花生殼中黃酮類成分提取工藝研究進(jìn)展

張靜靜

摘? ?要：我國是花生生產(chǎn)大國，花生殼資源十分豐富，但大量的花生殼被丟棄浪費(fèi)?；ㄉ鷼ぶ泻悬S酮類化合物，其具有抑菌、抗氧化、降血壓和增強(qiáng)免疫力等藥理作用，如果能有效利用，既能提高農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物的附加值，又能起到充分利用自然資源、保護(hù)環(huán)境的作用。有效利用的前提是黃酮類物質(zhì)的有效提取，針對國內(nèi)科研工作者所做的工作，詳細(xì)總結(jié)了近幾年花生殼內(nèi)黃酮類物質(zhì)的提取工藝和方法，希望為花生殼黃酮的提取研究和進(jìn)一步利用提供有效的資料。

關(guān)鍵詞：花生殼;黃酮;提取方法;研究試驗(yàn)

文章編號： 1005-2690（2020）08-0004-02? ? ? ?中圖分類號： TS209? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

花生種植范圍遍及全世界，花生仁可用作榨油和食用等，但是花生殼一直以來利用率比較低，一小部分被加工成飼料、熱壓成型作塑木板或者作為燃料，大部分被扔掉，非常浪費(fèi)且破壞環(huán)境。我國的花生產(chǎn)量位居世界前列，每年花生加工之后所產(chǎn)生的花生殼質(zhì)量能達(dá)500萬t左右，數(shù)量巨大[1]。

花生殼中含有包括黃酮類化合物在內(nèi)的多種化合物，如果從中提取出黃酮類化合物，就可以將其應(yīng)用在藥用、保健品、食品和化妝品等領(lǐng)域，發(fā)揮其抗氧化、抑菌、降血壓、提高免疫力等作用[2]。除此以外，花生殼中總黃酮的提取利用能提高農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物的附加值，起到充分利用廢棄物、節(jié)約自然資源、保護(hù)環(huán)境的作用。因此，近年來對花生殼黃酮類化合物的提取是研究的熱點(diǎn)。本文詳細(xì)總結(jié)了近幾年花生殼內(nèi)黃酮類物質(zhì)的提取工藝和方法，希望為花生殼黃酮的提取研究和進(jìn)一步利用提供有效的資料。

1? ?溶劑提取法

溶劑提取法是相對傳統(tǒng)的提取方法，使用與黃酮類化合物極性相同或相近的溶劑，如一定比例的乙醇、甲醇、丙酮或者堿水等，通過一段時間的浸提，從花生殼中提取目標(biāo)物質(zhì)，這個過程除了將溶劑水浴到一定溫度和攪拌之外，一般不使用其他的技術(shù)手段。

孫蘭萍、王瑩以及王洋等人進(jìn)行了一系列的優(yōu)化試驗(yàn)，均選取了一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇作為提取溶劑[3-5]，三者選取的乙醇體積分?jǐn)?shù)分別為73%、70%、72%，可以看出體積分?jǐn)?shù)相近，這是因?yàn)樵囼?yàn)提取的是同一類物質(zhì)，所以溶劑的極性基本一致，相對甲醇、丙酮等溶劑乙醇對人體的毒性小，在后期應(yīng)用過程中能盡量避免溶劑殘留對人體的傷害。三者的提取時間均為2 h，提取時間較長;提取溫度分別為53 ℃、70 ℃、77.35 ℃，提取溫度較高，有可能影響目標(biāo)提取物的生理活性;提取料液比分別為27 mL/g、1 mL/g、40 mL/g，1∶31.5，相對來講溶劑的使用量較大，意味著提取成本較高。

由此可見，綜合評估提取效率、試劑成本、黃酮化合物的可利用率、對環(huán)境的污染程度等因素，一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液是較為理想的花生殼黃酮提取溶劑，但是單純的溶劑浸提法一般具有提取時間長、溶劑消耗量大、產(chǎn)率比較低且易造成污染的缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上人們也在摸索各種輔助提取花生殼中黃酮類化合物的方法和工藝。

2? ?酶解輔助提取法

酶解輔助法用纖維素酶降解花生殼細(xì)胞壁中的纖維素，破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，加快胞內(nèi)黃酮類物質(zhì)的充分透出，以達(dá)到提高花生殼總黃酮提取率的目，具有反應(yīng)條件溫和、高效、無毒等優(yōu)點(diǎn)。

李林和曾超珍等人均使用酶解輔助提取法提取花生殼黃酮[6-7]。李林等使用正交試驗(yàn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，探索最合適的實(shí)驗(yàn)條件;曾超珍等則是利用Design-Expert 8.0.6 軟件進(jìn)行響應(yīng)面分析，進(jìn)一步通過驗(yàn)證試驗(yàn)找到最佳提取工藝。兩者的加酶量分別為0.8%和7.3 mg/g;酶解時間分別為2 h和2.7 h;酶解溫度分別為50 ℃和58 ℃，溫度相對溫和;料液比分別為1∶10 （g/mL）和1∶15 （g/mL），溶劑的使用比例較低。相比較乙醇直接浸提法，使用酶法輔助提取，兩者花生殼黃酮的提取率分別提高了43.26%和1.53倍，浸提率明顯提高。

以上研究表明，酶解輔助法相較乙醇單一浸提的方法，能提高花生殼中黃酮的提取率，而且使用溶劑的體積較低。目前，此種方法提取花生殼黃酮表現(xiàn)出良好的前景，工藝可進(jìn)一步研究細(xì)化，希望可以用在工業(yè)化生產(chǎn)中。

3? ?超聲波輔助提取法

超聲波輔助提取法是利用超聲波的振動作用，利用機(jī)械力造成花生殼材料的細(xì)胞破裂，大量溶劑輕松就可以輕松滲入和滲出花生殼破裂的細(xì)胞內(nèi)部，比起未經(jīng)超聲的花生殼材料，其能加速胞內(nèi)黃酮類化合物的溶解和浸出，提高目標(biāo)物質(zhì)的提取率。

超聲波輔助提取法的應(yīng)用較廣，周巾英、薩如拉、郝斯佳等人均采用了此研究方法[8-10]。周巾英和薩如拉等人在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化最佳工藝條件[8-9]。郝斯佳等人在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過 Box-Behnken 軟件進(jìn)行3因素3水平分析，得到最佳提取條件[10]。三者的超聲功率分別為100 W、550 W、150 W;料液比分別為1∶30、1∶60、1∶40;提取溫度分別為35 ℃、30 ℃、40 ℃，提取溫度較低;提取時間分別為40 min、60 min、15 min，相比較單一的溶劑提取方法和酶解法提取時間較短。

綜上所述，超聲波輔助法大大縮短了單一溶劑提取法的提取時間，達(dá)到了高效節(jié)能的目的，且提取試劑可回收、成本低，避免了污染和浪費(fèi)，同時可避免高溫對有效成分的影響，且能提高提取效率。此方法在黃酮類化合物的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

4? ?微波輔助提取法

微波輔助提取法利用微波產(chǎn)生的超高頻率的快速震動，迫使花生殼分子在提取過程中產(chǎn)生相互碰撞、相互擠壓，在此動態(tài)過程中強(qiáng)化花生殼中黃酮類化合物的浸出，提高浸提效率。這是近年來發(fā)展較快、應(yīng)用較多的新型天然產(chǎn)物的提取方法。

樊牡丹、范金波、邵圣娟、譚沙均使用微波輔助提取法的方法研究花生殼中黃酮的提取工藝[11-14]。樊牡丹、范金波、譚沙等人均使用微波-乙醇溶液輔助提取的方法，邵圣娟等人使用微波-堿水輔助提取的方法。樊牡丹、邵圣娟和譚沙等人是在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝，確定最佳工藝;范金波等人通過響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝。4者的微波時間分別為2 min、11 min、2 min、9 min，提取時間非常短;料液比分別為1∶25（g/mL）、1∶34、1∶25、1∶20，使用溶劑量較少;黃酮提取率分別達(dá)到8.943 6 mg/mL、2.165 mg/g、5.3 mg/g、10.08 mg/g，提取率較高。

以上研究表明，微波輔助提取法提取花生殼中黃酮提取時間短、產(chǎn)率高、產(chǎn)物易提純，該方法操作簡單，浸出過程中藥粉不凝聚和糊化，能耗低且節(jié)約溶劑，是花生殼黃酮提取的較理想的方法。

5? ?協(xié)同提取方法

協(xié)同提取方法是應(yīng)用不同的協(xié)同機(jī)制提高花生殼黃酮的提取效率、放大提取優(yōu)點(diǎn)、改善提取方法中短板的提取方法。

超聲-微波協(xié)同溶劑提取將超聲振動與微波2種作用方式相結(jié)合，這種方法的提取溫度低、提取時間短，可以有效保護(hù)花生殼中黃酮類化合物成分的結(jié)構(gòu)和生理活性。劉漢文等[15]通過單因素試驗(yàn)和設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)研究出超聲-微波協(xié)同提取花生殼黃酮的最佳工藝條件：液料比為1∶20，乙醇濃度為70%，超聲功率為300 W，時間170 s，微波功率360 W。在此條件下花生殼黃酮類化合物的提取量可達(dá)（4.65±0.12）%。

在超聲提取時，加入表面活性劑，利用表面活性劑可以降低物質(zhì)之間界面張力的原理，增加溶劑分子的滲入速率和效率，也起到協(xié)同提取花生殼中黃酮化合物的作用，顯著提高花生殼中黃酮類化合物的提取率。楊歡等使用超聲波-表面活性劑協(xié)同提取的方法提取花生殼中的黃酮[16]，研究表明十二烷基硫酸鈉（SDS）、吐溫-60、吐溫-80等3種表面活性劑的加入均能提高黃酮的提取效率，其中SDS效果最明顯。在超聲提取目標(biāo)物的同時，加入一定比例的SDS，經(jīng)過對比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，提取率提高51.4%，此結(jié)果說明，表面活性劑協(xié)同提取能提高花生殼黃酮的提取效率，但是目前使用此方法的研究較少，還需要進(jìn)一步試驗(yàn)。

以上研究表明，不同協(xié)同機(jī)制的協(xié)同提取方法可實(shí)現(xiàn)不同提取方法的優(yōu)勢互補(bǔ)，提高黃酮的提取率，在工業(yè)生產(chǎn)中可以期望放大應(yīng)用。但是目前國內(nèi)有關(guān)這方面的研究不多，因此可以在這方面加大研究力度。

6? ?展望

我國是花生種植大國，擁有極為豐富的花生殼資源，但是研究起步晚，目前花生殼總黃酮的研究仍處于初步階段，主要集中在提取研究、少量的純化研究和初步的藥理研究方面。因此后期的研究要對花生殼黃酮的提取工藝進(jìn)行深入研究，努力探討花生殼黃酮的純化工藝，在提取和純化的效率和產(chǎn)量以及節(jié)約成本方面下功夫，努力實(shí)現(xiàn)花生殼黃酮的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化。另外，還要深入探討花生殼黃酮的藥理作用，讓花生殼黃酮在維護(hù)人類健康、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)方面真正發(fā)揮作用。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 李芳清，徐衛(wèi)東.花生殼中黃酮類化合物的提取及其純化[J].食品科學(xué)，2009，30（8）：101-105.

[ 2 ] 王慧.黃酮類化合物生物活性的研究進(jìn)展[J].食品與藥品，2010（9）：347-350.

[ 3 ] 孫蘭萍，馬龍，張斌，等.花生殼中黃酮物質(zhì)提取工藝優(yōu)化研究[J].食品科學(xué)，2009，30（6）：97-101.

[ 4 ] 王瑩，王華，王妲妲，等.花生殼中總黃酮提取工藝的研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（2）：245-247.

[ 5 ] 王洋.乙醇浸提法提取花生殼黃酮類化合物的工藝研究[J].中國果菜，2015，35（8）：11-14.

[ 6 ] 李林，李明華.酶法輔助提取花生殼總黃酮的研究[J].化工時刊，2016，30（4）：20-23.

[ 7 ] 曾超珍，劉志祥.響應(yīng)面優(yōu)化酶法提取花生殼黃酮類化合物的工藝研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，55（6）：1532-1537.

[ 8 ] 周巾英，潘潤天，朱雪晶，等.超聲波輔助提取花生殼中黃酮的工藝研究[J].食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報，2014，32（6）：42-45.

[ 9 ] 薩如拉，彭曉亮，饒德英.超聲波輔助提取花生殼總黃酮的工藝研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報，2018，34（10）：32-35.

[ 10 ] 郝斯佳，馬子淇，郭雪松.超聲波輔助提取花生殼中總黃酮的工藝優(yōu)化[J].飼料研究，2015（19）：57-61.

[ 11 ] 樊牡丹，屈攀，楊凡.微波輔助提取花生殼總黃酮的工藝優(yōu)化[J].安徽化工，2015，41（4）：13-15.

[ 12 ] 范金波，周素珍，鄭立紅，等.微波輔助提取花生殼總黃酮工藝參數(shù)的優(yōu)化[J].中國食品學(xué)報，2013，13（11）：55-60.

[ 13 ] 邵圣娟.花生殼中黃酮類化合物的提取純化工藝研究[J].山西化工，2016（1）：9-12.

[ 14 ] 譚沙，李剛鳳，劉林，等.珍珠花生殼總黃酮提取工藝的? 優(yōu)化研究[J].中國釀造，2014，33（10）：109-112.

[ 15 ] 劉漢文，陳洪興，周立巧，等.超聲微波協(xié)同提取花生殼? 中黃酮類化合物的研究[J].鹽城工學(xué)院學(xué)報，2013，26? （3）：64-68.

[ 16 ] 楊歡，閆志農(nóng)，盧曉黎.表面活性劑協(xié)同超聲提取花生殼? 中黃酮的工藝研究[J].中國油脂，2016，37（12）：57-60.