柞蠶雄蛾濃縮液最佳提取工藝研究

范作卿等

摘要：

本研究在分析浸泡乙醇濃度、提取水浴溫度、提取負壓、提取時間等4個單因素對柞蠶雄蛾濃縮液提取得率影響的基礎(chǔ)上，通過正交試驗對4因素進行了優(yōu)化，最終確定柞蠶雄蛾濃縮液最佳提取工藝條件為：95%食用酒精在水浴溫度60℃、提取負壓-0.09 MPa的條件下提取4 h。該提取工藝條件下柞蠶雄蛾濃縮液得率19.09%，濃縮液清澈透明、感觀品質(zhì)好、脂肪含量低，可直接加工成保健品服用或用于勾兌雄蠶蛾酒及飲料等。

關(guān)鍵詞：柞蠶雄蛾濃縮液；提?。还に嚄l件；正交試驗

中圖分類號：S885.1文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2015）05-0105-04

Study on Optimum Extraction Technology

for Concentrated Extract of Tussah Male Moth

Fan Zuoqing， Guo Guang， Xiao Lianming， Nie Lei， Zou Deqing*

（Sericultural Research Institute of Shandong Province， Yantai 264002， China）

AbstractBased on the effect analysis of 4 single factors including ethanol concentrate， water bath temperature， extracting negative pressure and time on the extraction rate， an orthogonal experimental was designed to optimize the extraction technology.The optimum extraction conditions were extracting for 4 hours with 95% ethanol （v/v） as solvent in 60℃ water bath and under –0.09 Mpa. Under the optimum conditions，the extraction rate was 19.09%，and the concentrated extract of tussah male moth was clear and transparent with better sensory quality and lower fat content，so it could be processed into tonic product directly or used to produce blended wine.

Key wordsConcentrated extract of tussah male moth； Extraction； Technological condition； Orthogonal experiment

柞蠶產(chǎn)自山野，其雄蛾由雄蛹變態(tài)而來，個大體健，飛翔能力及求偶欲極強，屬食療珍品，國家衛(wèi)生部已將蠶蛾列為有特定保健功能的動物性資源，雄蠶蛾當屬其中極品，歷史上曾被作為“貢品”，被譽為“神蟲國寶”。柞蠶雄蛾是柞蠶4個變態(tài)中的成蟲階段，也是性成熟階段，不再取食也不再生長，完成交配后就結(jié)束一生。此階段柞蠶雄蛾體內(nèi)積聚了大量能調(diào)節(jié)機體功能的營養(yǎng)物質(zhì)，如礦物質(zhì)、微量元素、維生素和激素類及其它活性物質(zhì)，這些營養(yǎng)活性物質(zhì)的存在使得柞蠶雄蛾具有一定的藥用功效，可減輕氫化可的松所致的腎陽虛小鼠的陽虛癥狀，顯示出雄性激素樣作用和對腎陽虛的預(yù)防作用。

傳統(tǒng)柞蠶雄蛾主要用來泡制藥酒或配制中藥，但隨著科技發(fā)展，傳統(tǒng)雄蠶蛾加工利用方式已不能適應(yīng)便捷、高效的現(xiàn)代食品、藥品加工工藝要求，為高效利用柞蠶雄蛾原料，推動蠶業(yè)資源多元化利用，筆者對柞蠶雄蛾營養(yǎng)物質(zhì)的提取技術(shù)進行了研究。柞蠶雄蛾濃縮液是一種從鮮活柞蠶雄蛾體內(nèi)提取的富含生物活性物質(zhì)的高蛋白制品。柞蠶雄蛾濃縮液對小鼠的保肝降酶試驗表明，柞蠶雄蛾濃縮液可明顯降低四氯化碳中毒小鼠血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶水平，對小鼠肝細胞具有明顯保護作用，可減少肝細胞變性壞死的程度和范圍，具有保肝降酶作用；抗腫瘤細胞免疫試驗表明，柞蠶雄蛾濃縮液可以改善大鼠機體免疫功能抑制狀態(tài)，增強抗腫瘤細胞免疫功能等；對小鼠細胞免疫、體液免疫和單核吞噬細胞系統(tǒng)功能影響的研究表明，柞蠶雄蛾濃縮液是具有免疫調(diào)節(jié)作用的保健食品。

柞蠶雄蛾濃縮液加工工藝是一項繁瑣復(fù)雜的提取除雜技術(shù)，多年研究發(fā)現(xiàn)其提取濃縮效率主要受乙醇濃度、提取水浴溫度、提取負壓、提取時間等因素條件的交叉影響。本研究通過對以上4個因素的單因素分析，利用正交試驗優(yōu)化了柞蠶雄蛾濃縮液的最佳提取工藝條件。

1材料與方法

1.1材料及主要儀器設(shè)備

柞蠶雄蛾由產(chǎn)自遼寧的柞蠶繭自然條件下孵化所得，選取初羽化未交配前的柞蠶雄蛾；浸出劑為煙臺釀酒廠生產(chǎn)的食用酒精，乙醇濃度為95%；減壓回流提取裝置（主要由三通圓底燒瓶、蛇形冷凝管、恒溫水浴裝置、2X-4旋片式真空泵組成）；飛鴿牌LXJ—ⅡB型高速離心機（上海安亭科學儀器廠）。

1.2提取工藝流程

1.2.1柞蠶雄蛾濃縮液提取工藝流程 柞蠶雄蛾濃縮液提取工藝流程如圖1所示，可見，柞蠶雄蛾經(jīng)一定濃度食用酒精浸泡粉碎，在適當條件下回流提取一定時間，離心去渣，再經(jīng)濃縮回收酒精至水分含量達50%左右（多年研究發(fā)現(xiàn)，在濃縮至水分含量達50%時低溫離心去除油脂最徹底），再經(jīng)冷凍除脂工藝去除油脂得濃縮液。

1.2.2柞蠶雄蛾的預(yù)處理收集自然條件下初羽化未及交配的鮮活柞蠶雄蛾，排空尿液，掐翅去足備用。endprint

1.2.3柞蠶雄蛾濃縮液得率的計算及脂肪含量測定柞蠶雄蛾濃縮液得率=所得濃縮液的質(zhì)量/所用雄蛾的質(zhì)量×100%；柞蠶雄蛾濃縮液脂肪含量測定參照GB/T5413-1997。

1.3提取條件的優(yōu)化

1.3.1單因素試驗① 浸泡乙醇濃度：將1 000 g柞蠶雄蛾經(jīng)粉碎處理，分別浸泡于乙醇含量為55%、65%、75%、85%、95%的食用酒精中，提取水浴溫度控制在60℃，提取負壓為-0.08 MPa，提取時間為150 min。

②提取時間：將1 000 g柞蠶雄蛾經(jīng)粉碎處理，用乙醇含量為85%的食用酒精，提取水浴溫度控制在60℃，提取負壓為-0.08 MPa，分別回流提取60、90、120、150、180 min。

③提取水浴溫度：將1 000 g柞蠶雄蛾經(jīng)粉碎處理，用乙醇含量為85%的食用酒精，提取水浴溫度分別控制在40、50、60、70℃，提取負壓-0.08 MPa，回流提取3 h。

④提取負壓：將1 000 g柞蠶雄蛾經(jīng)粉碎處理，用乙醇含量為85%的食用酒精，提取水浴溫度控制在60℃，提取負壓分別為-0.06、-0.07、-0.08、-0.09、-0.10 MPa，回流提取3 h。

1.3.2正交試驗由于柞蠶雄蛾濃縮液提取得率實際上受上述4個因素交叉影響，因此在進行上述單因素試驗后選用L9（34）正交表（見表1）設(shè)計了3水平4因素的正交試驗。

1.3.3驗證試驗在以上最佳工藝條件下進行3次重復(fù)試驗，分別計算濃縮液得率及所得濃縮液中油脂含量。

2結(jié)果與分析

2.1單因素試驗

2.1.1乙醇濃度對濃縮液得率的影響由圖2可知，柞蠶雄蛾濃縮液得率隨乙醇濃度的升高而逐漸增大且趨勢明顯，這可能是隨乙醇濃度增大，乙醇作為有機溶劑其脂溶性和水溶性溶解度加大，柞蠶雄蛾體內(nèi)有效物質(zhì)更多地溶解于酒精中。

2.1.2提取時間對濃縮液得率的影響由圖3可知：濃縮液得率隨提取時間增長逐漸提高，當時間超過90 min后趨勢趨于平緩。從理論上分析，提取時間并不是越長越好，因為柞蠶雄蛾濃縮液是一種具有生物活性的物質(zhì)，其長時間處于溫度較高環(huán)境中，更容易失去生物功能，因此，綜合考慮最佳提取時間應(yīng)在3～4 h內(nèi)。

2.1.3提取水浴溫度對濃縮液得率的影響由圖4可知，隨著提取水浴溫度的升高，柞蠶雄蛾濃縮液得率逐漸增大，且增大趨勢明顯，但考慮到當水溫超過60℃時柞蠶雄蛾濃縮液中的有效活性物質(zhì)易被鈍化失活，從而失去其生物保健功能，故最佳提取水浴溫度確定為60℃。

2.1.4提取負壓對濃縮液得率的影響由圖5可知，隨提取負壓的增大，柞蠶雄蛾濃縮液得率總體呈增大趨勢，說明負壓增大加快了蛾體細胞破裂的速度，加快了蛾體功能成分向酒精中釋出的時間和速度，當壓力大于-0.08 MPa時隨時間的延長趨勢趨于平緩。

2.2正交試驗

從表2可以看出，各因素對濃縮液提取得率影響的主次順序依次為乙醇濃度>提取負壓>提取水浴溫度>提取時間。根據(jù)以上試驗結(jié)果與分析，最佳提取工藝條件為A3B3C3D3，即使用乙醇含量為95%的食用酒精在水浴溫度為60℃、提取負壓為-0.09MPa的條件下提取4 h。

2.3最佳工藝條件驗證結(jié)果

由表3可知，在最佳工藝條件下，濃縮液得率19.09%，高于工藝優(yōu)化前的得率16.55%；油脂含量0.087%，比優(yōu)化前大大降低。所得濃縮液清澈透明，感官品質(zhì)好，脂肪含量低。

3結(jié)論與討論

3.1柞蠶雄蛾濃縮液是一種保存了柞蠶雄蛾體內(nèi)有效活性成分的高營養(yǎng)制品，由于柞蠶雄蛾體內(nèi)油脂含量較高，油脂的存在導(dǎo)致了柞蠶雄蛾提取液易酸敗、保存時間短及感觀差等缺點，而油脂的分離與嚴格的提取工藝條件密不可分。本研究通過單因素試驗及正交試驗，確定在使用95%食用酒精、水浴溫度60℃、負壓-0.09MPa、提取4 h的工藝條件下，柞蠶雄蛾濃縮液得率19.09%。

3.2柞蠶雄蛾體內(nèi)含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)及活性成分，這些營養(yǎng)物質(zhì)及活性成分對人體具有重要的保健功能。傳統(tǒng)雄蠶蛾用法是將蠶蛾用高度酒浸泡，制成藥酒，這樣利用率極低，不僅是對原料的極大浪費，所浸出的有效成分也極其有限。為高效利用柞蠶雄蛾，本研究利用酒精做為浸出劑，通過優(yōu)化試驗，對雄蠶蛾體內(nèi)的營養(yǎng)成分進行有效萃取，利用冷凍工藝去除脂肪，生產(chǎn)的柞蠶雄蛾濃縮液清澈透明、感觀品質(zhì)好、脂肪含量低，可直接加工成保健品服用或用于勾兌雄蠶蛾酒及飲料等，該生產(chǎn)工藝已獲得國家發(fā)明專利（專利號：2009 1 0016120.X）。

3.3本研究僅涉及低溫負壓提取濃縮工藝條件對濃縮液得率的影響，濃縮液中脂肪的分離去除步驟所需離心時間、離心溫度、離心速度等工藝研究已發(fā)表。該柞蠶雄蛾濃縮液的加工工藝是一項繁瑣復(fù)雜的提取除雜技術(shù)，首先，柞蠶雄蛾濃縮液中的水分含量直接影響到濃縮液得率，長期研究發(fā)現(xiàn)，只有在其水分含量濃縮為一特定臨界值時通過低溫離心分離工藝濃縮液中的油脂才能分離最徹底，才能保證濃縮液清澈的感觀和較長的保質(zhì)期限。其次，在該工藝條件下所提取的柞蠶雄蛾濃縮液基本能保全雄蛾體內(nèi)所含營養(yǎng)成分，但還有部分脂溶性物質(zhì)如維生素A、維生素E等隨油脂的去除而被分離，對于如何更多地保留這些營養(yǎng)物質(zhì)，還需進一步研究。

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