紫外分光光度计：７２１型，上海精密科学仪器有限公司；
气体玻璃转子流量计：ＬＺＢ－４ＤＫＦ，常州市成丰流量仪表
有限公司。
１．３　试验方法
１．３．１　试验原理　泡沫分离试验流程见图１。该装置由泡
沫分离柱，供气系统和泡沫收集器组成。泡沫分离柱为内径
０．１２ｍ，高度１．３ｍ的有机玻璃柱，底部装有气体分布器。
原料液从塔顶注入泡沫分离柱内，体积为２００ｍＬ，利用
空气压缩机的气泵向泡沫分离柱内通入空气，转子流量计调
节气体体积流量，由塔底气体分布器产生气泡；随着气泡的
上升在泡沫分离塔的主体液层上面形成泡沫层，泡沫离开泡
沫塔，进入泡沫收集器被收集，并通过其中的消泡装置形成
消泡液。对泡沫分离柱里剩余液体进行取样，取２ｍＬ定容
到５０ｍＬ容量瓶中，分别取稀释液２ｍＬ置于各个试管中，
分别向其中加入１ｍＬ　５％的苯酚溶液，然后加入５ｍＬ浓硫
酸，置于沸水中加热１５ｍｉｎ，冷却到室温，然后利用紫外分光
光度计测其吸光度，计算其多糖含量。
鼓泡区
气体分布器
气体转子
流量计
泡沫区
空气压缩机
产品储藏罐
泡沫收集
弯管
图１　泡沫分离试验流程示意图
Ｆｉｇｕｒｅ　１　Ｆｏａｍ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｒａｗｉｎｇ
１．３．２　多糖的测定　根据文献［１］采用苯酚－硫酸法进行
葡萄糖标准曲线的绘制及测定提取液中多糖的浓度。
（１）葡萄糖标准曲线的绘制：分别配制浓度为０．００５，
０．０１０，０．０３０，０．０５０，０．０７０ｍｇ／ｍＬ的葡萄糖溶液，分别吸取
２ｍＬ置于带塞试管中，加入ｌ　ｍＬ　５％的苯酚水溶液，加入
５ｍＬ浓硫酸，沸水浴１５ｍｉｎ，冷却至室温在４９０ｎｍ处测定
吸光度Ａ（蒸馏水作空白对照），以吸光度为纵坐标，葡萄糖
含量为横坐标绘制标准曲线，得到吸光度（Ａ）与葡萄糖含量
（ｍｇ／ｍＬ）关系曲线，其回归方程为ｙ＝９．１６５　７ｘ＋０．０３４　３，
Ｒ２ ＝０．９９９　２。
（２）美味牛肝菌粗提液的制备：将美味牛肝菌干燥至衡
重，粉碎，过２０目筛，备用；取美味牛肝菌粉末２５０ｇ，加入
４　０００ｍＬ蒸馏水，充分搅拌，然后经微波快速反应系统反应
（功率：６００Ｗ，温度：６５℃，时间：１５ｍｉｎ），把反应后的液体
经离心处理，取上清液，抽滤，滤液即为美味牛肝菌粗提取
液，备用。取２ｍＬ提取液，稀释至２５ｍＬ，吸取２ｍＬ置于带
塞试管中，按照１．３．２（１）所示方法测定提取液中多糖浓度，
为０．４８９ｍｇ／ｍＬ。
１．３．３　浮选分离效果评价　本试验以回收率和富集比两个
参数为指标来评价分离效果。在单因素、正交试验中以回收
率作为评价指标；最后在最佳分离效果的评价中加入富集比
予以评价。回收率和富集比分别按式（１）、（２）计算：
回收率＝
原料液多糖浓度－剩余液体多糖浓度
原料液多糖浓度 ×１００％
（１）
富集比＝
泡沫液中的多糖浓度
原料液中的多糖浓度×１００％ （２）
２　结果与分析
本试验主要选取浮选时间、表面活性剂加入量、浮选液
的ｐＨ、气体流速、原料液浓度作为影响条件，通过单因素试
验及正交试验获取浮选分离美味牛肝菌多糖的最佳条件。
２．１　单因素试验结果
２．１．１　空气流速对浮选效果的影响　取２００ｍＬ原料液加
入浮选分离柱，调整ｐＨ 值为５，加入表面活性剂１５ｍＬ，浮
选时间设置为５５ｍｉｎ，改变气体流速，研究气体流速对浮选
分离效果的影响，结果见图２。
回
收
率
Th
e
re
co
ve
ry
ra
te
/%
气体流速
The air flow/（mL·min-1）

80
75
70
65
60
55
50
0 600400200 800
图２　气体流速对浮选效果的影响
Ｆｉｇｕｒｅ　２　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｇａｓ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｔｏ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ
由图２可知，气体流速增大，多糖去除率增大，当气体流
速达到４００ｍＬ／ｍｉｎ时，达到最大，此后略有降低。究其原
因，气体流速较小时，产生的泡沫相对较少，而一旦流速大于
４００ｍＬ／ｍｉｎ时，虽然分离效果增大，但泡沫夹带的液滴也增
多，带出液量变大，泡沫收集器经消泡处理后，富集液体积明
显增大，使得后期的醇析工艺所用乙醇量自然增加，因此选
择最佳气体流速为４００ｍＬ／ｍｉｎ。
２．１．２　ｐＨ值对浮选效果的影响　取２００ｍＬ原料液加入浮
选分离柱，调整气体流速为４００ｍＬ／ｍｉｎ，加入表面活性剂１５
ｍＬ，浮选５５ｍｉｎ，调整原料液的ｐＨ值，测定ｐＨ值对浮选分
离效果的影响，结果见图３。
由图３可知，当ｐＨ 为６时所得到的回收率较高，随着
ｐＨ值继续增大，回收率逐渐降低。究其原因，溶液ｐＨ可能
会影响溶液中待浮选物分子的存在形式，从而影响浮选分离
１３１
提取与活性 　 ２０１２年第３期
回
收
率
Th
e
re
co
ve
ry
ra
te
/%
pH
80
75
70
65
60
55
50
4 765 10

8 9
图３　ｐＨ值对浮选效果的影响
Ｆｉｇｕｒｅ　３　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｐＨ　ｔｏ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ
的效果，美味牛肝菌多糖在酸性条件下的富集效率好，所以
随着富集液ｐＨ值的增大，回收率逐渐降低。因此本试验选
择最佳ｐＨ为６。
２．１．３　表面活性剂的用量对浮选效果的影响　取２００ｍＬ
原料液于浮选分离柱，操作条件：气体流速４００ｍＬ／ｍｉｎ，ｐＨ
值为６，浮选时间５５ｍｉｎ，调整表面活性剂的用量，考察活性
剂用量对浮选分离效果的影响，结果见图４。
浮选分离法就是利用表面活性剂的不同极性，与美味牛
肝菌多糖结合，在气体的作用下，以泡沫的形式得到富集，从
而达到从美味牛肝菌原料液中分离多糖的目的，因此表面活
性剂的用量对浮选效果有着很重要的影响。由图４可知，浮
选效果随着活性剂加入量的增加呈先增加后降低的变化趋
势，活性剂用量在２０ｍＬ时，浮选效果最佳。究其原因表面
活性剂量太少的时候，泡沫层不明显，收集泡沫比较困难，随
着表面活性剂用量的增加，去除率逐渐升高，浮选效果逐渐
变好；但当活性剂用量超过某个值后，其浮选效果反而下降；
分析认为活性剂用量加大，产生的气泡数量急剧增加，小气
泡之间碰撞合并变成大气泡，表面张力下降，所吸附的物质
丢失，造成分离效果下降。

回
收
率
Th
e
re
co
ve
ry
ra
te
/%
表面活性剂用量
The consumption of surfactant/mL
80
78
76
74
72
70
201510 453025 4035
图４　表面活性剂的用量对浮选效果的影响
Ｆｉｇｕｒｅ　４　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｔｏ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ
２．１．４　原料液浓度对浮选效果的影响　配制不同浓度的原
料液，取２００ｍＬ原料液，调整气体流速为４００ｍＬ／ｍｉｎ，ｐＨ
值为６，表面活性剂的用量２０ｍＬ，浮选时间５５ｍｉｎ，研究不
同原料液浓度对浮选分离效果的影响，结果见图５。
回
收
率
Th
e
re
co
ve
ry
ra
te
/%
原料液浓度
The concentration of raw material liquid/（mg·mL-1）
85
75
70
65
60
0.8

80
0.70.60.50.40.30.2 0.9
图５　原料液浓度对浮选效果的影响
Ｆｉｇｕｒｅ　５　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｒａｗ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ
由图５可知，总体而言随着料液中多糖质量分数的增
大，去除率增加；但浓度为０．４８９ｍｇ／ｍＬ（依据曲线回收率变
化与浓度变化之比获得此数据）似乎为去除率变化的分界
点，浓度小于该值，去除率变化很大；而浓度大于此值，去除
率变化缓慢，究其原因，应该与原料液的界面张力有关，当浓
度小于０．４５８ｍｇ／ｍＬ时，溶液界面张力有所变化，但变化不
大，而溶液中多糖含量增加，使得浮选分离的去除率增加；一
旦浓度大于该值，溶液的界面张力发生显著变化，从而导致
浮选分离效率受到制约，增加缓慢，因此试验选择浮选分离
最优原料液浓度为０．４８９ｍｇ／ｍＬ。
２．１．５　浮选时间对浮选效果的影响　取２００ｍＬ原料液（浓
度为０．４８９ｍｇ／ｍＬ），调整气体流速为４００ｍＬ／ｍｉｎ，ｐＨ值为
６，表面活性剂的用量为２０ｍＬ，研究不同浮选时间对浮选效
果的影响，结果见图６。
回
收
率
Th
e
re
co
ve
ry
ra
te
/%
浮选时间
The foam separation time/min
85
75
70
65
20
40
80
353025201510 70

60
55
50
45
40
35
25
30
5045 6055 65
图６　浮选时间对浮选效果的影响
Ｆｉｇｕｒｅ　６　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｔｏ　ｆｌｏｔａｔｉｏｎ
由图６可知，随着浮选时间的增加，去除率总体呈增加
趋势，当浮选时间大于５０ｍｉｎ后，去除率变化趋缓，在
５５ｍｉｎ，去除率达到最大。究其原因，随着浮选时间的增加，
泡沫层厚度、泡沫数量等逐渐增加，在５５ｍｉｎ左右浮选达到
平衡状态，当浮选时间超过５５ｍｉｎ后，浮选效果下降，主要
是因为泡沫不能及时被移走，一部分重新返回水相，因此浮
选平衡时间的把握和泡沫的及时移出显得尤为重要。
２３１
第２８卷第３期 李志洲：泡沫分离法优化美味牛肝菌多糖分离工艺 　
２．２　正交试验结果与分析
单因素表明浮选法分离美味牛肝菌多糖的最佳工艺条
件为原料液浓度０．４８９ｍｇ／ｍＬ，ｐＨ值为６，表面活性剂的用
量２０ｍＬ，空气流速４００ｍＬ／ｍｉｎ，浮选时间５５ｍｉｎ。通过对
各类影响因素分析可知，在浮选时间为５５ｍｉｎ时，反应系统
基本达到平衡，因此，确定浮选时间为５５ｍｉｎ。在其他各因
素最佳值附近分别取３个水平（表１）。依据Ｌ９（３４）正交试
验表进行设计（表２），做４因素３水平正交试验，得出提取浮
选法分离美味牛肝菌多糖的最佳工艺参数。
表１　正交试验因素水平表
Ｔａｂｌｅ　１　Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｔｅｓｔ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｔｈｅ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｔａｂｌｅ
水
平
Ａ空气流速／
（ｍＬ·ｍｉｎ－１）
Ｂ原料液
ｐＨ值
Ｃ表面活性剂
用量／ｍＬ
Ｄ原料液多糖浓
度／（ｍｇ·ｍＬ－１）
１　 ３００　 ５　 １５　 ０．３６８
２　 ４００　 ６　 ２０　 ０．４８９
３　 ５００　 ７　 ２５　 ０．６４０
表２　正交试验设计及结果
Ｔａｂｌｅ　２　Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
试验组数 Ａ　 Ｂ　 Ｃ　 Ｄ 回收率／％
１　 １　 １　 １　 １　 ７５．５
２　 １　 ２　 ２　 ２　 ８１．１
３　 １　 ３　 ３　 ３　 ７９．１
４　 ２　 １　 ２　 ３　 ８０．７
５　 ２　 ２　 ３　 １　 ７８．３
６　 ２　 ３　 １　 ２　 ７５．６
７　 ３　 １　 ３　 ２　 ７９．７
８　 ３　 ２　 １　 ３　 ８０．４
９　 ３　 ３　 ２　 １　 ７４．４
ｋ１ ７８．５６７　 ７８．６３３　 ７７．１６７　 ７６．０６７
ｋ２ ７８．２００　 ７９．９３３　 ７８．７３３　 ７８．８００
ｋ３ ７８．１６７　 ７６．３６７　 ７９．０３３　 ８０．０６７
Ｒ

０．４００　 ３．５６６　 １．８６６　 ４．０００
由表２可知，影响美味牛肝菌多糖分离的诸因素的主次
关系依次是原料液多糖浓度、原料液ｐＨ 值、表面活性剂用
量和空气流速；其最优的浮选工艺为Ａ１Ｂ２Ｃ３Ｄ３，即空气流速
３００ｍＬ／ｍｉｎ，原料液ｐＨ值为６，原料液浓度０．６４０ｍｇ／ｍＬ，
表面活性剂的用量２５ｍＬ，浮选时间５５ｍｉｎ。在最佳操作条
件下对美味牛肝菌多糖进行浮选分离的验证实验，其多糖的
回收率为８３．１％；所收集的泡沫经消泡处理后获得３４ｍＬ
的消泡液，测定其中多糖的浓度计算回收率值为７９．４３％，富
集比为６．２；回收率表现的误差主要是浮选柱内还有部分泡
沫未被收集。
３　模拟宏观动力学研究
根据泡沫分离的机理，分离过程主要有２个物理过程，
即表面活性物质吸附过程以及泡沫排水过程。前者决定了
多糖的吸附量，而后者决定了泡沫的持液量。二者与泡沫中
多糖的富集程度密不可分，是多糖泡沫分离模型中必须包含
的２个影响因素。
由于气泡的鼓入产生了新的气－液界面，气泡在浮力的
作用下向上运动，运动过程中在气泡表面与主体溶液间发生
吸附。这一过程在金属铬离子的分离研究中一般呈一级动
力学特征［１３］。在美味牛肝菌多糖的浮选分离过程中，虽然
所分离的多糖分子量变化区间较大，可模拟为一级反应动力
学。故可用模拟反应速率方程来描述分离过程的速率，即
υＡ ＝－ｄｃＡｄｔ ＝ｋｃ
ｎ
Ａ （３）
在此基础上采用数学模型法进一步深入研究分离效率、
等效反应级数和等效速率常数。
在最佳工艺条件下，即原料液浓度０．６４０ｍｇ／ｍＬ，ｐＨ
值为６，表面活性剂的用量２５ｍＬ，空气流速３００ｍＬ／ｍｉｎ，根
据不同浮选时间，采取间歇法进行浮选分离，在不同时刻进
行取样，测定美味牛肝菌多糖的浓度，用ｌｎ（Ｃ０／Ｃ）对浮选时
间ｔ（ｍｉｎ）作图，研究泡沫分离法对多糖分离的模拟动力学过
程，结果见图７。

反应时间
The reaction time/min
ln（
C 0
/C
）
20
15
10
5
0
500 40302010 60
y=0.224 5x+4.899 2
R2=0.954 2
图７　模拟反应动力学曲线
Ｆｉｇｕｒｅ　７　Ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｓｉｍｍｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｋｉｎｅｔｉｃｓ
由图７可知，美味牛肝菌多糖的泡沫分离的过程可等效
为一级化学反应，其等效速率常数ｋ＝０．２２ｍｉｎ－１，等效速
率方程为υＡ ＝０．２２ｃＡ。
４　结论
（１）本试验得出的最佳分离工艺条件为原料液浓度
０．６４０ｍｇ／ｍＬ，ｐＨ值为６，表面活性剂的用量２５ｍＬ，空气流
速３００ｍＬ／ｍｉｎ，浮选时间５５ｍｉｎ。在最佳操作条件下对美
味牛肝菌多糖分离，脱除率为８３．１％。试验结果表明泡沫分
离法以其快速分离、设备简单、操作连续、不需高温高压的特
点，对分离低浓度组分有独特的优势，因而是分离美味牛肝
菌多糖的一种有效方法。
（２）美味牛肝菌多糖泡沫分离去可等效为一反应过程。
在最佳操作条件下，美味牛肝菌多糖泡沫分离可模拟为一级
３３１
提取与活性 　 ２０１２年第３期
化学反应，等效速率常数ｋ为０．２２。试验结论对泡沫分离法
应用于美味牛肝菌多糖的分离奠定一定的理论基础。
参考文献
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３　周永．多糖类抗肿瘤作用的研究进展［Ｊ］．国外医学卫生学分册，
２００１，２８（３）：１２９～１３２．
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［Ｊ］．食品科学，２００５，２６（３）：２２５～２２９．
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剂实验研究，２００６，８（７）：６８～７１．
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２７　４１１．
（上接第１２９页）１４．４７ｍｇ／ｍＬ，料液ｐＨ 值６；最佳洗脱条
件：流速为２．５ＢＶ／ｈ，先用２ＢＶ水洗脱去杂，再用３ＢＶ
７０％乙醇水溶液洗脱并收集、浓缩、干燥，即得纯化的苦丁茶
总皂苷提取物，总皂苷含量为６８．９％。验证实验结果表明，
所选工艺稳定、操作简便、重现性好及消耗少等优点，必将对
今后的研究和生产应用提供科学依据。
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第２８卷第３期 李志洲：泡沫分离法优化美味牛肝菌多糖分离工艺