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美味牛肝菌胞内多糖提取工艺研究



全 文 :中 国 酿 造
2011年 第 7期
总第 232期
由表5可知,添加PVPP能够有效吸附啤酒中的多酚物
质和花色苷,且其吸附量与PVPP的添加量呈正比,当PVPP
添加量为150mg/L时,啤酒中的总多酚下降比例达24%,
花色苷下降比例达22.7%。因此,确定采用在啤酒中添加
150mg/L的PVPP,用于降低啤酒中的多酚物质,提高啤酒
的非生物稳定性。
3 结论
通过实验,得到最佳的糖化工艺为:采用一次煮出糖化
法,糖化温度为70℃,糖化时间40min,麦汁pH值为5.2~5.4,
麦汁煮沸90min~100min。在啤酒中添加150mg/L的PVPP,
可以明显降低啤酒中的多酚物质,提高高辅料啤酒的非生
物稳定性。
参考文献:
[1]高 路.浅谈提高啤酒非生物稳定性的措施[J].啤酒科技,2001(9):
1-3.
[2]张传部.啤酒酿造中提高辅料用量的工艺探讨[J].江苏食品与发酵,
2000,9(3):2-5.
[3]黄元华. 浅谈啤酒非生物稳定性及其控制[J]. 福建轻纺,2007(5):
21-24.
[4]王家林,林 琳.啤酒中的多酚物质[J].中国酿造,2010(2):3-6.
[5]李 超,刘东品,常智刚. PVPP吸附啤酒中多酚类物质的分析.酿酒
科技,2009(2):111-114.
[6]管敦仪.啤酒工业手册[M].北京:中国轻工出版社,1982.
[7]徐大好.测定啤酒中双乙酰含量的改进EBC法[J].中国酿造,2005(6):
36-38.
[8]李世强.包装过程对啤酒色度的影响[J].啤酒科技,2001(12):26-27.
美味牛肝菌(Boletus edulis)属于担子菌亚门、层菌
纲、伞菌目、牛肝菌科中的一种与高等植物共生的外生菌
根真菌[1-2]。美味牛肝菌在世界范围内分布广泛,含有丰富
的营养,并具有很高的医药价值[3-4]。研究表明[5],美味牛肝
菌菌丝体中主要成分为碳水化合物、粗蛋白、胞内多糖,此
外还含有少量的脂类和纤维等成分。液体发酵产生的多
糖包括胞外多糖和胞内多糖,对于胞外多糖可以从发酵液
中直接提取,而对胞内多糖则必须对菌丝体进行处理,常见
的方法主要有酶法、研磨法、微波处理法等。本试验通过
多糖浸提后所采取的各种不同的方法对蛋白进行脱除试
验并确定最佳试验方案。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
胰蛋白酶,考马斯亮蓝G-250,牛血清蛋白,722分光
美味牛肝菌胞内多糖提取工艺研究
阳 飞1,郦华兴1*,张华山2,王伟平2,张新峰2,陈 维2
(1.湖北工业大学工程技术学院,湖北 武汉 430068;2.湖北工业大学生物工程学院,湖北 武汉 430068)
摘 要:通过探讨浸提时间、浸提温度、加水倍数、pH值4个因素对美味牛肝菌菌丝体多糖提取实验的影响,得出多糖浸提最佳工艺
条件:加水倍数为1∶10(w/v),pH值为6.0,在80℃下浸提3h。采用4种方法对美味牛肝菌菌丝体多糖进行脱蛋白实验,试验结果表明酶
法和三氯乙酸-正丁醇法效果较好,将这2种方法结合使用效果更加,当pH值为7.0时,40℃水浴酶解lh后,再加入0.5倍于多糖溶液体
积的三氯乙酸-正丁醇混合液(v/v=1∶5),振荡30min,静置1h,蛋白质残留量仅为0.16%。
关 键 词:牛肝菌;胞内多糖;浸提;脱蛋白
中图分类号:TQ464.1 文献标识码:A 文章编号:0254-5071(2011)07-0151-04
Extraction of intracellular polysaccharides from Boletus edulis
YANG Fei1, LI Huaxing1*, ZHANG Huashan2, WANGWeiping2, ZHANG Xingfeng2, CHEN Wei2
(1. School of Engineering and Technology, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China;2.School of Bioengineering,
Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China)
Abstract: Effects of extraction time, extraction temperature, solid-liquid ratio and pH value on extraction of intracellular polysaccharides from Boletus
edulis mycelium were investigated. The results showed that the optimum extraction conditions were as follows: solid-liquid ratio 1:10(w/v), pH value
7.0, extraction temperature 80℃ and extraction time 3h. Four methods to remove the protein from intracellular polysaccharides were further com-
pared. The results showed that application of TCA-n-butyl alcohol was a good method compared to enzymatic method. The combination of the two
methods could obtain better result. After the enzymatic hydrolyzing at 40℃ and pH value 7.0 in water bath for lh, 0.5 volume of TCA(trichloroacetic
acid) solution (compared to the volume of polysaccharides solution) was added and shook intensely for 30min followed by 20min setting. The
remained protein content was only 0.16%.
Key words:Boletus edulis ; intracellular polysaccharides; extraction; deproteinization
收稿日期:2010-12-15
作者简介:阳 飞(1981-),男,助教,主要研究方向为发酵工程;郦华兴*,教授,通讯作者。
℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃℃
研究报告 151· ·
2011 No.7
Serial No.232 China Brewing
光度计,微波炉。
1.2 试验分析方法
1.2.1 多糖测定方法
采用苯酚-硫酸法[6-7],以葡萄糖绘制标准曲线:精确称
取葡萄糖0.10g,定容于100mL容量瓶中作为标准溶液,分
别吸取0、0.02mL、0.04mL、0.06mL、0.08mL、0.10mL、0.12mL
置于比色管中,补加蒸馏水至2.0mL,接着加1.0mL苯酚(浓
度为5%),待摇匀后立即滴加5.0mL浓硫酸,混合均匀后与
25℃下显色20min,测定各溶液在490nm处的吸光度值,以
横坐标表示糖的质量浓度、纵坐标表示吸光度值,测定标
准曲线。
由图1可以得出,标准曲线的回归方程为A=6.8714 Gx,
R2= 0.9981。
1.2.2 蛋白质测定方法[8]
配制0.10g/mL的牛血清蛋白标准溶液,分别吸取0、
100μL、200μL、300μL、400μL、500μL、600μL,加入到10mL
具塞比色管中,补加NaCl溶液(质量浓度为0.15mol/L)至体
积为1mL,混合后加入5mL考马斯亮蓝G-250蛋白染色剂,
混合均匀后于室温条件下静置20min,于595nm下测定每
支比色管中溶液的吸光度,横坐标表示蛋白质含量,纵坐
标表示吸光度,测定标准曲线并得出其线性回归方程。
由图2可得,蛋白质标准曲线回归方程为A=3.5 Cx/1000,
R2=0.9989。
1.3 胞内多糖提取工艺[8]
1.3.1 胞内多糖提取工艺条件的研究
按表1的浸提温度(A)、浸提时间(B)、加水倍数(C)、
pH值(D)等4个因素,每个因素各选3个水平,设计L9(34)
正交试验。
1.3.2 微波提取试验
称取20g经过烘干的菌丝体,加10倍质量的蒸馏水,pH
值调节为6.0,放入微波炉中热提,火力调节为100%,测
定多糖含量。
1.4 胞内多糖脱蛋白试验的研究[8-9]
1.4.1 Sevag法脱蛋白试验
在胞内多糖溶液中加入该溶液体积的20%氯仿和4%
正丁醇,反应时间为0.5h,离心去沉淀得清液,于595nm下
测定清液的蛋白质百分含量。
1.4.2 胰蛋白酶脱蛋白试验
按表2的4个因素:胰蛋白酶用量(A)、温度(B)、时间
(C)、pH值(D),每个因素各选3个水平,以胞内多糖中蛋
白质百分含量作为指标,做L9(34)正交试验。
1.4.3 三氯乙酸脱蛋白试验
通过震荡时间测定试验(设定为5min、10min、15min、
20min)以及三氯乙酸用量测定试验(设定为5%、10%、
15%、20%),经过单因素试验得出最佳的振荡时间和三氯
乙酸用量。
1.4.4 正丁醇-三氯乙酸脱蛋白试验
根据表3所示的4个因素:正丁醇-三氯乙酸与胞内多
糖液的体积比(A)、正丁醇与三氯乙酸体积比(B)、振荡时
间(C)、静置时间(D),每个因素各选3个水平,以蛋白质百
分含量作为指标,做L9(34)正交试验。
表 1 多糖浸提条件优化正交试验因素水平
Table 1. Factors and levels of orthogonal experiment for
polysaccharides extraction conditions optimization
水平 A浸提温度/℃ B浸提时间/min C加水倍数 D pH值
1 70.0 60 10.0 6.0
2 80.0 120 20.0 7.0
3 90.0 180 30.0 8.0
水平 A胰蛋白酶用量/% B温度/℃ C时间/min D pH值
1 1.0 40.0 30 7.0
2 2.0 45.0 60 8.0
3 3.0 50.0 120 9.0
表 2 酶法脱蛋白条件优化正交试验因素水平
Table 2. Factors and levels of orthogonal experiment for
deproteinization with enzyme conditions optimization
Research Report152· ·
中 国 酿 造
2011年 第 7期
总第 232期
1.4.5 复合脱蛋白试验
交替使用胰蛋白酶和正丁醇法-三氯乙酸2种方法,重
复多次后分别测定蛋白质百分含量。
2 试验结果与分析
2.1 多糖提取试验结果分析
2.1.1 多糖浸提试验结果分析
由表4和表5数据分析可得,影响胞内多糖浸提效果的
因素顺序为A>C>B>D,得出最佳试验组为A2B3C1D2。
2.1.2 微波提取试验结果
由图3可知,随着微波加热时间的延长,多糖浸提效率
出现先增加后减少的趋势,原因在于提取过程微波对多糖
具有一定的破坏作用。试验结果表明在60s达到最大值,比
前述水浴浸效果提提高了10.46个百分点,这说明微波浸提
具有节省时间的特点,从而提高多糖浸提的经济性。
2.2 脱蛋白质试验结果分析
2.2.1 Sevag法脱蛋白试验结果
按前述试验方法测得蛋白质百分含量为1.74。
2.2.2 胰蛋白酶脱蛋白试验结果
从表6和表7数据分析可得,影响胰蛋白酶脱蛋白效果
的因素顺序依次为D>C>A>B,经过追加验证试验测得蛋
白质百分含量为1.31,较试验组4效果好,从而确定最佳工
艺条件组合为A2B1C2D1。
2.2.3 三氯乙酸法脱蛋白
三氯乙酸用量对脱蛋白的影响试验结果:由图4可知,
蛋白质脱除效果随三氯乙酸的用量增加出现减少趋势,
当三氯乙酸最佳用量超过10%时蛋白质的含量降低不明
显,结合试验经济成本,最后确定最佳用量为10%。
水平
A正丁醇-三氯
乙酸/样品(v/v)
B正丁醇/三氯
乙酸(v/v)
C振荡时间/
min
D静置时间/
min
1 2:1 5:1 10.0 30
2 1:1 10:1 20.0 60
3 1:2 20:1 30.0 90
表 3 三氯乙酸-正丁醇法脱蛋白正交试验因素水平
Table 3. Factors and levels of orthogonal experiment for
deproteinization with TCA and n-butanol
试验号 A B C D 多糖质量/
(mg·g-1菌体)
1 1 1 1 1 74.923
2 1 2 2 2 81.182
3 1 3 3 3 73.474
4 2 1 2 3 77.842
5 2 2 3 1 71.723
6 2 3 1 2 86.275
7 3 1 3 2 62.124
8 3 2 1 3 70.713
9 3 3 2 1 71.144
k1 76.526 71.630 77.304 72.597
k2 78.613 74.539 76.723 76.527
k3 67.994 76.964 69.107 74.010
Rj 10.629 5.334 8.197 3.930
表 4 多糖浸提条件优化正交试验结果与分析
Table 4. Result and analysis of orthogonal experiment for
polysaccharides extraction conditions optimization
表 5 多糖浸提正交试验方差分析
Table 5. Variance analysis of orthogonal experiment for
polysaccharides extraction
方差来源 自由度 离均差平方和
A 2 189.94
B 2 42.81
C 2 125.52
D 2 23.78
总和 8 382.05
F
1.99
0.45
1.31
0.25
显著性
显著
不显著
不显著
不显著
试验号 A B C D 质量蛋白/%
1 1 1 1 1 1.462
2 1 2 2 2 1.540
3 1 3 3 3 1.482
4 2 1 2 3 1.341
5 2 2 3 1 1.383
6 2 3 1 2 1.541
7 3 1 3 2 1.462
8 3 2 1 3 1.490
9 3 3 2 1 1.352
k1 1.495 1.422 1.498 1.399
k2 1.422 1.471 1.411 1.514
k3 1.435 1.458 1.442 1.438
Rj 0.070 0.049 0.087 0.115
表 6 酶法脱蛋白条件优化正交试验结果与分析
Table 6. Result and analysis of orthogonal experiment for
deproteinization with enzyme conditions optimization
研究报告 153· ·
2011 No.7
Serial No.232 China Brewing
三氯乙酸脱蛋白试验振荡时间的确定:由图5可知,随
着振摇时间的增长,在20min前蛋白质含量降低很明显,之
后蛋白质含量几乎没有改变,为了加快试验进程,确定最
佳振荡时间为20min。
2.2.4 正丁醇-三氯乙酸脱蛋白试验结果
由表8和表9数据分析可得,影响多糖脱蛋白的因素顺
序为A>C>B>D,经过追加验证试验测得蛋白质百分含量
为1.100,从而得出最佳工艺条件组合为A3B1C2D2。
2.2.5 复合脱蛋白试验结果
从图6可知,当重复交替试验4次后蛋白质百分含量显
著减少,而多糖含量经过2次试验后几乎不变,综合分析重
复4次试验为最佳工艺,蛋白质残留百分含量仅为0.16。
3 试验结论与讨论
(1)经过美味牛肝菌胞内多糖提取试验,得出各因素
的影响顺序依次为浸提温度、加水倍数、浸提时间以及pH
值,最终得出最佳提取工艺条件为加10倍质量的水,温度
为80℃,时间为180min,pH值为7.0。采用微波热提对比表
明其更具经济性。
(2)通过4种方法对美味牛肝菌菌丝体胞内多糖脱蛋
白试验研究,表明胰蛋白酶法和正丁醇-三氯乙酸法复合脱
蛋白效果显著。最佳工艺条件为:胰蛋白酶百分含量为2.0,
pH值为7.0,酶解温度40℃,酶解时间为60min,再加0.5倍
试验号 A B C D 蛋白质量/%
1 1 1 1 1 2.031
2 1 2 2 2 1.470
3 1 3 3 3 2.142
4 2 1 2 3 1.361
5 2 2 3 1 1.580
6 2 3 1 2 2.051
7 3 1 3 2 1.130
8 3 2 1 3 1.492
9 3 3 2 1 1.461
k1 1.881 1.507 1.858 1.691
k2 1.664 1.514 1.431 1.550
k3 1.361 1.885 1.617 1.665
Rj 0.520 0.378 0.427 0.141
表 8 三氯乙酸-正丁醇脱蛋白正交试验结果与分析
Table 8. Result and analysis of orthogonal experiment for
deproteinization with TCA and n-butanol
方差来源 自由度 离均差平方和
A 2 0.409
B 2 0.280
C 2 0.275
D 2 0.034
总和 8 1.000
F
1.639
1.122
1.102
0.136
显著性
显著
不显著
不显著
不显著
表 9 三氯乙酸-正丁醇脱蛋白试验方差分析
Table 9. Variance analysis of orthogonal experiment for
deproteinization with TCA and n-butanol
方差来源 自由度 离均差平方和
A 2 0.009
B 2 0.004
C 2 0.012
D 2 0.021
总和 8 0.050
F
0.783
0.348
1.043
1.826
显著性
不显著
不显著
不显著
显著
表 7 酶法脱蛋白正交试验方差分析
Table 7. Variance analysis of orthogonal experiment for
deproteinization with enzyme
Research Report154· ·
中 国 酿 造
2011年 第 7期
总第 232期
大豆多糖(soluble soybean polysaccharides,SSPS)是一
种从大豆子叶中提取的水溶性多糖,属酸性多糖,结构类
似果胶,其主链是由聚半乳糖醛酸(GN)和聚鼠李糖半乳
糖醛酸(RG)组成,侧链为β-1,4-半乳糖,并有海藻糖和阿
拉伯糖残基与其相连。大豆多糖除具有膳食纤维所具有
的功能特性外,还具有许多优越的功能特性,如乳化及乳
化稳定性、酸性条件下对蛋白颗粒的稳定作用、抗黏结性、
成膜性能及泡沫稳定性等[1-2]。
多糖胶体添加到淀粉基食品中可以提高食品的稳定
性,改善结构,控制水分,呈现不同的糊化和流变学性质,
同时有利于食品加工和降低生产成本。目前国外对亲水性
多糖胶体对淀粉糊性质(如黏度、透明度、冻融稳定性和流
变学等特性)开展了大量的研究,并取得了一定成果[3-4],国
内在此领域的研究较少,尤其对大豆多糖在淀粉基食品中
的应用研究,基本空白。本实验以大米淀粉为原料,研究了
大豆多糖对淀粉糊化及凝胶特性的作用,旨在对淀粉基食
品的开发和改良提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
早籼米:广东省粮食科学研究所提供;豆渣:实验室制
备大豆分离蛋白的残渣;大豆多糖:实验室自制。
Brabender连续黏度计(Viscograph-E型)德国布拉本
德公司;质构仪:(TA·XT2i/5)SMS UK;差示扫描量热仪
(DCSQ100)USA;Waters高效液相色谱仪;磁力搅拌器:上
海雷磁仪器厂;精密电子天平:上海精科天平厂;高压均质
机APV100 丹麦;中草药粉碎机DFY-500:浙江温岭林大
大豆多糖对大米淀粉糊化及凝胶特性的影响
王思远,齐军茹*,杨晓泉
(华南理工大学食物蛋白工程研究中心,广东 广州 510640)
摘 要:以大米淀粉为材料,研究了大豆多糖对淀粉糊化及凝胶特性的作用。通过布拉班德黏度计,DSC差示量热扫描和质构仪等分
析手段,研究分别添加相当于淀粉干基质量分数1.0%、2.5%、5.0%的大豆多糖的影响。结果表明,大豆多糖能有效降低大米淀粉黏
度,改善其凝胶品质,且添加量越大,效果越明显,对淀粉基食品的改良有重大意义。
关 键 词:大豆多糖;淀粉;糊化;凝胶
中图分类号:TS235.1 文献标识码:A 文章编号:0254-5071(2011)07-0155-03
Effect of soybean polysaccharides on gelatinization and gel properties of rice starch
WANG Siyuan, QI Junru*, YANG Xiaoquan
(Food Protein Engineering Research Center, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)
Abstract: Using rice starch as material, effect of soybean polysaccharides on gelatinization and characteristics of gel of starch was studied. Effect of
addition by 1.0%, 2.5% and 5.0% of soybean polysaccharides (based on dry starch weight) were studied with Brabender viscograph, DSC and texture
analyzer. The results showed that addition of soybean polysaccharides could lower the viscosity of rice starch pasting and improve the quality of
starch gels. Effect of improved with increased addition of polysaccharides.
Key words: soybean polysaccharides; starch; gelatinization; gel
收稿日期:2010-07-22
基金项目:粤港关键领域重点突破项(2008A024200005)
作者简介:王思远(1987-),女,在读硕士研究生,研究方向为粮食及蛋白质工程;齐军茹*,讲师,通讯作者。
体积的正丁醇-三氯乙酸(体积比5∶1),振荡时间为20min,
静置时间为60min,此条件下蛋白质残留百分含量仅为0.16。
参考文献:
[1]邵力平,沈瑞祥,张素轩,等.真菌分类学[M].北京:中国林业出版社,
1984,247-278.
[2]阎明珍,任玉环,张朝亮.吉林美味牛肝菌分布及生态习性的初步研
究[J].吉林林学院学报,1996,12(4):244-246.
[3]唐 薇,鲁新成.美味牛肝菌多糖的生物活性及其抗 S-180肿瘤的效
应[J].西南师范大学学报:自然科学版,1999,24(4):478-481.
[4] CHIHARA G, MAEDA YY, HAMURO J, et al. Inh ibition o f mouse
sarcema 180 by polysaccharides from Lentinus edodes (Berk) Sing[J].
Nature, 1969,222:687-688.
[5]邓百万,陈文强.美味牛肝菌营养菌丝体与野生子实体品质分析[J].
中国食用菌,23(5):44.
[6]徐志祥,李 刚.苯酚 -硫酸法测定灵芝多糖含量的条件研究[J].食用
菌,2000(3):6-8.
[7]王忠民,吴谋成,李小定,等.葡萄多糖的提取及含量测定[J].新疆农
业大学学报,2002,25(2):57-58.
[8]李志洲,邓百万,杨海涛,等.美味牛肝菌多糖最佳提取工艺研究[J].
氨基酸和生物资源,2003,25(3):27-29.
[9]王丽华,李元瑞,陈 懿,等.姬松茸多糖脱蛋白方法研究[J].食品科
技,2003(1):l8-l9,26.
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创新与借鉴 155· ·