猕猴桃营养成分的提取工艺研究进展.doc

猕猴桃营养成分的提取工艺研究进展猕猴桃，又称阳桃，素有“果中珍品”水果之王”之称。猕猴桃果实中富含多种营养成分，特别是维生素C含量很高。猕猴桃还具有药用价值，能滋阴补阳、止渴生津，其籽油中的亚麻酸、不饱和脂肪酸和活性油脂等物质有降低血脂和血压的功能，对高血压、冠心病等疾病有防治功效。猕猴桃皮渣中的果胶还可以刺激胃肠的蠕动，帮助改善老年人的肠道功能。近年来，随着猕猴桃制品深受大家喜爱，国内外加快了对猕猴桃开发和利用研究进程，关于猕猴桃果实、籽油及皮渣中营养成分提取的各种加工方式应运而生。1猕猴桃果实中营养成分的提取1.1多糖的提取工艺1.1.1正交设计法提取多糖猕猴桃果实中含多种药用成分，尤其是猕猴桃多糖，可以提高及刺激机体的免疫功能，阻断亚硝酸类化合物的生成，具有一定的抗癌作用。提取是影响粗多糖分离纯化的第一步，直接影响多糖得率和生物活性。庞振凌首次采用二次回归正交旋转组合设计法，从温度、时间、料液比、pH值等影响猕猴桃果粗多糖提取的因素进行了研究。结果表明，在试验范围内，对粗多糖提取率和活性影响最大的因素是浸提液酸碱度，其次是温度、料液比以及浸提时间等因素。陈志慧以新鲜猕猴桃果实为原料提取水溶性多糖，并进行了正交和单因素试验来确定提取工艺，对提取过程中影响提取率的因素如温度、料液比及时间等进行了统计分析，得出了最佳提取工艺条件为提取温度80、料液比19：25 mL、提取时间4h，提取2次，并用苯酚硫酸导数光谱法进行多糖含量的测定。多糖的提取多采用水提或酶辅助等提取方法，但它们不是得率低就是价格昂贵，都不是理想的提取方法。磷酸盐缓冲液是生物化学研究中比较常用的一种缓冲液，由于它是二级解离，pH值范围比较宽，并且容易配制成各种浓度。张晶等以猕猴桃为材料，采用磷酸盐缓冲液浸提法对多糖进行提取研究，采用单因素和正交试验，优化提取猕猴桃多糖工艺条件，在最佳提取温度70、料液比1:20的条件下提取3h，猕猴桃多糖提取率高。1.1.2响应曲面法优化提取多糖软枣猕猴桃中含有糖、维生素、黄酮类等多种活性成分，特别是多糖含量较高。因此，开发软枣猕猴桃中的多糖对研究软枣猕猴桃的功效及临床应用有重要意义。刘长江等分别对软枣猕猴桃多糖超声波辅以乙醇沉淀工艺进行了优化，研究发现超声功率260 W、时间为8 min、1:6的料液比为最佳的提取条件。在此基础上，用乙醇溶液体积分数为90%、用浓缩液7倍体积的乙醇、沉淀4h，软枣猕猴桃多糖提取率可明显提高。1.2蛋白酶的提取工艺猕猴桃果实中猕猴桃蛋白酶含量丰富，且被广泛用于美容祛斑、抗菌消炎、酿酒澄清和农药残留的洗涤等领域。左玉萍等采用秦美猕猴桃果实为材料，用盐析沉淀并配合等电点沉淀法，经过原料选择、榨汁、盐水配制、粗酶的提取、精酶制备等一系列流程，发现果汁与水之比为1:1，食盐水浓度为22.5% 25%，pH值4.0 4.8时，低温沉淀810h提取蛋白酶的效果好。该工艺能规模化分离提取猕猴桃蛋白酶，适于进行工业化生产，填补了市场空白。2猕猴桃籽营养成分的提取猕猴桃的籽细小如芝麻、色棕褐、含油量高，且含人体多种必需氨基酸、不饱和脂肪酸和亚麻酸等成分，在糖尿病治疗、调节免疫、抗过敏及促进生长等方面有重要作用。猕猴桃籽粒是一种极具开发价值的资源，合理开发猕猴桃籽粒的加工工艺，可以拓宽猕猴桃的深加工领域。2.1籽油的提取工艺2.1.1超临界C02萃取猕猴桃籽油超临界C02萃取法操作简单、无毒无污染、溶解能力强、无溶剂残留，产品易分离，适合食品类具生物活性物质的分离提取，目前，该技术在植物油脂的提取研究中被广泛应用。孙兰萍等采用单因素试验及Box - Behnken试验设计法对影响猕猴桃籽油萃取的关键因素进行了研究，发现在萃取压力31 MPa、物料粒度40目、C02流量27 kg/h下，猕猴桃籽油的实际萃取率高。杨柏崇等研究了影响超临界C02萃取猕猴桃籽油的各种因素，并与溶剂提取法进行了品质对比，发现萃取压力25 -35 MPa、物料粒度40 60目、温度4045、C02流量25 kg/h时提取效果好，且提取的油脂质量较溶剂法好。在超临界C02萃取猕猴桃籽油过程中，油脂常与其他杂质混合在一起，因此，分离萃取混合物、提高油脂提取纯度至关重要。目前采用物理化学法、化学法、机械法来精炼毛油，以达到除去杂质的目的，但效果不太理想。李加兴等通过单因素及正交试验，研究了不同分离工艺条件对萃取毛油的分离效果，得出了最佳工艺条件，猕猴桃籽油的提取率高达31.5%，达到了成品油的标准。2.1.2超声波法提取猕猴桃籽油超声波法利用超声波破碎细胞，使溶剂分子穿透到组织细胞中并与溶质分子接触，使细胞中可溶成分容易释出。张广栋等利用均匀设计法优化了超声波提取猕猴桃籽油的工艺，该工艺中籽油的提取率达30.08%。相对传统的机械压榨法而言，超声波法不但籽油提取率高，而且用时也比较短。张郁松等采用超声波技术，研究了影响猕猴桃籽油提取的工艺参数，发现在超声波功率250 W、用石油醚提取、料液比1:8、提取2次、每次提取时间20 min的条件下，提取率高达29.94%。李加兴等也研究了超声波法提取猕猴桃籽油的工艺，并对脂肪酸的组成进行了分析，发现以石油醚为提取溶剂，在超声功率为360 W、物料粒度40目、料液比1:10、温度45、提取2次、每次30 rain，籽油提取率高达31.26%。在猕猴桃籽油加工过程中，油脂容易氧化，不但会影响油脂的色泽及风味，还会产生对人体健康有害的物质，因此，研究一种可以控制氧化的新工艺条件就迫在眉睫。张婷等利用超声波法，研究了影响猕猴桃籽油提取率及发生氧化的情况，结果发现对猕猴桃籽油提取率影响最大的因素是超声提取温度，其次是提取时间和料液比，在其研究的工艺条件下提取籽油的得率为29.28%，过氧化值为7.39 meq/kg，相对其他工艺而言，该工艺具有提取率较高、时间短、提取温度低、消耗能量低等优点，是目前较理想的一种油脂提取方法。2.2籽粕蛋白的提取工艺猕猴桃籽粕中含粗蛋白22.4%，可作为提取优质植物蛋白的一种新资源。李加兴等以猕猴桃籽粕为原料，采用正交试验对猕猴桃籽粕蛋白的提取工艺进行了研究，结果发现，以pH值为10O的浸提液浸提80 rain、温度50、籽粕粉碎度80目、料液比1:12，猕猴桃籽粕蛋白提取率和纯度分别高达63.7%、65.1%。吴标等用脱脂猕猴桃籽粕为原料，通过单因素和正交试验对影响籽粕蛋白提取的因素浸提时间、浸提温度、浸提液的酸碱度等进行分析，利用碱提酸沉法提取脱脂籽粕蛋白，发现该工艺条件下蛋白质提取率可达87.08%。猕猴桃籽粕作为猕猴桃籽油生产的副产品，常被随意弃掉，这些提取工艺使它得到重新利用，因此，具有一定的开发应用价值。2.3籽中一亚麻酸的提取工艺猕猴桃籽中除了含有大量人体必需不饱和脂肪酸外，还含有利用价值极高的一亚麻酸。一亚麻酸具有多种药用价值，在降血脂、降血压、抑制血栓形成、保护视力及增强智力等方面具有多重功效，是一种极具前景的食品、药用原料。马立志等采用有机溶剂和超临界C02萃取法对比萃取-亚麻酸，结果表明，超临界C02萃取技术在一亚麻酸得率、色泽气味等方面优于有机溶剂萃取法。李婷婷等采用多种方法结合的方式对猕猴桃籽油中的-亚麻酸进行了富集纯化研究，并对影响提取的精馏柱温度、精馏压力、C02流量、萃取温度和压力等因素进行分析，得出了提取一亚麻酸的最佳工艺条件，获得纯度较高的一亚麻酸。张郁松通过尿素包埋法纯化猕猴桃籽油中的一亚麻酸，研究发现脲包温度在0，脲包比1：(1.52)，时间12 h、脲包1次，所得一亚麻酸含量高达84.23%。尿素包埋法具有投资少、工艺简单等优点，是规模化富集各种不饱和脂肪酸的理想方法。王金秋等采用石油醚为溶剂，利用正交试验得出了萃取制备不饱和脂肪酸的最佳萃取工艺，发现a -亚麻酸含量达58%以上。这些提取工艺的问世，解决了猕猴桃籽粒被浪费的现象，对于企业提高效益、减少成本和利用资源有一定的作用。3猕猴桃皮渣中果胶的提取果胶是大量存在于植物根、茎、叶、果中的一种可溶性膳食纤维，具有刺激胃肠蠕动、缓解便秘、改善老年人肠道功能的作用。猕猴桃皮渣中果胶含量比较高，近年随着猕猴桃果品加工业的发展，大量的皮渣当作废物处理，不但资源浪费，而且污染环境。因此，建立一种提取猕猴桃皮渣中可溶性果胶的工艺迫在眉睫。3.1酶法提取果胶的工艺赵莎莎等通过单因素和正交设计试验对猕猴桃皮渣中果胶的提取工艺进行了研究，通过制取皮和果渣样品，采用酶解法提取皮渣果胶并进行了改良，结果表明，采用0.4%淀粉酶和0.4%胰蛋白酶溶液可有效去除猕猴桃皮渣中的淀粉和蛋白质，在最佳工艺条件下，经离心、浓缩，从猕猴桃皮和渣中果胶的得率分别为3.10%和1.39%，该工艺对猕猴桃加工中废弃的果皮、果渣具有很大的开发利用价值。3.2响应面法优化提取果胶的工艺李加兴等以猕猴桃皮渣为原料，采用盐析法及二次通用旋转组合设计优化提取猕猴桃皮渣中的果胶，通过响应面分析，对试验中影响果胶提取的因素浸提液、提取温度和料液比等探讨，得出最佳的提取工艺条件，该工艺中果胶的提取得率达到25.21%，是一种比较理想的果胶提取工艺圳。猕猴桃风味独特、营养丰富，其加工产品有着良好的市场前景，极具开发价值。随着科技的发展，猕猴桃资源的有效利用率将会大幅度提高。猕猴桃营养成分提取工艺可产生较好的经济效益和社会效益，实现废弃资源的有效利用。袁云香(渭南师范学院化学与生命科学学院陕西省多河流湿地生态环境重点实验室)