植物油作提取剂或夹带剂的活性成分提取研究_陈春明.pdf

174 食品安全导刊 2023年1月（上）食品科技植物油作提取剂或夹带剂的活性成分提取研究陈春明，冯小凤，黎燕凤，刘 华*（广州工商学院 工学院，广东佛山 528131）摘 要：为了进一步研究绿色提取工艺，探讨植物油作为提取剂和夹带剂在天然活性成分提取中的应用，通过对植物油作为提取剂或夹带剂对天然活性物质的提取方法进行对比分析，包括直接提取法以及搅拌振荡、临界流体、微波、超声等多种技术单一或者联合使用辅助夹带剂提取法，探讨其优缺点及应用前景，为天然活性成分绿色提取工艺的研究开发提供借鉴和指导。关键词：天然植物油；夹带剂；提取剂；提取方法Comparative Study on Extraction of Active Ingredients with Vegetable Oil as Extractant or Entrainment AgentCHEN Chunming,FENG Xiaofeng,LI Yanfeng,LIU Hua*(Guangzhou College of Technology and Business School of Engineering,Foshan 528131,China)Abstract:In order to further study the green extraction technology,this paper discusses vegetable oil as the extractant and entrainer in the application of natural active ingredient extraction,as well as to the vegetable oil as extracting agent or entrainer to the extracting method of natural active substances were analyzed,including direct extraction method,mixing shock,critical fluid,microwave,supersonic wave and other various techniques which single use or combined use of auxiliary entrained agent extraction method.Discussing its advantages,disadvantages and application prospects which in order to provide reference and guidance for the research and development of green extraction technology of natural active ingredients.Keywords:vegetable oil;entrainer;extracting agent;extraction method利用植物油作为夹带剂，避免了耗用大量有机溶剂如乙醇、乙醚等及相应的设备投资，节约了在设备购买或改造和有机溶剂安全储存、使用问题上的大规模投入。其不仅易获取，价格低廉，而且对人和动植物身体无害，对环境友好，在储存过程中不容易挥发泄露、不易燃爆，安全性较好，是绿色提取方法的一种1-3。同时，其可提取的物质也非常多，能够溶解许多亲脂物质，也能够很好地保存挥发性成分。此外，植物油还可以将氧气与溶质隔离开来，避免溶质氧化，延长保存期。1 天然活性物质的提取方法1.1 直接提取法直接提取法是仅利用被提取化合物与待分离混合物在各植物油溶剂中溶解性不同，将其提取出来的提取方法。斯波4使用了植物油提取辣椒香味物质，预先加 5%的水至辣椒粉中并混匀，再浸泡于 155 的植物油中静置 24 h。通过感官分析发现，花生油对辣椒香味物质干扰较大，其次是混合色拉油和大豆色拉油，菜油对辣椒香味物质提取最佳，且能够基金项目：广州工商学院省级大学生创新创业训练计划项目（S202213714023）；广东省高等教育学会实验室管理专业委员会 2022 年度基金项目（GDJ2022081）；广东省普通高校特色创新类项目（2022KTSCX167）；2022 年教育部产学合作协同育人项目（220606537282750）。作者简介：陈春明（2001），男，广东湛江人，本科在读。研究方向：食品质量与安全、食品质量检测。通信作者：刘华（1982），女，河南洛阳人，硕士，副教授。研究方向：食品营养与检测。E-mail:。DOI:10.16043/ki.cfs.2023.01.058Jan.2023 CHINA FOOD SAFETY 175食品科技强化其风味物质，如形成具有肉香味的呋喃类。直接提取法历史悠久，油辣椒、油蒜蓉等调味品常用此法浸提出风味物质而制成，工艺简单但耗时较久。1.2 搅拌振荡辅助法搅拌振荡辅助法是在直接使用植物油浸提的基础上，配合搅拌或者振荡，促进被提取化合物溶解至植物油溶剂中的一种物理方法。BEHNAZ 等5研究了葵花籽油和葵花籽油甲基酯回收虾加工废料中虾青素的工艺，结果为破碎度 0.6 mm，物料含水量86.8%，料液质量比 1 9（g g），70 搅拌速度 400 rmin-1，在较短的提取时间下，葵花籽油和葵花籽油甲基酯分别提取了相当于有机溶剂提取虾青素总量的 60%和 80%。与直接提取法相比，搅拌振荡法将机械能传递至溶液中，产生的强制对流能够加速活性物质溶出，提高了提取效率。1.3 临界流体辅助法临界流体法以临界流体为萃取剂，利用压力、温度对临界流体溶解能力的影响，通过控制条件使待分离组分萃取出来，再通过减压蒸发使被萃取物质析出，达到分离提取效果6。根据临界状态可分为亚临界流体萃取和超临界流体萃取7。常用的超临界流体萃取使用 CO2为萃取剂，在萃取强极性化合物时，可使用有机夹带剂辅助超临界萃取8，而植物油则可作为一种天然绿色的有机夹带剂。肖飞等9发现，加入体积分数为 10%的植物油作为夹带剂时，厚朴萃取物提取率在前 2 h 明显高于未加夹带剂工艺，厚朴酚的提取率也有所提高。张婷10研究了超临界技术辅助植物油浸提药用植物制备消毒剂的工艺，考察了不同植物油、助溶剂、粒径、料液比和提取温度对收率的影响，最终优选出工艺效果如下。实例 1 以大黄、苦参、连翘、肉桂、百里香、薰衣草、独活和霍香配制药粉，粒径为 20 mm，料液比为 4 1，用葵花油+2 g 乳香提取物于 75 提取 3 h；实例 2 以金银花、苦参、连翘、肉桂、百里香、薰衣草、独活和霍香配制药粉，药粉粒径为 90 mm，料液比为 2 1，用辛酸乙酯+5 g 生育酚于30 提取 20 min；实例 3 以薰衣草、甘松、青蒿、独活、霍香、粉防己、苦参和大黄配制药粉，粒径为90 mm，料液比为 3 1，用坚果油+2 g 合成食品抗氧化剂于 30 提取 20 min；实例 4 以薰衣草、甘松、青蒿、独活、霍香、粉防己、苦参和大黄配制药粉，粒径为 50 mm，料液比为 2 1，用坚果油+5 g 丹皮酚于 76 提取 2 h；上述实例提取后进行超临界萃取和减压脱溶，得率分别为为 18.6%、29%、28.8%和 29%。在此基础上制备出的消毒剂等杀菌效果好，且均无刺激性，可直接用于食品和化妆品。KOK等11以超临界 CO2萃取法辅助椰子油提取芒果皮中的黄酮，最终优选工艺为破碎度0.85 mm、芒果皮碎120 g、椰 子 油 40%、超 临 界 CO2流 速 1.08 kgh-1，压 强 430 bar，70 萃取 420 min，此时提取率为 31%。临界流体技术具有提取速度快、高效、无污染、热敏性好等特点，超临界 CO2流体萃取温度低，可以避免某些化学物质的破坏，包括大量挥发性成分，对于低级性物质也有很好的提取效果，是目前比较流行的提取技术之一。1.4 超声辅助法超声辅助提取法是一种物理破碎的过程。该法利用超声波使植物的细胞壁遭到破坏，进而溶剂渗透到细胞中，加速溶出细胞中活性成分，大大提高了提取率12。NIE 等13介绍了超声辅助大豆油、葵花籽油等植物油溶剂以及其他绿色溶剂提取食用褐藻、马尾藻和岩藻黄质的方法，并提出相比于其他食用藻，植物油对岩藻的黄质具有较高的提取率。超声辅助提取法具有廉价高效、设备简单、提取完全以及目标提取成分损耗少等特点，因此是目前最为流行的辅助提取方法。1.5 微波辅助法微波辅助提取法是利用微波能来提高萃取率的一种新技术，它可以对物质的不同成分有选择地进行加热，使想要的成分直接分离出来，热损失很少，能量利用率高，操作简便，且在生产过程中不会有噪音14。HEMANTA 等15优化了微波辅助橄榄油提取西番莲果皮中类胡萝卜素的工艺，优化后提取率可达 86.9%。与直接提取法（加热）相比，微波辅助提取法温度较低，而且大大提高了提取效率，但因为有一定程度的加热，故目标提取成分损耗率要略大于超声辅助法和临界流体辅助法。此外，微波功率不宜过高，否则容易导致溶液的暴沸。1.6 其他方法刘勇等16发明了一种植物浸提油的浸提方法，包括以下步骤。将原料粉碎，粉碎后的原料、水和植物油按照一定比例混合得到混合料液；将所述混合料液进行超临界二氧化碳萃取，得到萃取液；将所述萃取液利用高速离心机分离油和水，得到所述植物浸提油。其具有无污染、条件温和、萃取无残留以及分离效率高的特点，能够有效提高生产效率和176 食品安全导刊 2023年1月（上）食品科技产品品质。JALALI 等17设计了一种天然微乳液体系提取万寿菊花瓣粉叶黄素的工艺，利用伪三元相图鉴定了单相 ME（卵磷脂 1-丙醇水葵花油，50 25 5 20），采用 5 次循环萃取，效果较好，其成品叶黄素微乳具有较高的 DPPH 清除率和总抗氧化力。为了能够进一步提取完全，提高提取速度，可将其他萃取剂与植物油混合配制成混合萃取剂，改良一些植物油流动性差或者溶解性低的缺点，促进目标提取成分的溶出，而在此基础上可再采用其他辅助方法以提高提取效率。2 结语作为绿色提取方法之一的植物油夹带剂提取法，因其具有安全健康、环保无残留、简单廉价等其他提取方式无可比拟的优点，在食品、制药、饲料、化妆品、农药等行业有较好的应用前景，故在近年来也备受关注。BEHNAZ 等18发现使用葵花籽油回收虾废料中的虾青素成本仅为每毫克 0.06 美元，远低于有机溶剂萃取的每毫克 0.6 美元和超临界 CO2萃取的每毫克 0.8 美元。在使用植物油作为夹带剂时，还可以与其他提取方式联合使用，如临界流体、超声波等技术弥补了单纯植物油提取速率低、提取不完全等缺点，显著提高了提取效率。另外，若能将临界与超声结合辅助植物油提取，则会进一步缩短提取时间，对于易氧化或热敏性强的物质将会有很好的效果。但是，植物油易氧化酸败，特别是浸提时间过长，温度过高，或者是被提取物中含有能够促进植物油酸败的化学物质，需要格外留意。参考文献1 孟庆君,李凤飞,杨文江.不同提取方法对花椒提取物提取率和品质的影响 J.中国食品添加剂,2011(6):113-117.2FARID C MARYLINE A V,ANNE SYLVIE F T,et al.Green extraction of natural products.Origins,current status,and future challengesJ.Trends in Analytical 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