蜂膠提取工藝研究進(jìn)展

張文文，王凱，孫麗萍，吉挺│文

1揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，揚(yáng)州 225000；2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所，北京100093

蜂膠（Proplis）作為蜂產(chǎn)品中的一種，是蜜蜂工蜂采集植物嫩芽、樹干的分泌物并結(jié)合蜜蜂本身腺體所分泌的分泌物進(jìn)行不斷混合加工而成的一種膠狀混合物，主要包含蜂蠟、蜂花粉、樹脂以及揮發(fā)油等成分[1]，供蜜蜂構(gòu)建、修補(bǔ)以及保護(hù)蜂巢安全。大量研究表明，蜂膠具有抗炎[2]、抑菌[3]、抗氧化[4]、抗腫瘤、抗病毒、保肝[5]、降血糖降血脂以及免疫調(diào)節(jié)等多種活性，被廣泛用于保健品、天然藥品和化妝品生產(chǎn)中[6]。蜂膠的成分復(fù)雜，主要有萜烯類、黃酮類、酚酸類、香豆素類、一些微量元素還有多種氨基酸和礦物質(zhì)以及類固醇等。原生態(tài)的蜂膠不能被直接利用，還需要進(jìn)一步的提取和加工，近年來隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，蜂膠的提取方法也越來越多樣化。目前對于蜂膠中有效成分的提取方法常用的有超臨界流體萃取技術(shù)、溶劑提取法、超聲波輔助提取法、微波輔助提取法、超高壓加工提取等多種。

1 蜂膠活性成分的提取方法

1.1 超臨界流體萃取

超臨界流體（Supercritical Fluid）是一種高于臨界溫度和壓力的高密度流體，介于氣體和液體之間且兼?zhèn)鋬烧叩膬?yōu)點(diǎn)，當(dāng)流體處于超臨界狀態(tài)時(shí)，流體密度與液體密度相近，超臨界流體萃取則利用其較好的溶劑性質(zhì)，在壓力較高時(shí)溶解目的產(chǎn)物，壓力下降或流體溫度升高時(shí)將目的產(chǎn)物析出，從而達(dá)到萃取目的[7]。二氧化碳是最為常用的超臨界流體，超臨界二氧化碳萃取具有操作條件溫和，溶解能力強(qiáng)，臨界溫度（Tc=31.1℃）和臨界壓力（Pc=7.38MPa）低，有效成分破壞少等優(yōu)點(diǎn)，且二氧化碳對空氣無污染，價(jià)廉易得，性質(zhì)較穩(wěn)定，被廣泛用于天然產(chǎn)物有效成分萃取生產(chǎn)中[8]。超臨界流體萃取蜂膠一開始由于蜂膠屬于膠狀物質(zhì)，在進(jìn)行超臨界流體萃取時(shí)，蜂膠在臨界溫度下易發(fā)生板結(jié)和溝流現(xiàn)象，使得蜂膠提取率大大降低，后經(jīng)不斷改進(jìn)，在萃取過程中加入夾帶劑，很大程度上提高了蜂膠的提取效率[9]。在超臨界流體萃取蜂膠工藝研究方面，谷玉洪等[10]以乙醇為夾帶劑進(jìn)行蜂膠中總黃酮的萃取，得出了萃取的最佳條件為蜂膠與夾帶劑比例為1∶2，萃取壓力35 Mpa、萃取溫度40℃。徐響等[11]研究得出了超臨界二氧化碳萃取蜂膠的最佳工藝條件，表明在壓力33Mpa、溫度45.4℃且流體速度為16.8/h時(shí)，萃取效率最高，得出的有效成分最多。趙強(qiáng)等[12]通過超臨界二氧化碳流體萃取技術(shù)在30MPa，55℃，流體速度50kg/h萃取脫蠟后的蜂膠，經(jīng)冷凍分離得到蜂膠揮發(fā)性油產(chǎn)物，GC-MS分析出51種成分，其中萜烯類及其衍生物含量較高。

1.2 溶劑提取法

溶劑提取法根據(jù)溶劑與目標(biāo)產(chǎn)物的極性相似所以能夠相溶的原理，選用特定的溶劑，固定溶劑濃度、料液比、提取時(shí)間、提取溫度、提取次數(shù)等因素，將蜂膠中的有效成分充分溶解到溶劑中，從而達(dá)到最佳提取目的的方法。此法操作簡單，且需要的生產(chǎn)成本較低，常用的溶劑提取方法有乙醇提取法、石油醚提取法、乙酸乙酯提取法、乙醚提取法、乙二醇提取法、水提取法等多種方法，不同的溶劑提取得到的產(chǎn)物活性成分和生物活性也會(huì)有所差異[13]，不同溶劑提取法中乙醇溶劑提取法提取效率較高且乙醇作為一種傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑最為常用[14]，趙亞周等[15]采用單因素提取和響應(yīng)面優(yōu)化方法，以蜂膠提取率和黃酮含量為指標(biāo)，得出了乙醇提取蜂膠的最佳工藝參數(shù)。研究表明，在室溫下乙醇濃度95%，固定料液比為1∶10，浸提2次，浸提時(shí)間為24h的提取效率最高，黃酮含量最高，提取物的生物活性最好。李由等[16]研究醇溶法提取蜂膠的最佳工藝，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交試驗(yàn)，以蜂膠中總黃酮含量為指標(biāo)，乙醇提取的最佳工藝條件為80℃，乙醇濃度75%，料液比1∶25，浸提1.5h總黃酮含量最高，為5.97%。

1.3 超聲波輔助提取法

作為一種物理破碎方法超聲波輔助提取法有著其獨(dú)特的優(yōu)勢，超聲波輔助提取法操作簡單，提取率高，提取速度快，在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛[17]。采用超聲波輔助進(jìn)行溶劑提取，可縮短提取時(shí)間，大大提高提取效率。付英娟[18]在蜂膠提取研究中采用超聲輔助提取蜂膠，以黃酮含量為指標(biāo)，通過建立數(shù)學(xué)模型以及中心旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)得出蜂膠超聲波提取的最佳工藝參數(shù):超聲功率538.28w，乙醇濃度79.51%，料液比1∶39.48，提取時(shí)間19.31min，此時(shí)的黃酮提取率預(yù)計(jì)可達(dá)到5.895%。曾林暉等[19]采用響應(yīng)面優(yōu)化的方法對超聲輔助提取方法進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明在超聲功率100w，液面高度4cm，提取時(shí)間18min，超聲波占空比75%時(shí)，蜂膠有最大提取率，黃酮含量為（39.06±0.48）mg/g。

1.4 微波輔助提取法

微波輔助提取法是一項(xiàng)新的提取方法，在天然產(chǎn)物的分離有著廣闊應(yīng)用前景的提取技術(shù)，通過微波加熱溶劑，從而使蜂膠中的成分更好的溶解到溶劑中去，使提取速度，提取效率均大大提高[20]。李雅晶等[21]通過正交實(shí)驗(yàn)，以蜂膠中的揮發(fā)性成分含量為指標(biāo)，探究微波輔助提取蜂膠的最佳工藝，得出微波15min，微波溫度30℃，料液比1∶10，浸提2次時(shí)蜂膠中揮發(fā)性成分有最大提取率，并結(jié)合GC-MS比較巴西蜂膠和中國蜂膠中的揮發(fā)性成分，得出兩種不同的蜂膠的揮發(fā)性成分有差異的結(jié)論。Federica Pellati等[22]以蜂膠中黃酮和酚酸提取率為指標(biāo)，通過響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，得出當(dāng)微波溫度在106℃，乙醇濃度為80%，微波15min有最大提取率。

1.5 超高壓加工提取法

超高壓加工指通過高壓介質(zhì)（一般是水）的壓力擠壓作用，使被擠壓物質(zhì)發(fā)生物理或化學(xué)性質(zhì)變化從而得到目標(biāo)產(chǎn)物的過程，與傳統(tǒng)方法相比，超高壓加工技術(shù)在密閉條件下進(jìn)行對環(huán)境無污染，耗能低，加工時(shí)間短，可選擇溶劑種類多，高壓設(shè)備相關(guān)參數(shù)易于調(diào)整和控制，由于在常溫下進(jìn)行，可以很大程度的保留被高壓物的有效成分，目前已被應(yīng)用廣泛于果汁果醬的生產(chǎn)，水產(chǎn)品加工，果蔬的保鮮，醫(yī)學(xué)和制藥方面，中藥有效成分提取[23]等多個(gè)方面。席軍[24]以蜂膠中的黃酮提取率為指標(biāo)，對超高壓技術(shù)提取蜂膠技術(shù)進(jìn)行了響應(yīng)面優(yōu)化，得出最佳提取條件范圍為壓力450MPa～500MPa，料液比1∶28～1∶35，乙醇濃度65%～75%。王娜等[25]采用超高壓技術(shù)提取蜂膠中的黃酮，進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，得出了超高壓技術(shù)提取蜂膠的最佳工藝條件為高壓壓力357.5MPa，料液比1∶46.75，乙醇濃度85.9%，高壓2min。

2 蜂膠活性成分提取方法比較

蜂膠的提取方法多種多樣，根據(jù)不同的成分指標(biāo)和生物活性指標(biāo)，不同提取方法各有其利弊，蔡君等[26]結(jié)合GC-MS分析對蜂膠的超臨界二氧化碳流體萃取和乙醇提取兩種不同提取方法的提取物進(jìn)行分析，得出乙醇提取雖然總得率高，但是超臨界二氧化碳流體萃取產(chǎn)物中活性成分種類和含量更高的結(jié)論。胡福良等[14]針對不同提取方法產(chǎn)物中黃酮含量以及抗炎效果的差異，對蜂膠乙醇提取液，蜂膠水提液進(jìn)行比較，結(jié)果表明不同方法提取的產(chǎn)物中黃酮含量有差異，水提液中黃酮含量更高，且二種提取液均具有較好的抗炎效果，并表明蜂膠水提液有著很大的開發(fā)潛力。徐坤[27]以蜂膠中總黃酮含量為指標(biāo)，對溶劑提取法，超聲輔助提取法以及超臨界二氧化碳流體萃取法進(jìn)行優(yōu)化比較，結(jié)果表明超臨界二氧化碳流體萃取的提取率最好，幾乎是乙醇提取得率的兩倍。王小平[28]等結(jié)合GS-MS對水蒸氣蒸餾法，乙醚超聲提取法，乙醚提取法，乙醚索式提取法進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)不同提取方法得出的提取產(chǎn)物化學(xué)成分及含量存在差異，且乙醚索式提取效果較好。李雅晶[29]以蜂膠中的揮發(fā)性成分為指標(biāo)，比較了水蒸氣蒸餾法，超聲輔助提取法，微波輔助提取法以及溶劑提取法四種不同提取方法，表明超聲輔助和微波輔助兩種提取方法更適用于蜂膠揮發(fā)性成分的提取。

3 總結(jié)

蜂膠的多種提取工藝的最終目的都是將蜂膠中的有效成分盡可能的提取出來，更好的應(yīng)用到生產(chǎn)中去，隨著人們對蜂膠的需求不斷增加，會(huì)有更多的提取工藝會(huì)被人們利用并進(jìn)一步優(yōu)化，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，我們應(yīng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求進(jìn)行綠色生產(chǎn)，使蜂膠盡可能得到充分利用。