豆佳媛，梁馨月，王琪瑞，逯莉

（陕西国际商贸学院，陕西西安 712046）

1 引 言

香菇是一种可以药用也可以食用的菌类，又被称之为香蕈或者冬菇。香菇是生长在木材上的真菌类，香菇中所蕴含的黄酮类成分能够有效地防止氧化，能够在一定程度上有效地增强人体整体的免疫力，同时降低人体内部的血糖。因此，针对香菇中所蕴含的黄酮类成分的研究也成为了近几年来学者们所研究的重点。黄酮类化合物是植物在生长过程中受到光合作用的影响所产生的化合物，在其内部的结构中是以C6—C3—C6为主要骨架的有机物[1]，其存在的形式主要有两种不同的方式，首先是游离的苷元，其次则是糖等结合的苷。目前黄酮类化合物在自然界的分布是非常广泛的，具体地包括了银杏叶、葛根、蔷薇果等，这些植物中都是含有黄酮化合物的，到目前为止已经发现的接近五千多种的植物中都有着黄酮类的物质或者是异黄酮类的物质[2]。

目前在许多抗氧化剂中都是采用了黄酮的相关物质，通过进一步的分析和研究发现，在抗氧化作用方面，维生素E 比葡萄籽中总黄酮要弱一点，葡萄籽中总黄酮能够针对人体皮肤方面的保健发挥相应的作用[3]，也能够针对炎症产生一定的消炎作用。随着相关研究成果的深入发展，未来黄酮也会成为人类必须摄取的微量元素。

此次研究中，先分别记录不同单因素的实验结果，综合考虑单因素试验结果，再采用正交试验法设计优化香菇中总黄酮的提取工艺参数，并与正交设计表中的数据联系，进行统计，确定最佳实验方案，为香菇中总黄酮的提取工艺研究提供新的思路。

2 实验部分

2.1 实验材料

2.1.1供试材料

供试香菇购买于凤县嘉陵绿谷农业科技开发有限公司。

2.1.2主要仪器和试剂

芦丁标准品，中国药品生物制品检定所；蒸馏水，自制；SCQ-20 超声波清洗器，恒奥科技有限公司；TU-1810 紫外分光光度仪，山东瑞利仪器有限公司；GY-753 粉碎机，天津亚庆粉碎设备厂；无水乙醇，新乡市中原有机化工公司；80-2 型台式离心机，常州市环宇科学仪器厂；CY-841 热风循环烘箱，吴江超宇烘箱制造公司；烧杯等玻璃仪器，四川蜀玻集团有限责任公司。

2.2 实验方法

2.2.1标准液配制方法

精密称取芦丁标品0.020 g，并采用60%乙醇溶液对其进行溶解，100 mL 定容并震荡摇晃均匀，通过这样的方式可以得到芦丁标准液，其质量浓度为0.2 mg/mL，对这部分溶液进行保存待用。完成以上步骤之后利用移液管分别吸取芦丁标准液0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL 放入到10 mL 比色管中，然后加入60%乙醇溶液定容至4.0 mL，再加入0.5 mL 的浓度为5%的NaNO2溶液，完成此步骤后进行摇晃，摇晃均匀，静置6 min。再加入Al(NO3)3溶液，其浓度为10%，容量为0.5 mL，并进行摇晃和静置，静置6 min。在此基础上加入4.0 mL 浓度为5%的NaOH 溶液，再加入60%乙醇溶液定容至刻度，摇晃均匀静置20 min。并于510 nm 波长处测定吸光度值（其中第1 管为空白对照管）。

2.2.2香菇中总黄酮含量的测定方法

将香菇洗净，放置到55℃干燥箱，放置6 h，粉碎后过60 目筛，在此基础上称取质量相同的香菇并且按照计算好的比例，即1∶40 料液比加入乙醇，在200 W 功率的超声波辅助中提取一定时间后固定在60℃恒温的水中酶解1 h，再用离心机在4000 r/min速率下离心10 min。过滤取上清液，得黄酮类化合物粗提液。吸取3.0 mL 粗提液于10 mL 比色管中，测定在510 nm 波长处的吸光度A，结合标准曲线的线性回归方程计算出黄酮类化合物的质量浓度。

2.2.3单因素实验

2.2.3.1 乙醇体积分数对香菇中总黄酮得率的影响

称取1 g 香菇粉末五份，分别加入从10%浓度开始每次间隔为10%的乙醇溶液，进行超声波处理流程的时间为25 min，从而筛选出最佳的乙醇浓度。

2.2.3.2 超声时间对香菇中总黄酮得率的影响

称取1 g 香菇粉末五份，分别加入40 mL 的40%乙醇，在50℃下超声提取5 min、10 min、15 min、20 min、25 min，筛选最佳的超声波处理时间。

2.2.3.3超声温度对香菇中总黄酮得率的影响

称取香菇粉末5 份，每份为1 g，分别加入40 mL的40%乙醇，在超声温度为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃的条件下，提取20 min，筛选出整个提取过程中最佳的超声温度。

3 结果与分析

3.1 芦丁标准曲线的绘制

在研究的过程中以芦丁作为标准溶液，在510 nm 波长下测定吸光度，纵坐标为吸光度、横坐标为浓度，整体的方程Y ＝9.3984X +0.0427，R2＝0.9975，结果见图1 所示。

图1 芦丁标准曲线

3.2 单因素试验结果

3.2.1乙醇体积分数对香菇中总黄酮提取率的影响

从图2 中可以看出，乙醇溶液浓度的不同对于黄酮的提取率有着一定程度的影响。当乙醇浓度在10%到40%的范围之内时，随着浓度的不断提升，黄酮提取率也呈现出上升的趋势。而当乙醇溶液的整体浓度大于40%时，提取率就会出现相应的下降趋势。分析可知，乙醇浓度高于40%会导致香菇中其他有机物溶出，影响吸光度，导致得率下降。

图2 乙醇浓度对黄酮提取率的影响

3.2.2超声时间对香菇中总黄酮提取率的影响

从图3 可以看出，不同超声时间对于黄酮提取率有着一定程度的影响。超声时间从5 min 到25 min时，黄酮整体的提取率会出现一个先升高后降低的趋势，在超声时间为10 min 时黄酮整体的提取率最高。这可能因为此时相关的物料与溶剂已充分接触，而在10 min 后有其他杂质溶出，影响了黄酮吸光度的读取，所以选择最佳提取时间为10 min。

图3 不同超声时间对黄酮提取率的影响

3.2.3超声温度对香菇中总黄酮提取率的影响

从图4 中可以明显地看出，随着超声温度的升高，黄酮的提取率呈先升高后降低的趋势，当整体的温度达到60℃的时候，提取率就已经达到了整体的最大值，而超过60℃之后呈现出下降的趋势。具体分析其原因，可能是因为超声温度会对香菇中的黄酮造成一定数量的破坏，同时随着温度的升高也可能让杂质的溶出量增加。

图4 不同超声温度对黄酮提取率的影响

3.3 正交试验

通过单因素实验说明，黄酮提取的过程中会受到不同程度的外部环境和要素的影响，包括了乙醇的浓度、超声波的作用时间以及超声水浴的温度等，因此，为了促进整个实验的严谨性，在实验的过程中针对这些因素进行了具体的分析和考虑，开展了正交实验，具体的研究结果如表1—表3 所示。

表1 因素水平表

表2 正交试验结果

表3 各因素对提取率的方差分析结果

从以上的表格中可以看出整体的提取效果中不同因素所产生的影响，首先最大的影响因素是乙醇的浓度，其次则是超声温度，最后是超声时间。由此可以看出提取率最为直观的有效组合是A2B3C3，即乙醇浓度40%、超声时间15 min、超声温度60℃。

3.4 验证实验

精密称取处理后的香菇粉末5 g，置于容器中，按照正交最佳实验结果（A2B3C3）,即乙醇浓度40%、超声时间15 min、超声温度60℃，依照2.2.3 中的方法进行三次验证试验。三次试验结果分别为0.302%、0.296%、0.314%。三次试验结果均值为0.304%，提取率高于其他8 组正交试验，但相比于第5 组实验略有下降。由此可见，超声时间的延长并不能使提取率实现完全正向增长，而在10 min时效果最佳。因此，确定乙醇浓度40%、超声时间10 min、超声温度60℃为最佳提取工艺。

4 结论与展望

通过单因素以及正交实验法，对乙醇的浓度、超声时间以及相应的超声温度进行重新的组合和优化，在这个过程中以总黄酮提取率作为相应的评价指标，有效地分析了现阶段超声波辅助提取香菇中的黄酮类物质的提取工艺，得到香菇中总黄酮类物质的最佳提取工艺，即乙醇浓度为40%，超声的时间控制在10 min，温度条件控制在60℃左右，在这样环境之下总黄酮提取率为0.310%。这说明通过改变提取剂乙醇的浓度、超声的温度和时间能够有效提高香菇中黄酮提取率，同时超声波技术应用于香菇中黄酮的提取具有时间短、效率高、节能等优点，适合用于香菇总黄酮提取工艺，为香菇的进一步开发生产天然的、无毒副作用的保健品提供了理论依据，使得香菇中总黄酮成分的提取具有一定的发展前景。