段木灵芝孢子粉的理化指标测定及安全性评价
段木灵芝孢子粉的理化指标测定及安全性评价
灵芝是担子菌纲、多孔菌目、灵芝科、灵芝属真菌,是一种珍贵的食药用真菌,素有“仙草”之称。灵芝孢子(GLS)是灵芝在其子实体发育成熟后从菌孔弹射出来的褐色极其微小的担孢子。现代药理学研究表明,灵芝孢子含有多糖、三萜等活性成分,具有调节免疫、抗炎、抗癌、保肝等多种药理作用。
灵芝孢子具有极为坚固的双壁结构,经过对灵芝孢子破壁处理可以极大地促进其有效成分的溶出,并且更易于肠胃的消化吸收。灵芝孢子粉破壁方法可分为机械法、物理法、化学法、生物法和组合法5大类,其中机械破壁法与其它破壁方法相比,具有破壁率高、操作简便、成本低等优势,适合灵芝孢子粉破壁的规模化生产,被广泛应用于保健食品生产企业。机械碾压破壁法是使用对辊式破壁机通过水平两辊筒的表面相互挤压及不同速度的摩擦对灵芝孢子粉进行挤压、碾压以及剪切达到破壁效果,被国内的破壁灵芝孢子粉加工生产企业广泛采用。近年来,随着灵芝孢子粉破壁方法的不断改进,灵芝孢子粉深加工(提取物)产业快速发展。灵芝孢子粉提取物产品有灵芝孢子水提物、醇提物及孢子油等。灵芝孢子水提物是灵芝孢子经热水浸提得到的提取物,以灵芝多糖为主;灵芝孢子醇提物是从灵芝孢子中经乙醇提取后得到的提取物,以脂溶性成分为主。灵芝孢子油是从破壁灵芝孢子中采用超临界CO2流体萃取、精制所得的油状液体,以灵芝脂肪酸为主。
目前破壁灵芝孢子粉用于中药饮片及保健食品原料,其质量指标包括破壁率、水分、灰分、重金属元素、多糖等。有研究报道,灵芝孢子粉机械破壁后金属元素含量有不同程度的升高,灵芝孢子粉在破壁前后的总多糖、总三萜、水分、灰分指标均有变化,而关于灵芝孢子粉破壁加工过程中的各项指标研究较少。
分析
- 感官性状
随着灵芝孢子粉样品破壁及破壁次数的增加,孢子粉颜色越来越深,由原粉时的红褐色逐步变为黑褐色,孢子粉状态呈片状越来越明显,见图1。
- 水试鉴别
由图2可知,孢子粉经50℃水冲泡搅拌静置后,Lb-1、Lb-2、Lb-3、Lb-4、Lb-5样品水面未见油花漂浮;Lb-6、Lb-7、Lb-8、Lb-9样品水面有油花漂浮,并且油花呈增多趋势,表明灵芝孢子粉进行破壁加工有利于孢子油的溶出。
- 碾压破壁对破壁率的影响
由表2可知,破壁灵芝孢子粉样品的破壁率在30.08%~99.37%之间,Lb-2、Lb-3、Lb-4、Lb-5、Lb-6、Lb-7随破壁次数增加破壁率增高,Lb-7、Lb-8、Lb-9破壁率均在99%以上,说明碾压破壁加工在碾压25次时破壁率即可达到99%。
- 水分、浸出物及灰分测定
由表3可知,样品的水分测定值在5.13%~7.77%之间,随着破壁加工次数增加样品水分测定值减少。其中Lb-1水分测定值最高为7.77% ,Lb-9测定值最少为5.13%。
样品水溶性浸出物测定值在2.67%~6.67%之间,碾压破壁加工次数越多水提物得率越高,未破壁灵芝孢子粉水溶性浸出物测定值最低为2.67%,破壁35次样品水溶性浸出物测定值最高为6.67% ,样品碾压破壁加工10次(Lb-4)后水溶性浸出物可达到6.6%以上,但碾压破壁加工10次以上的样品水提物测定值上无显著性差异,表明碾压破壁加工对灵芝孢子粉水溶性浸出物有显著影响,同时孢子粉破壁可提升水提物得率。
样品醇溶性浸出物测定值在2.67%~35.94%之间,碾压破壁加工次数越多,醇提物得率越高,未破壁孢子粉醇溶性浸出物测定值最低为2.67%,破壁35次样品醇溶性浸出物测定值最高为35.94%,碾压破壁加工1次醇提物得率可达到30%以上,表明碾压破壁加工对灵芝孢子粉醇溶性浸出物有显著影响,破壁加工处理有助于提取灵芝孢子粉醇提物。
样品总灰分测定值在0.77%~2.71%之间,其中Lb-1总灰分测定值最少为0.77%,Lb-9测定值最高为2.71%。随着破壁次数增加总灰分测定值呈上升趋势。
- 碾压破壁对多糖和三萜含量的影响
碾压破壁对多糖和三萜含量的影响由图3可知,样品多糖测定值在0.74%~1.15%之间,随着破壁次数增加,多糖呈上升趋势。其中Lb-1测定值最低为0.74%,Lb-9测定值最高为 1.15%;破壁次数为15次、25次、35次时多糖测定值分别达到0.8%、0.9%、1.0%以上。表明破壁加工程度对灵芝孢子粉多糖的测定结果有影响,增加碾压破壁次数可提高灵芝孢子粉多糖测定结果。
由图4可知,样品三萜测定值在0.42%~5.18%之间,随着破壁次数的增加,三萜测定值呈上升趋势。Lb-1测定值最低为 0.42%,Lb-9测定值最高为5.18%。Lb-2~Lb-9测定值均显著高于Lb-1;而与Lb-2~Lb-8相比,Lb-9测定值显著升高。表明破壁加工程度对灵芝孢子粉三萜的测定结果有影响,增加碾压破壁次数可提高灵芝孢子粉三萜测定结果。
- 碾压破壁对重金属的影响
如图5所示,样品的Pb元素测定值在0.11~0.35mg/kg之间,Cd元素测定值在0.20~0.29mg/kg之间,As元素测定值在 0.10~0.28mg/kg之间,所有样品中Pb、Cd、As远低于相关标准限量要求,段木灵芝孢子粉安全性较高。
结论
与未破壁灵芝孢子粉相比,破壁后的孢子粉水分含量降低。本研究结果也证实破壁灵芝孢子粉样品水分测定值低于原粉,研究结果还表明随着破壁次数增加,样品中水分测定值逐渐减少,也表明碾压破壁加工能够影响灵芝孢子粉水分含量。研究表明,破壁后灵芝孢子粉粗多糖、总三萜含量均显著提高。本研究结果发现,随着灵芝孢子碾压破壁加工次数增加,其有效成分含量增加,尤其是碾压破壁30次和35次,多糖、三萜测定值均显著增加,可能是碾压破壁促进了灵芝孢子粉中有效成分的释放,从而更加利于其提取。
破壁灵芝孢子粉可用于保健食品、中药饮片原料,孢子粉中多糖含量是其重要质量指标。在破壁灵芝孢子粉产品关于多糖含量的相关规定中,《保健食品原料目录》规定多糖含量大于0.90%。本研究表明,碾压破壁25次以上时达到该要求;《浙江省中药炮制规范(2015版)》规定多糖含量应不低于0.80%。本研究表明,碾压破壁15次以上时达到该要求;《安徽省中药饮片炮制规范(2019版)》规定多糖含量不少于1.00%。碾压破壁次数为35次时达到该要求。本研究中灵芝孢子粉多糖含量测定结果表明,碾压破壁加工对于灵芝孢子粉多糖含量有影响,随着加工次数增多,孢子粉多糖含量升高。
碾压破壁灵芝孢子粉在碾压破壁加工过程中相关指标均发生变化,水分测定值减少,多糖测定值、三萜测定值显著增加,并且碾压破壁样品中灵芝孢子粉多糖测定值显著高于未破壁灵芝孢子粉(灵芝原粉)。
灵芝孢子粉水溶性提取物和醇溶性提取物在保健食品、化妆品等领域有较好的应用,孢子粉的浸出物得率是开展提取物加工的重要指标。本研究表明,碾压破壁工艺有助于提高灵芝孢子粉水提物和醇提物得率,碾压破壁加工1次水溶性浸出物得率达到5%以上,醇溶性浸出物得率即达到30%以上,表明碾压破壁加工有助于提升灵芝孢子粉加工的效益。
参考资料:
[1]张楠,韩忠明,张瑞,等.段木灵芝孢子粉的理化指标测定及安全性评价[A].特产研究:979-984.
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