柞蠶雄蛾濃縮液脫脂工藝改進與檢測

范作卿 王 娜 朱 琳 郭 光 鄒德慶

(山東省蠶業(yè)研究所，山東煙臺 264002)

柞蠶雄蛾濃縮液脫脂工藝改進與檢測

范作卿 王 娜 朱 琳 郭 光 鄒德慶

(山東省蠶業(yè)研究所，山東煙臺 264002)

為有效降低柞蠶雄蛾提取液中的脂肪含量，對柞蠶雄蛾濃縮液提取工藝進行了改進，通過三步脫脂工藝在提取過程中對柞蠶雄蛾濃縮液的脂肪進行分步去除。結果表明：以新鮮柞蠶雄蛾為材料，用乙醇濃度為95%的食用酒精，對蠶蛾粉碎浸泡60 h后離心去除脂肪，經(jīng)低溫濃縮至原體積的1/8后再離心去除脂肪，然后復加乙醇濃度為95%的食用酒精至提取液乙醇濃度為20%后于-18 ℃條件下冷凍8 h，再4 000 r/min離心15 min去除脂肪，所得濃縮液中脂肪含量可降低至0.084%，顯著低于工藝改進前(P<0.05)。工藝改進后，濃縮液中有效成分含量也得到顯著提高(P<0.05)。

柞蠶雄蛾；濃縮液；可溶性固形物含量；提?。幻撝に?；脂肪含量

柞蠶是一種在我國具有悠久養(yǎng)殖歷史的藥食兩用經(jīng)濟昆蟲，柞蠶蛾由柞蠶蛹完全變態(tài)羽化而來，歷史上就是食療珍品,中醫(yī)將其列為扶正固本,壯陽補腎之藥[1]，是收入我國藥典的名貴中藥材。柞蠶雄蛾是柞蠶4個發(fā)育階段的成蟲階段，此階段柞蠶雄蛾體內積聚了豐富的礦物質、微量元素、維生素等營養(yǎng)物質[2]和大量能調節(jié)機體功能的生理活性物質[3]，使得柞蠶雄蛾具有調節(jié)人體新陳代謝、活化細胞、增強細胞生命力的作用。

柞蠶雄蛾濃縮液是選用初羽化的鮮活柞蠶雄蛾為原料，利用食用酒精對柞蠶雄蛾體內的營養(yǎng)成分進行分離、萃取、過濾、脫脂再經(jīng)濃縮而成的高營養(yǎng)制品[4]，此加工工藝最大限度地保留了柞蠶雄蛾體內的營養(yǎng)活性物質，保證了柞蠶雄蛾營養(yǎng)成分的提取全面、徹底。經(jīng)動物功能試驗表明，柞蠶雄蛾濃縮液具有免疫調節(jié)[5]，保肝降酶降血脂[6]，抗腫瘤增強細胞免疫[7]等功能。但在應用過程中也存在一定不足，產(chǎn)品脂肪含量相對較高，分離去除遇到技術瓶頸，使得該濃縮液在直接跟低度白酒調配使用時，會出現(xiàn)乳白色混濁，直接影響產(chǎn)品的感官質量。因此，本研究在以前提取工藝的基礎上進行了進一步優(yōu)化，在提取過程中以三步脫脂技術徹底去除了濃縮液中的脂肪，拓寬了濃縮液的應用領域。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 柞蠶雄蛾 由山東乳山在強柞蠶良種繁育合作社提供的柞蠶蛹羽化所得，選取初羽化未交配的柞蠶雄蛾，掐翅去足備用。

1.1.2 主要試劑 乙醇濃度95%的食用酒精(V/V)，煙臺釀酒廠產(chǎn)品；睪丸酮(色譜純)，華中海威科技有限公司產(chǎn)品；甲醇(分析純)，賽默飛世爾科技有限公司產(chǎn)品；乙醚(分析純)，天津大茂試劑廠產(chǎn)品。

1.1.3 主要儀器設備 RE-52旋轉蒸發(fā)儀,上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；LXJ-ⅡB型高速離心機，上海安亭科學儀器廠產(chǎn)品；阿貝折光儀，成都泰華光學公司產(chǎn)品；高效液相色譜儀、UV-2550分光光度計，均為島津公司產(chǎn)品；L-8900型全自動氨基酸分析儀，日立公司產(chǎn)品； 150 mL索氏抽提器，長城玻璃儀器制造廠產(chǎn)品；BC/BD-318A冰柜，青島海爾股份有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法1.2.1 柞蠶雄蛾濃縮液提取工藝流程 將新鮮柞蠶雄蛾用粉碎機打碎成漿狀，以不同乙醇濃度(55%～95%)的食用酒精浸泡進行有效成分提取，過濾除渣，將提取液離心去除脂肪后置于減壓濃縮回收裝置中進行濃縮，濃縮至一定體積后取出，離心去除脂肪，再復加一定乙醇濃度的酒精，置于冰柜中-18 ℃冷凍，離心去除脂肪，得到柞蠶雄蛾濃縮液(圖1)。

圖1 柞蠶雄蛾濃縮液提取工藝流程

1.2.2 浸提脫脂 以鮮活柞蠶雄蛾為試驗材料，分別與不同乙醇濃度(55%、65%、75%、85%、95%)的食用酒精以料液質量濃度為800 g/L混合均勻后粉碎打漿，在浸提溫度25 ℃條件下浸泡柞蠶雄蛾漿進行浸提脫脂試驗，考察在不同乙醇濃度(55%、65%、75%、85%、95%)下浸泡不同時間(24、36、48、60、72 h)對濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量的影響。浸提過程中每10 h攪拌1次，浸提結束后過濾，濾液用LXJ-ⅡB型離心機在4 000 r/min離心15 min，離心結束后去除脂肪，分析脫脂液中可溶性固形物含量及脂肪含量。

1.2.3 濃縮脫脂 以浸提脫脂后的柞蠶雄蛾液為試驗材料，置于旋轉蒸發(fā)儀中在65 ℃和-0.10 MPa～-0.08 MPa真空度下進行加熱真空濃縮，取出后趁熱以LXJ-ⅡB型離心機4 000 r/min離心15 min去除脂肪，以柞蠶雄蛾液濃縮后的體積與濃縮前的體積比為研究對象，分別檢測分析提取液中可溶性固形物含量及脂肪含量。

1.2.4 冷凍離心脫脂 以濃縮脫脂后的柞蠶雄蛾液為試驗材料，平均分為5份(每份約1 000 mL)，分別加入乙醇濃度95%的食用酒精至提取液的乙醇濃度分別為5%、10%、15%、20%、25%，攪勻后分別放置在冰柜中-18 ℃冷凍2、4、6、8、10 h，然后以LXJ-ⅡB型離心機4 000 r/min離心15 min，去除杯底及表層脂肪，以復加酒精后提取液的乙醇濃度、冷凍時間為研究對象，分別檢測分析提取液中可溶性固形物含量及脂肪含量。

1.2.5 柞蠶雄蛾濃縮液的檢測分析 以乙醇濃度為75%的酒精溶液對蛾漿浸泡提取60 h后的提取液進行減壓濃縮，根據(jù)不同濃縮體積比測定濃縮液中可溶性固形物含量及脂肪含量。可溶性固形物含量的檢測參照文獻[8]的方法進行；睪丸酮含量的檢測參照外標高效液相色譜法[9]進行；脂肪含量的檢測參照文獻[10]的方法進行；氨基酸含量的檢測使用L-8900型全自動氨基酸分析儀進行；黃酮含量的測定參照文獻[11]的方法進行。

1.3 檢測數(shù)據(jù)的處理

對工藝優(yōu)化后的濃縮液檢測樣品，每組檢測設置3個重復，得到的數(shù)據(jù)均采用Origin8.5統(tǒng)計軟件進行處理，結果以平均值±標準差(x±s)表示。

2 結果與分析

2.1 浸提脫脂中酒精溶液的乙醇濃度對濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量的影響

將柞蠶雄蛾漿以55%、65%、75%、85%、95%等不同乙醇濃度的酒精溶液分別浸泡24、36、48、60、72 h等不同時間條件下測定可溶性固形物及脂肪含量。從表1、表2和圖2可以看出，在浸泡時間為60 h時，隨浸泡柞蠶蛾漿所用酒精溶液乙醇濃度的增加，提取液中可溶性固形物含量及脂肪含量均有明顯升高。在其它浸泡時間下，濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量隨乙醇濃度的變化趨勢與浸泡60 h的相同。

表1 不同乙醇濃度和浸泡時間對濃縮液中可溶性固形物含量的影響

乙醇濃度/%不同浸泡時間的可溶性固形物含量/%24h36h48h60h70h550.770.850.971.151.17651.021.281.661.871.92751.381.572.012.342.37851.611.892.222.542.66951.822.242.412.622.85

表2 不同乙醇濃度和浸泡時間對濃縮液中脂肪含量的影響

乙醇濃度/%不同浸泡時間的脂肪含量/%24h36h48h60h70h550.090.140.200.290.32650.150.230.270.360.43750.210.290.320.420.47850.270.320.390.480.53950.300.340.410.480.55

圖2 不同乙醇濃度(浸泡時間為60 h)對濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量的影響

2.2 浸提脫脂中浸泡時間對濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量的影響

從表1、表2、圖3可以看出，以乙醇濃度為75%的酒精溶液對蛾漿浸泡不同時間進行提取，隨酒精溶液對蛾漿浸泡時間的加長，提取液中可溶性固形物含量和脂肪含量均明顯升高，當浸泡時間超過60 h時，2者含量基本維持穩(wěn)定，因此為了保證柞蠶雄蛾體內營養(yǎng)成分提取徹底及提取速率，工藝浸泡時間以60 h為宜。在其它乙醇濃度下，濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量隨浸泡時間的變化趨勢與乙醇濃度為75%酒精溶液的相同。

圖3 不同浸泡時間(乙醇濃度為75%)對濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量的影響

2.3 濃縮脫脂中濃縮體積比對濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量的影響

從圖4可以看出，隨著提取液濃縮程度的加大，可溶性固形物的含量基本呈線性增長趨勢，而脂肪的含量在濃縮后體積為原體積的1/2至1/8之間時呈明顯下降趨勢，當濃縮后的體積低于原體積的1/8時，其含量反而會增加，表明提取液濃縮程度達到一定程度之后以離心的方式將不利于脂肪的析出，因此濃縮程度以濃縮至原體積的1/8為宜。

圖4 濃縮體積比對濃縮液(乙醇濃度為75%，浸泡時間為60 h)中可溶性固形物及脂肪含量的影響

2.4 冷凍離心脫脂中復加酒精溶液后提取液乙醇濃度對濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量的影響

將濃縮后的柞蠶雄蛾提取液分別復加酒精溶液至乙醇濃度為5%、10%、15%、20%、25%，置于-18 ℃冰柜中分別冷凍2、4、6、8、10 h進行可溶性固形物及脂肪含量的測定。從表3、表4及圖5可以看出，在-18 ℃冷凍8 h時，隨復加酒精溶液后提取液乙醇濃度的提高，濃縮液可溶性固形物含量呈降低趨勢，這主要是由于加入酒精溶液對濃縮液起到了稀釋作用。脂肪含量在提取液乙醇濃度為5%～20%之間，隨著復加酒精溶液后提取液乙醇濃度的提高顯著降低；而當提取液乙醇濃度超過20%時，隨著加入酒精溶液乙醇濃度的加大，濃縮液中脂肪的含量又會再次升高，可能由于提取液乙醇濃度的升高，脂肪在提取液中的溶解度加大，少量析出的脂肪會再次溶解，導致通過離心無法達到徹底將脂肪去除的目的。因此，復加酒精溶液后提取液的乙醇濃度以20%為宜。在其它冷凍時間下，濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量隨提取液乙醇濃度的變化趨勢與冷凍8 h的相同。

表3 復加酒精溶液后提取液的乙醇濃度和-18 ℃冷凍的時間對濃縮液中可溶性固形物含量的影響

乙醇濃度/%不同冷凍時間的可溶性固形物含量/%2h4h6h8h10h522.8922.9123.1123.5523.451022.3822.3822.0622.4222.521521.6522.6321.5620.8422.042020.3221.0420.3821.3620.262519.4220.3318.8918.3719.57

表4 復加酒精溶液后提取液的乙醇濃度和-18 ℃冷凍的時間對濃縮液中脂肪含量的影響

乙醇濃度/%不同冷凍時間的脂肪含量/%2h4h6h8h10h50.3130.2360.2290.2280.226100.3050.2240.2020.2140.216150.2950.2160.1850.1250.123200.2710.2150.1770.0840.088250.2770.2220.1880.1350.134

圖5 復加酒精溶液后提取液乙醇濃度(-18 ℃冷凍的時間為8 h)對濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量的影響

2.5 冷凍離心脫脂中冷凍時間對濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量的影響

從表3、表4及圖6可以看出，在提取液乙醇濃度為20%時，隨著冷凍時間的加長，濃縮液中可溶性固形物含量基本穩(wěn)定，而其中的脂肪含量在冷凍時間2～8 h之間呈明顯下降的趨勢，由2 h的0.271%下降到8 h的0.084%，而冷凍時間超過8 h后脂肪含量沒有明顯下降，說明冷凍時間至少要8 h，然后再離心。在其它乙醇濃度下，濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量隨冷凍時間的變化趨勢與20%乙醇濃度的相同。

圖6 復加酒精溶液后冷凍時間(乙醇濃度為20%)對濃縮液中可溶性固形物及脂肪含量的影響

2.6 提取工藝改進前后質量檢測對比

從表5可以看出，提取工藝經(jīng)本研究改進后(浸提脫脂、濃縮脫脂、冷凍離心脫脂的三步脫脂技術)與改進前(蛾漿經(jīng)回流提取、濃縮后離心脫脂技術)，濃縮液中可溶性固形物含量顯著升高(P<0.05)，而脂肪含量則顯著降低(P<0.05)，提取工藝改進后的脂肪含量約為改進前的26.5%，功能性物質睪丸酮、氨基酸、總黃酮的含量也有顯著提高(P<0.05)，所有檢測項目的結果均表明，提取工藝改進后濃縮液的營養(yǎng)活性成分均有顯著提高。

表5 工藝改進前后濃縮液質量對比(x±s，n=3)

工藝可溶性固形物含量/%脂肪含量/%睪丸酮含量/(μg/mL)氨基酸含量/(mg/g)總黃酮含量/(μg/mL)改進前15.62±0.18*0.324±0.016*44.614±0.102*6.177±0.122*76.32±0.48*改進后18.74±0.09*0.086±0.008*46.899±0.116*11.354±0.087*85.57±0.75*

改進前工藝指蛾漿經(jīng)回流提取、濃縮后離心脫脂的提取工藝；改進后工藝指浸提脫脂、濃縮脫脂、冷凍離心脫脂的三步脫脂的提取工藝；*表示顯著差異(P<0.05)。

3 小結與討論

在浸提脫脂試驗中，隨浸泡柞蠶蛾漿所用酒精溶液乙醇濃度的增加，提取液中可溶性固形物含量及脂肪含量均有明顯升高。我們分析認為，可溶性固形物含量的升高是隨浸提液乙醇濃度的增加，乙醇的總量增大，酒精溶液作為溶劑其對可溶性固形物的溶解量也就隨之增大，使得柞蠶雄蛾體內的有效物質更多地溶解到酒精溶液當中；雖然脂肪在乙醇中的溶解度比較小，但隨著酒精溶液乙醇濃度的增加提取液中脂肪的含量也會明顯增加，酒精溶液起到了分離洗脫的作用，將脂肪從蛾漿細胞中分離洗脫出來，從而導致了提取液中脂肪含量的增加。因為食用酒精的乙醇濃度最高為95%，所以可采用乙醇濃度95%的食用酒精進行多次浸提濃縮脫脂的方法，以達到將蠶蛾體內的營養(yǎng)成分完全徹底提取干凈和最大限度去除脂肪的目的。

柞蠶雄蛾濃縮液是通過低溫浸泡萃取而得到的一種保留了柞蠶雄蛾體內有效活性成分的高營養(yǎng)濃縮制品，由于柞蠶雄蛾體內脂肪含量高達54.47%(干質量)[2]，提取液中脂肪的存在限制了其應用，本研究對前期的提取工藝[4]進行了改進，通過三步脫脂工藝對柞蠶雄蛾濃縮液中的脂肪在提取過程進行分步去除，結果表明：以新鮮柞蠶雄蛾為材料，用乙醇濃度為95%的食用酒精，對柞蠶雄蛾粉碎浸泡60 h，離心去除脂肪，經(jīng)-18 ℃低溫濃縮至原體積的1/8后再離心去除脂肪，通過復加酒精溶液至提取液的乙醇濃度達20%后于-18 ℃條件下冷凍8 h，再4 000 r/min離心15 min去除脂肪，所得濃縮液中脂肪含量可降低至0.084%。工藝改進后，濃縮液中有效成分含量得到顯著提高。所提取的柞蠶雄蛾濃縮液可直接服用或以任意比例與白酒調配，與白酒調配的調配液澄清透明，久置無沉淀，拓寬了其應用途徑，明顯延長了產(chǎn)品的保質期。

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2017-04-19；接受日期：2017-07-07

山東省自然科學基金三院聯(lián)合基金項目(編號 ZR2016YL024)；煙臺市重點研發(fā)計劃項目(編號 2016ZH077)。

信息：范作卿(1977—)，男，山東煙臺，本科，助理研究員。 Tel：0535-6527626，E-mail:fanzq77@126.com

信息：鄒德慶(1959—)，男，山東煙臺，本科，研究員。 Tel：0535-6527626，E-mail:zdq59@126.com

S885.1

B

1007-0982(2017)03-0023-05