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微波真空干燥高粘度的灵芝浓缩液(1)
崔政伟* 孙丽娟 （江南大学机械工程学院 江苏无锡市江南大学蠡湖校区，214122） 摘 要：热敏性、高粘度物料的干燥仍是现代干燥技术中的一个难题。灵芝水提后，由薄膜蒸发器浓缩至含水量70%左右，然后采用微波真空干燥（真空度30mbar）至水分含量10%左右，改用传统的电热真空干燥（55~60℃）至含水量6%~7%，对干燥产品的主要生物活性成分——灵芝多糖和三萜酸进行了分析检测并和其它干燥方法进行了比较，结果表明：利用微波真空干燥的灵芝产品其灵芝多糖和三萜酸的保留率与冷冻干燥产品十分接近，而比传统真空干燥（60~65℃）的产品要高得多，此外采用微波真空干燥的整个干燥时间要短得多。 关键词：微波真空干燥；冷冻干燥；真空干燥；灵芝多糖；三萜酸 Dehydration of Concentrated Ganoderma lucidum Extract by Combined Microwave-Vacuum and Conventional Vacuum Drying Cui Zheng-Wei Sun Li-Juan ( School of Mechanical Engineering, Southern Yangtze University, Wuxi, Jiangsu 214122, China） Abstract：The concentrated Ganoderma lucidum extract is very stick and heat-sensitive, and it is very different to be dried. Combination of microwave-vacuum drying and conventional vacuum drying was investigated as a potential method for drying concentrated Ganoderma Lucidum extract. The moisture of concentrated sample was about 70% (wet basis). It was dried by microwave-vacuum until the moisture content reached 10% (wet basis), and then by conventional vacuum drying at the temperature of 50oC to final moisture content less than 5% (wet basis). The retention of polysaccharide and tritepenes of Ganoderma Lucidum dried by this method were evaluated and compared with those dried by freeze drying and conventional vacuum drying. The comparison showed that the quality of Ganoderma Lucidum dried by the current method was close to that of freeze dried Ganoderma Lucidum and much better than that of conventional vacuum dried ones. Keywords：Ganoderma Lucidum；polysaccharide；tritepene；Microwave-vacuum drying；Freeze drying；Conventional vacuum drying 1 前言 灵芝是一种珍贵的中草药，在我国有悠久的药用历史。研究表明[1]：组成灵芝的化学成分十分复杂，目前已分离到的有效成分有数十种之多，有多糖、三萜、腺苷、生物碱、多肽氨基酸、酶等多种成分，其中灵芝多糖和三萜类化合物是其主要的药效成分。灵芝多糖有多种生物活性功能，能提高机体的免疫力，提高机体耐缺氧忍受力，解毒，抗肿瘤等，尤其是近年来灵芝多糖在抑制肿瘤上的功效已得到证实，灵芝多糖已被用作治疗肿瘤的药物之一；灵芝三萜同样具有强的药理活性，并有止痛镇静、抑制组织胺释放、解毒、保肝、毒杀肿瘤细胞等功能[2]。因此多糖和三萜酸含量的多少是衡量灵芝的质量指标。 灵芝的传统用法是水煎剂，但实际上由于灵芝坚硬和致密的细胞壁，有效成分很难充分浸出。灵芝的现代加工方法通常先将它超细粉碎，采用水或醇提法提取其中的有效成分，再浓缩干燥，由于灵芝液含有较多的多糖，其溶液非常粘稠，给浓缩和干燥带来不少困难。 对热敏性、高粘度物料的干燥是现代干燥技术中的一个难题。目前中药浸膏一类的物料多用真空干燥，但干燥速度很慢，热敏性有效成分特别是一些芳香性挥发成分损失大，由于干燥时间长，干燥成本也较高；如采用冷冻干燥粘稠性物料，其固形物含量一般要小于30%，浓溶液必需稀释，否则由于升华气体的扩散阻力极大，干燥极其困难。所以冷冻干燥热敏性、高粘度溶液的成本极高。 微波真空干燥是一种新的干燥技术，具有快速、低温和高效等特点，粘稠液中的水可直接吸收微波能而在较低的温度下转变为水蒸汽，而水蒸汽极易逸出，本文研究了微波真空干燥粘稠灵芝浓缩液的可能性以及生物活性成分的保留情况。
2 材料与设备 2.1 实验材料 灵芝水提浓缩液，含水量69.8%（湿基），江苏东台菇神食用菌研究所生产提供。 试剂：浓硫酸、苯酚、香草醛、冰醋酸、高氯酸、乙醇（均为分析纯）、去离子水等。 2.2 实验仪器 真空干燥机，型号：FZG-15，常州一步干燥设备厂； 电热真空干燥箱，型号：ZK-82，上海实验仪器总厂； 真空冷冻干燥机，型号：GZL-15，上海远东制药机械厂； 实验室用微波真空干燥设备，自研制，详见[3]； 754紫外可见分光光度计（上海分析仪器厂）； 硅胶层析柱，规格：30′500mmm，硅胶型号：140~200目； 恒温水浴，上海实验仪器总厂。 3 干燥工艺 1. 真空干燥：灵芝水提浓缩液30kg, 放入不锈钢干燥盘，料层厚约5~10mm，干燥34小时，干燥温度为60~65℃，真空度40mmHg（残压）； 2. 冷冻干燥：灵芝水提浓缩液30kg，放入不锈钢干燥盘，料层厚约5~10mm，干燥36小时，真空度5mbar；升华阶段加热盘温度为45℃； 3. 微波真空干燥：灵芝水提浓缩液500g，真空度25mbar。336W微波功率干燥30分钟，267W微波功率干燥20分钟，162W微波功率干燥10分钟，至含水量约10%，然后改用电热真空干燥，干燥温度55 ~60 ℃，干燥时间3小时。 4 测定方法 4.1可见分光光度法测定水溶性多糖的含量 采用苯酚-硫酸法，利用单糖、多糖及其它们的衍生物与苯酚-硫酸试剂反应生成橙黄色溶液，在490nm波长处有特征吸收，而进行含量测定。 标准溶液的制备及标准曲线：取105干燥至恒重的D(+)葡萄糖，准确称重，配成1mg/mL的标准溶液。吸取标准液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0mL分别于50mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，再吸取上述各溶液2.0mL于10mL具塞试管中，同时取2.0mL蒸馏水作空白，分别在各试管中加入5%的苯酚溶液1.0mL，摇匀，迅速加入浓硫酸5.0mL，振摇5分钟，在紫外可见分光光度计上于490nm波长处测吸光度，得到标准曲线。 样品溶液的制备：精密称取灵芝浸膏液170.0mg，各干燥样品50.0mg粉末，置500ml容量瓶中，加水超声提取，过滤，定容。取滤液1.0ml置试管中，加入5%的苯酚溶液1.0ml，摇匀，迅速加入浓硫酸5.0ml，振摇5分钟、紫外可见分光光度计在490nm波长处测吸光度。 4.2 分光光度法测定灵芝三萜酸的含量 利用香草醛-冰醋酸-高氯酸与三萜类化合物生成有色化合物，在551nm波长处有最大吸收。 标准品的制备：取灵芝浸膏液500g，加去离子水稀释后，依次以石油醚和CH2CI2萃取，CH2CI2萃取液浓缩后的浸膏用硅胶柱层析，石油醚—EtOAc(9:1~1:9)梯度洗脱，洗脱液重结晶得三萜酸标准品。 标准曲线：准确称取8.00mg三萜酸标准品，以无水乙醇为溶剂，定容至50mL；准确称取香草醛2.50g ，迅速用冰醋酸溶解转入50mL的容量瓶中，用冰醋酸定容。精确吸取灵芝三萜酸标准液0.40，0.5，0.60，0.70，0.80，0.90mL分别置于5mL容量瓶中，加热挥发全部溶剂，加入新制的香草醛-冰醋酸溶液0.2mL，再加入高氯酸0.8mL，摇匀，于70oC恒温水浴上保温反应15min，冷水冷却至室温，再加入乙酸乙酯定量到5mL，摇匀，同时作试剂空白，在551nm处以试剂空白为参照，用1cm比色皿测定体系的吸光度，作标准曲线。 样品的制备：精密称取灵芝浸膏液5.00g，各干燥样品2.00g用95%的乙醇回流提取灵芝三萜类化合物，准确移取回流液5mL，定容至100mL容量瓶中以供测试。精确移取上述溶液0.10mL置于5mL容量瓶中，其于操作同上，由吸光度值查标准曲线可知三萜酸含量。
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