鲜晓洪 香菇多糖提取工艺的研究
一。1968年日本千原吴郎首先利用热水从香菇子实体中浸提出6种胞外多糖，1970年Chihard和Sasaki用热水浸提结合有机溶剂沉淀从香菇中提取到另外4种多糖，20世纪80年代以来，LNT的研究受到广泛的重视，取得了一系列进展。国内在这方面也取得了重要的进步。 2.1 原料预处理技术
在超市购买的成袋的干香菇，产于四川通江县。足够的分量。 2.2 粉碎技术
把购买的干香菇用粉碎机粉碎，在实验室用小型的粉碎机对起进行粉碎，干香菇先手工弄成较小的碎块，便于从粉碎机入口进去。粉碎后收集好粉末，便于提取时候用。 2.3 超声波技术
超声波提取中药和天然药物的简易方法和机理说明：在容器中加入提取溶媒（水、乙醇或其他有机溶剂等），将中药材根据需要粉碎或切成颗粒状，放入提取溶媒中；容器的外壁粘接换能器振子或将振子密封于不锈钢盒中投入容器中；开启超声波发生器，振子向提取溶媒中发出超声波，超声波在提取溶媒中产生的‘空化效应’和机械作用一方面可有效地破碎药材的细胞壁，使有效成分呈游离状态并溶入提取溶媒中，另一方面可加速提取溶媒的分子运动，使得提取溶媒和药材中的有效成分快速接触，相互溶合、混合。
超声波提取（也称为萃取）以其提取温度低、提取率高、提取时间短的独特优势被具有创新意识者应用于中药材和各种动、植物有效含量的提取，是替代传统剪切工艺方法实现高效、节能、环保式提取的现代高新技术手段。
超声波提取的原理：
超声波提取中药材的优越性，是基于超声波的特殊物理性质。主要是主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固--液萃取分离。 （1）加速介质质点运动。高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质（例如水）中传播时，根据惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点（包括药材重要效成分的质点）的运动，使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出药材基体而游离于水中。 （2）空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”，“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上，使其中药材成分物质被“轰击”逸出，并使得药材基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。 （3）超声波的振动匀化（Sonication）使样品介质内各点受到的作用一致，使整个样品萃取更均匀。
综上所述，中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能，而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击，所以能高效率并充分分离出来。
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2012届生物技术专业毕业设计（论文）
超声波提取优点
1.提取效率高：超声波独具的物理特性能促使植物细胞组织破壁或变形，使中药有效成分提取更充分，提取率比传统工艺显著提高达50—500%；
2.提取时间短：超声波强化中药提取通常在24—40分钟即可获得最佳提取率，提取时间较传统方法大大缩短2/3以上， 药材原材料处理量大；
3.提取温度低：超声提取中药材的最佳温度在40—60℃，对遇热不稳定、易水解或氧化的药材中有效成分具有保护作用，同时大大节能能耗；
4.适应性广：超声提取中药材不受成分极性、分子量大小的限制，适用于绝大多数种类中药材和各类成分的提取；
5.提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化； 6.提取工艺运行成本低，综合经济效益显著； 7.操作简单易行，设备维护、保养方便。
提取率提高50%—500%；提取时间（分钟）缩短2/3以上；提取温度为40—60℃，保护有效成份。
3存在的问题和发展趋势
现在用超声波辅助水提取存在提取不完全，残留多。逐渐朝高效率发展，各国还在继续研究最有效的提取方法，比如酶提取法。目前提取多糖的方法很多, 每种都有其优缺点。要根据提取物性质、提取成本、工艺设备等选择高效率、低能耗的提取工艺, 并对提取工艺优化以适应规模化的工业生产需求, 这也是近年来食用菌多糖的研究热点之一; 也对促进我国食用菌产业进一步向产业化、现代化方向发展, 和提高工业经济效益等方面有着重大的意义。相信随着现代分离技术和生化技术的发展, 食用菌多糖的提取会进入新的时代, 在抗肿瘤和提高人体免疫功能等医药方面发挥更大的作用。
4 论文的选题与研究内容
随着香菇多糖在医学上的应用，我们对其的需求量也是越来越大，所以我们需要研究香菇多糖最大的提取率。争取实现以简单的方法提取最多的香菇多糖。研究的内容：优化影响超声波辅助水浸提法提取香菇多糖的因素, 提高多糖的提取率。
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鲜晓洪 香菇多糖提取工艺的研究
二 实验部分
1材料与方法
1.1 材料
香菇购置与学校旁边超市，产于四川通江县。 1.2 仪器与设备 粉碎仪器： 分光光度计： 锥形瓶： 电磁炉： 水浴锅： 超声波： 1.3 实验方法
小型粉碎机
紫外线分光光度计 常用锥形瓶 实验室常用
实验室常用水浴锅 实验清洗用超声波
1.3.1 苯酚- 硫酸法测定多糖标准曲线的制作
以葡萄糖为标准品, 精确配制浓度为100 ug/mL 的标准溶液, 依次量取0、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 mL分别放入9支试管中, 蒸馏水补至1.0mL 然后加入0. 5mL苯酚( 5% )、2.5mL浓硫酸, 混匀器上混匀, 沸水浴10min, 室温放置20 min后于490 nm 处测吸光度值。以葡萄糖含量为横坐标, 以OD为纵坐标绘制标准曲线, 得到回归方程: y= 0.0134x+ 0.0037, R=0. 9996。 1.3.2香菇多糖提取方法的确定
2
分别向3个小烧杯中加入1.0 g香菇粉, 再加入20ml蒸馏水, 然后分别用水浸提法、微波法、微波辅助水浸提法、超声波法和超声波辅助水浸提法提取香菇多糖。其中, 水浸提法是将小烧杯在100水中浴浸提2.0 h; 微波法是将材料用微波(640W) 处理3min; 微波辅助水浸提法是将材料先微波(640W) 处理3 min后再100 水浴浸提2.0 h; 超声波法是将小烧杯超声波( 150W)处理15 min; 超声波辅助水浸提法是将小烧杯超声波( 150W )处理15min后100 水浴浸提2.0 h。各提取2次, 然后分别将滤液合并, 浓缩至2ml 再加入6ml无水乙醇, 4℃静置过夜, 4000 r/min离心20min, 弃上清液, 加蒸馏水溶解并定容。按照葡萄糖标准曲线制作方法测OD490值,并计算多糖提取率。
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1.4 实验步骤
香菇粉碎 称重 浸提 过滤 滤渣同法提取 合并上清液 蒸发浓缩 醇析 4℃放置过夜 离心 干燥 粗多糖
Fig.1 The flow chart of extracting agaric polysaccharide
图1香菇多糖提取工艺流程图
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鲜晓洪 香菇多糖提取工艺的研究
1.5 单因子实验
探讨不同因素对提取率影响的情况,只有一个因素作为变量，当该因素变化时，提取率随着变化的情况。
1.5.1不同料液比对香菇多糖提取率的影响
香菇粉和蒸馏水按料液比分别为1：15、1：20、1：25、1：30、1：35、1：40、1：45、1：50、1：55 进行配制, 超声处理15min后100 热水浸提2. 0h, 浸提2次。由图2可见, 随料液比的增大, 香菇多糖的提取率也增大, 但是当料液比大于1 :20 ( 多糖提取率为3.90% )时, 提取率增加的幅度很小。考虑到料液比过大会增加浓缩的时间, 所以初步将料液比定为1:20。
4.50%4.00%3.50%3.00%2.50%2.00%1.50%1.00%0.50%0.00%1:15香菇多糖得率1:221:291:36料液比1:431:51
图2 料液比对香菇多糖提取率的影响
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