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摘 要：以香菇多糖提取率为指标，以料液比、压力、提取温度和保压时间为主要考察因素，采用正交试验法优化香菇多糖的超高压提取工艺。结果表明，超高压提取香菇多糖的最佳工艺条件为：压力400 MPa，提取温度60 ℃，保压时间8 min，料液比1∶30（g/mL）。在该工艺条件下，香菇多糖的提取率为8.62%。
关键词：香菇;香菇多糖;超高压提取;工艺优化
香菇在世界食用菌中排行第二，属担子菌纲、伞菌目、口蘑科的香菇属[1]，它有丰富的营养和独特的口味，属药食两用的保健食品[2]，有“菌中皇后”和“菌菇之王”之称[3-4]。香菇多糖（Lentinan，简称LNT）是香菇中含有的一种生物活性成分，它具有多种功能，如增强免疫力[5]、抗肿瘤[5]、抗病毒抗菌[6]、抗氧化[7]、抗辐射[8]和降血糖[9-10]等，现已被用于临床医学。
香菇多糖常見的提取方法有热水浸提、酸浸提、酶解法、超声辅助、微波辅助等[11-12]，其都不同程度地存在提取效率低、时间长、能耗高的不足。此外，香菇多糖在强酸和强碱中提取会造成其构象改变，如糖苷键断裂等[13]。超高压萃取技术是一种新型、先进的提取技术，具有提取温度低、提取时间短、提取率高、对功效成分损害小、能耗低的优点[14]。然而，对香菇多糖超高压提取的研究还较少。因此，本文采用超高压提取香菇多糖并优化其提取工艺，为香菇多糖提取提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
干香菇，本市超市;无水乙醇、硫酸、葡萄糖、苯酚（均为AR），上海麦克林试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
UHP900×2-Z型超高压处理装置，包头科发高压科技有限责任公司;RE2L旋转蒸发仪，荥阳市科瑞仪器厂;TDL-50B台式低速离心机，上海安亭科学仪器厂;752N紫外可见分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 香菇多糖的提取
香菇多糖的提取流程香菇→烘干→粉碎（过80目筛）→保存备用→称取一定质量的香菇粉，加水→装袋、密封→超高压提取→离心分离（5 000 r/min，20 min）→浓缩（上清液减压浓缩）→醇沉（3倍体积95%的乙醇中）→静置（4 ℃冰箱，24 h）→再离心（5 000 r/min，20 min）→干燥→香菇粗多糖。
1.3.2 香菇多糖含量的测定
香菇多糖含量的测定采用苯酚-硫酸法[15]。
1.3.3 提取率的计算
提取率（LNT）=（提取的多糖量/提取的香菇粉样品量）×100%[16-17]。
1.3.4 单因素试验设计
按1.3.1的方法，每次准确称取10 g香菇粉5份，加水混匀密封，进行超高压提取香菇多糖。固定条件为压力400 MPa，料液比1∶30 g/mL，提取温度50 ℃和保压时间6 min。分别设定压力（200 MPa、300 MPa、400 MPa、500 MPa和600 MPa）、料液比（g/mL）（1∶10、1∶20、1∶30、1∶40和1∶50）、提取温度（30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃）、保压时间（2 min、4 min、6 min、8 min和10 min），进行单因素试验，每组重复3次，取平均值。
1.3.5 正交试验设计
在1.3.4试验基础上，选取A料液比、B压力、C提取温度和D保压时间4个因素，采用L9（34）正交优化提取工艺。因素水平设计见表1。
1.4 数据处理
试验数据采用Excel整理，采用正交设计助手进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 单因素试验研究
2.1.1 不同压力对多糖提取率的影响
由图1可知，当压力<400 MPa时，LNT提取率随着压力的增加逐渐升高，当压力≥400 Mpa时，LNT提取率变化不大。这是由于压力的增加，使香菇细胞破裂程度和数量增加，多糖的传质和溶解速率增加，提取率升高。当压力达到400 MPa后，香菇细胞几乎完全破碎，再加大压力，提取率不再升高。故取最适压力为400 MPa。
2.1.2 不同料液比对多糖提取率的影响
由图2可知，当料液比<1∶30（g/mL）时，LNT提取率随着溶剂的量的增加而升高，当料液比≥1∶30（g/mL）时，LNT提取率变化缓慢但不明显。这是因为溶剂用量的增加，增大了香菇细胞内外的浓度差，传质速率加快，多糖溶出增多，提取率上升;但溶剂用量达到一定值时，溶质基本完全溶解出来，而不再明显变化。故取料液比为1∶30（g/mL）。
2.1.3 不同提取温度对多糖提取率的影响
由图3可知，LNT提取率随着温度的升高而提高，最后趋于稳定，当提取温度≥50 ℃时，再继续升高提取温度，LNT提取率变化也不显著而趋于平缓。这是因为提取温度升高，提高了多糖的溶解度，加快了多糖溶出，促使提取率提高;当超过50 ℃时，多糖溶出基本彻底，提取率不再明显变化。故取提取温度为50 ℃。
2.1.4 不同保压时间对多糖提取率的影响
由图4可知，保压时间<6 min时，LNT提取率随着保压时间的增加而提高，当保压时间≥6 min时，LNT提取率也基本不再变化。这是因为在超高压下，香菇细胞的破裂需要一定的时间。延长保压时间，香菇细胞破裂数量增多，多糖溶出也增多，提高了提取率;当时间大于6 min后，多糖被基本彻底溶出，提取率不再明显提高。故取保压时间6 min为宜。
2.2 正交试验结果
由表2可知，4个因素的影响大小依次为：B>C>D> A，即压力>提取温度>保压时间>料液比。由表3可知，压力影响达到显著水平，其他因素不显著。经对k分析，确定了超高压提取LNT的最佳工艺条件为：A2B2C3D3，即料液比1∶30（g/mL），压力400 MPa，提取温度60 ℃，保压时间8 min。在上述最佳工艺条件下做验证试验，重复3次，LNT提取率为8.62%（3次平均值）。
3 结论
本文采用超高压提取LNT，得到最优提取工艺条件：压力400 MPa，提取温度60 ℃，保压时间8 min，料液比1∶30（g/mL），此条件下，LNT提取率为8.62%。本研究为LNT的提取及应用提供参考。
参考文献
[1]王一心，李梅军.香菇多糖的药理作用[J].大理学院学报，2002（4）：12-26.
[2]陈文强，乔艳明.响应面法在香菇液体种生产工艺优化中的应用[J].食品工业科技，2015，36（18）：290-294.
[3]王丽霞，杜德清.食用菌多糖研究进展[J].浙江林业科技，2005，25（5）：49-53.
[4]刘栋，钱建亚，卜敏.香菇多糖抗肿瘤作用研究现状[J].中国食用菌，2003（2）：6-7.
[5]石翛然.超声法提取香菇多糖工艺的条件研究[J].广州化工，2017，45（12）：46-49.
[6]朱俊访，李博.香菇多糖提取工艺的研究进展[J].中国民族民间医药，2013，22（1）：43.
[7]侯爱萍，张树梅.香菇多糖抗菌抗病毒普适性研究[J].药学研究，2015，34（4）：199-201.
[8]柳迎华.香菇多糖的辐射防护作用及其机制研究[D].青岛：青岛大学，2012.
[9]张双灵，李文香，赵海燕，等.超声波协同酶法提取香菇多糖的工艺优化[J].食品科技，2016，41（3）：191-196.
[10]王慧铭，黄素霞，孙炜.香菇多糖对小鼠降血糖作用及其机理的研究[J].中国自然医学杂志，2005（3）：5-8.
[11]ZHANG Y Y，LI S，WANG X H，et al.Advances in lentinan：Isolation， structure ，chain con- formation and bioactivities[J].Food Hydrocolloids，2011，25：196-206.
[12]苏晨曦，陈文强，彭浩，等.微波辅助提取香菇多糖工艺的响应面优化[J].西北农林科技大学学报：自然科学版，2015，43（11）：200-206.
[13]杨冬梅，王秋霜，馮丽丹，等.香菇多糖抑菌作用初探[J].中国食品工业，2009（4）：60-62.
[14]纵伟，张薇薇，赵光远，等.超高压提取大蒜多糖工艺条件的优化[J].中国调味品，2014，39（8）：20-22.
[15]池源，王丽波.苯酚-硫酸法测定南瓜籽多糖含量的条件优化[J].食品与机械，2014，30（1）：89-92.
[16]HONGKUN B，LIJUAN S，YING Z，et al.Lentinan produces a robust antidepressant-like effect viaenhancing the prefrontal Dectin1/AMPA receptor signaling pathway[J].Behavioural Brain Research，2017，317（15）：263-271.
[17]罗其昌，崔春，李文治.提取温度对香菇多糖理化性质和免疫活性的影响[J].现代食品科技，2017，33（11）：23-30.
关键词：香菇;香菇多糖;超高压提取;工艺优化
香菇在世界食用菌中排行第二，属担子菌纲、伞菌目、口蘑科的香菇属[1]，它有丰富的营养和独特的口味，属药食两用的保健食品[2]，有“菌中皇后”和“菌菇之王”之称[3-4]。香菇多糖（Lentinan，简称LNT）是香菇中含有的一种生物活性成分，它具有多种功能，如增强免疫力[5]、抗肿瘤[5]、抗病毒抗菌[6]、抗氧化[7]、抗辐射[8]和降血糖[9-10]等，现已被用于临床医学。
香菇多糖常見的提取方法有热水浸提、酸浸提、酶解法、超声辅助、微波辅助等[11-12]，其都不同程度地存在提取效率低、时间长、能耗高的不足。此外，香菇多糖在强酸和强碱中提取会造成其构象改变，如糖苷键断裂等[13]。超高压萃取技术是一种新型、先进的提取技术，具有提取温度低、提取时间短、提取率高、对功效成分损害小、能耗低的优点[14]。然而，对香菇多糖超高压提取的研究还较少。因此，本文采用超高压提取香菇多糖并优化其提取工艺，为香菇多糖提取提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
干香菇，本市超市;无水乙醇、硫酸、葡萄糖、苯酚（均为AR），上海麦克林试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
UHP900×2-Z型超高压处理装置，包头科发高压科技有限责任公司;RE2L旋转蒸发仪，荥阳市科瑞仪器厂;TDL-50B台式低速离心机，上海安亭科学仪器厂;752N紫外可见分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 香菇多糖的提取
香菇多糖的提取流程香菇→烘干→粉碎（过80目筛）→保存备用→称取一定质量的香菇粉，加水→装袋、密封→超高压提取→离心分离（5 000 r/min，20 min）→浓缩（上清液减压浓缩）→醇沉（3倍体积95%的乙醇中）→静置（4 ℃冰箱，24 h）→再离心（5 000 r/min，20 min）→干燥→香菇粗多糖。
1.3.2 香菇多糖含量的测定
香菇多糖含量的测定采用苯酚-硫酸法[15]。
1.3.3 提取率的计算
提取率（LNT）=（提取的多糖量/提取的香菇粉样品量）×100%[16-17]。
1.3.4 单因素试验设计
按1.3.1的方法，每次准确称取10 g香菇粉5份，加水混匀密封，进行超高压提取香菇多糖。固定条件为压力400 MPa，料液比1∶30 g/mL，提取温度50 ℃和保压时间6 min。分别设定压力（200 MPa、300 MPa、400 MPa、500 MPa和600 MPa）、料液比（g/mL）（1∶10、1∶20、1∶30、1∶40和1∶50）、提取温度（30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃和70 ℃）、保压时间（2 min、4 min、6 min、8 min和10 min），进行单因素试验，每组重复3次，取平均值。
1.3.5 正交试验设计
在1.3.4试验基础上，选取A料液比、B压力、C提取温度和D保压时间4个因素，采用L9（34）正交优化提取工艺。因素水平设计见表1。
1.4 数据处理
试验数据采用Excel整理，采用正交设计助手进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 单因素试验研究
2.1.1 不同压力对多糖提取率的影响
由图1可知，当压力<400 MPa时，LNT提取率随着压力的增加逐渐升高，当压力≥400 Mpa时，LNT提取率变化不大。这是由于压力的增加，使香菇细胞破裂程度和数量增加，多糖的传质和溶解速率增加，提取率升高。当压力达到400 MPa后，香菇细胞几乎完全破碎，再加大压力，提取率不再升高。故取最适压力为400 MPa。
2.1.2 不同料液比对多糖提取率的影响
由图2可知，当料液比<1∶30（g/mL）时，LNT提取率随着溶剂的量的增加而升高，当料液比≥1∶30（g/mL）时，LNT提取率变化缓慢但不明显。这是因为溶剂用量的增加，增大了香菇细胞内外的浓度差，传质速率加快，多糖溶出增多，提取率上升;但溶剂用量达到一定值时，溶质基本完全溶解出来，而不再明显变化。故取料液比为1∶30（g/mL）。
2.1.3 不同提取温度对多糖提取率的影响
由图3可知，LNT提取率随着温度的升高而提高，最后趋于稳定，当提取温度≥50 ℃时，再继续升高提取温度，LNT提取率变化也不显著而趋于平缓。这是因为提取温度升高，提高了多糖的溶解度，加快了多糖溶出，促使提取率提高;当超过50 ℃时，多糖溶出基本彻底，提取率不再明显变化。故取提取温度为50 ℃。
2.1.4 不同保压时间对多糖提取率的影响
由图4可知，保压时间<6 min时，LNT提取率随着保压时间的增加而提高，当保压时间≥6 min时，LNT提取率也基本不再变化。这是因为在超高压下，香菇细胞的破裂需要一定的时间。延长保压时间，香菇细胞破裂数量增多，多糖溶出也增多，提高了提取率;当时间大于6 min后，多糖被基本彻底溶出，提取率不再明显提高。故取保压时间6 min为宜。
2.2 正交试验结果
由表2可知，4个因素的影响大小依次为：B>C>D> A，即压力>提取温度>保压时间>料液比。由表3可知，压力影响达到显著水平，其他因素不显著。经对k分析，确定了超高压提取LNT的最佳工艺条件为：A2B2C3D3，即料液比1∶30（g/mL），压力400 MPa，提取温度60 ℃，保压时间8 min。在上述最佳工艺条件下做验证试验，重复3次，LNT提取率为8.62%（3次平均值）。
3 结论
本文采用超高压提取LNT，得到最优提取工艺条件：压力400 MPa，提取温度60 ℃，保压时间8 min，料液比1∶30（g/mL），此条件下，LNT提取率为8.62%。本研究为LNT的提取及应用提供参考。
参考文献
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[2]陈文强，乔艳明.响应面法在香菇液体种生产工艺优化中的应用[J].食品工业科技，2015，36（18）：290-294.
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[8]柳迎华.香菇多糖的辐射防护作用及其机制研究[D].青岛：青岛大学，2012.
[9]张双灵，李文香，赵海燕，等.超声波协同酶法提取香菇多糖的工艺优化[J].食品科技，2016，41（3）：191-196.
[10]王慧铭，黄素霞，孙炜.香菇多糖对小鼠降血糖作用及其机理的研究[J].中国自然医学杂志，2005（3）：5-8.
[11]ZHANG Y Y，LI S，WANG X H，et al.Advances in lentinan：Isolation， structure ，chain con- formation and bioactivities[J].Food Hydrocolloids，2011，25：196-206.
[12]苏晨曦，陈文强，彭浩，等.微波辅助提取香菇多糖工艺的响应面优化[J].西北农林科技大学学报：自然科学版，2015，43（11）：200-206.
[13]杨冬梅，王秋霜，馮丽丹，等.香菇多糖抑菌作用初探[J].中国食品工业，2009（4）：60-62.
[14]纵伟，张薇薇，赵光远，等.超高压提取大蒜多糖工艺条件的优化[J].中国调味品，2014，39（8）：20-22.
[15]池源，王丽波.苯酚-硫酸法测定南瓜籽多糖含量的条件优化[J].食品与机械，2014，30（1）：89-92.
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