肉豆蔻主要功能成分提取研究進展

賀志榮 史曉耘 郝少楠 趙二勞

摘要：概述了我國有關(guān)肉豆蔻中肉豆蔻油、木脂素和總酚等主要功能成分提取工藝的研究進展，為肉豆蔻綜合開發(fā)應用提供參考。

關(guān)鍵詞：肉豆蔻;功能成分;提取工藝

中圖分類號：R285? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：1001-1463（2020）05-0069-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.05.018

Research Progress on Extraction Technology of Nutmeg Main Functional Components

HE Zhirong， SHI Xiaoyun， HAO Shaonan， ZHAO Erlao

（Department of Chemistry， Xinzhou Teachers University， Xinzhou Shanxi 034000， China）

Abstract：Based on the literature learning method and summarization， the domestic research progresses on the extraction technology of nutmeg oil， lignans， total phenolics and the other main functional components of nutmeg were reviewed. These issues provide a reference for further development and integrated utilization of nutmeg.

Key words：Nutmeg;Functional components;Extraction technology

肉豆蔻（Myristica fragrans）又名豆蔻、玉果、肉果等，為肉豆蔻科喬本植物，主要分布于巴西、馬來西亞、印度、印度尼西亞及西印度群島等熱帶地區(qū)，我國臺灣、廣西、海南、廣東、云南等地亦有引種栽培[1 ]。肉豆蔻主要以種仁種皮入藥或食用，藥食兩用，是重要的中藥和常用調(diào)味佳品[2 ]。科學研究表明，肉豆蔻中含有肉豆蔻油、木脂素、苯丙素、總酚和黃酮等多種功能活性成分，具有抗癌、抗氧化、抑菌、降血糖、降血脂、保肝護肝等多種功能活性[3 - 5 ]，有十分重要的開發(fā)應用價值。研究肉豆蔻功能活性成分的提取，是肉豆蔻高附加值利用的基礎。我們梳理并概述了我國有關(guān)肉豆蔻主要功能成分提取研究進展，以期為肉豆蔻綜合開發(fā)應用提供參考。

1? ?肉豆蔻中肉豆蔻油提取工藝

目前國內(nèi)有關(guān)天然產(chǎn)物中揮發(fā)油或油樹脂提取方法研究不少[6 - 8 ]，但有關(guān)肉豆蔻中肉豆蔻油提取方法研究僅涉及水蒸氣蒸餾法、溶劑浸提法、輔助提取法和超、亞臨界流體提取法。

1.1? ?水蒸氣蒸餾提取法

水蒸氣蒸餾法是常用的植物揮發(fā)油提取方法，它是利用原料中揮發(fā)性成分與水共沸，經(jīng)冷凝分離獲取揮發(fā)性成分的一種提取方法。國內(nèi)有關(guān)肉豆蔻揮發(fā)油水蒸氣蒸餾提取的研究相對較多。袁子民等[9 ]以肉豆蔻粉碎粒徑、加水倍量、浸泡時間和蒸餾時間為因素，研究了肉豆蔻揮發(fā)油水蒸氣蒸餾提取，由正交試驗優(yōu)化的最佳工藝條件為：肉豆蔻粉碎粒徑20～40目，加12倍量水，浸泡時間1.5 h，蒸餾提取5.0 h。該工藝條件下，肉豆蔻揮發(fā)油提取率為7.01%。付敏東等[10 ]通過正交試驗優(yōu)化的肉豆蔻揮發(fā)油水蒸氣蒸餾提取最佳工藝為：肉豆蔻以水浸泡8 h后，料液比（g/mL） 1∶10，蒸餾提取時間5.0 h，該工藝下肉豆蔻揮發(fā)油得率為6.10%。楊紅艷等[11 ]采用均勻設計法優(yōu)化的肉豆蔻揮發(fā)油水蒸氣蒸餾提取最佳工藝條件為：肉豆蔻粉碎為4～10目，料液比（g/mL） 1∶14，浸泡時間1 h，蒸餾提取時間6.0 h，該工藝條件下肉豆蔻揮發(fā)油提取率為6.33%。郭宇潔等[12 ]確定的肉豆蔻揮發(fā)油水蒸氣蒸餾提取的最佳工藝為：加水10倍量，蒸餾提取8.0 h。水蒸氣蒸餾法提取肉豆蔻揮發(fā)油具有設備簡單、操作安全、成本低廉、不污染環(huán)境、產(chǎn)量大等優(yōu)點，但也存在原料易受熱、易焦化，加熱時成分易發(fā)生化學反應，所得揮發(fā)油芳香氣味易變味，導致其應用價值降低等問題，工業(yè)應用受到一定限制。

1.2? ?溶劑浸提法

基于肉豆蔻油樹脂的溶解性，同時考慮溶劑殘留及安全性，一般以乙醇為溶劑來提取肉豆蔻油樹脂。目前，國內(nèi)對乙醇浸提肉豆蔻油樹脂的研究很少?？姇云降萚13 ]研究了肉豆蔻中油樹脂的乙醇浸提，通過正交試驗得出影響肉豆蔻油樹脂提取率的因素大小順序為：提取時間 > 乙醇濃度 > 提取溫度 > 料液比。優(yōu)化的最佳提取工藝為：乙醇濃度85%，料液比（g/mL） 1∶10，提取溫度90 ℃，提取時間5.0 h。該工藝下，肉豆蔻油樹脂提取率為38.56%。采用乙醇浸提肉豆蔻油樹脂，具有設備簡單、操作方便，提取率較高等優(yōu)勢，但也存在提取時間較長、產(chǎn)品純度差、經(jīng)濟效率不高等問題，不太適宜工業(yè)化應用。

1.3? ?輔助提取法

輔助提取法就是在溶劑提取的基礎上，輔以酶、超聲波、微波等方式，以縮短提取時間、提高目標物提取率的一種提取方式。國內(nèi)對肉豆蔻油輔助提取研究相對較多。劉輝等[14 ]研究了肉豆蔻油的超聲輔助提取，響應面法優(yōu)化的最佳工藝條件為：乙酸乙酯為提取劑、料液比（g/mL） 1∶10.2，超聲功率75 W、超聲溫度59 ℃、超聲時間39 min，此工藝條件下肉豆蔻油提取率為27.90%。鄭福平等[15 ]采用無溶劑聚焦微波提取肉豆蔻揮發(fā)油，確定的較佳工藝條件為：微波輻射功率200 W、分別輻射0.5、0.75和1.0 min各3次，每次輻射間隔1.0 min，肉豆蔻揮發(fā)油提取率為8.23%。劉輝等[16 ]研究了肉豆蔻油的微波輔助提取，響應面法優(yōu)化的工藝條件為：乙酸乙酯為提取劑，料液比（g/mL） 1∶10.3，微波功率325 W，微波時間154 s，此工藝條件下肉豆蔻油提取率為27.24%。李榮等[17 ]研究了微波輔助水蒸氣蒸餾提取肉豆蔻揮發(fā)油，得到料液比（g/mL）1∶10，微波功率300 W，提取時間1.0 h，肉豆蔻出油率為6.9%，較相同料液比下，單純水蒸氣蒸餾2.5 h，出油率基本相當，但有效縮短了提取時間。劉軍軍等[18 ]研究了肉豆蔻油超聲波協(xié)同微波輔助提取，響應面法優(yōu)化的最佳工藝條件：乙酸乙酯為提取劑，料液比（g/mL） 1∶10.2，超聲波功率50 W，微波功率293 W，作用時間149 s，該工藝條件下肉豆蔻油提取率為29.18%?？梢?，該工藝輔助提取肉豆蔻油，提取時間短，提取率高，節(jié)約能耗，是一種值得推廣的肉豆蔻油提取方法。

1.4? ?超臨界及亞臨界流體提取法

超臨界流體或亞臨界流體提取就是依據(jù)相似相溶原理，以超臨界或亞臨界流體為提取劑，從植物原料中提取目標成分的一種方法[19 ]。國內(nèi)對肉豆蔻油超臨界流體提取研究相對較多，對亞臨界流體提取研究相對較少。屠雄彪等[20 ]研究了肉豆蔻揮發(fā)油超臨界CO2提取，通過正交試驗優(yōu)化的最佳工藝：肉豆蔻粉碎為粗粉，提取壓力12 Mpa，提取溫度40 ℃，提取時間2.0 h，該工藝下肉豆蔻揮發(fā)油得率為11.1%。劉博等[21 ]確定的肉豆蔻中精油超臨界CO2提取最佳工藝為：固定提取時間為3.0 h，提取溫度30 ℃，提取壓力25 Mpa，CO2流量15 L/h，堆積密度（0.51±0.2） g/L。劉軍軍等[22 ]研究了肉豆蔻中肉豆蔻油超臨界CO2提取，優(yōu)化的最佳工藝為：提取壓力32 Mpa，提取溫度55 ℃，CO2流量22 L/h，提取時間3.0 h，此工藝條件下肉豆蔻油得率43.8%。陳杰明? 等[23 ]則研究了肉豆蔻油樹脂超臨界CO2提取，確定的較佳提取工藝：提取壓力30 Mpa，CO2泵頻率20 Hz，提取溫度50 ℃，提取時間2.0 h，此工藝條件下肉豆蔻油樹脂得率在46%左右。湯衛(wèi)東等[24 ]得到的肉豆蔻油樹脂超臨界CO2提取最佳工藝為：提取溫度47 ℃，提取壓力27 Mpa，CO2泵頻率8 Hz，提取時間2.0 h，此工藝下肉豆蔻油樹脂提取率為46.12%。楊中民等[25 ]研究了肉豆蔻中肉豆蔻油的正丁烷亞臨界提取，正交試驗優(yōu)化的最佳工藝條件：肉豆蔻粉碎為40目，提取溫度50 ℃，提取時間60 min，提取次數(shù)5次，該工藝條件下肉豆蔻出油率可達36.87%。超臨界CO2提取或亞臨界流體提取，是植物油提取廣泛應用的“綠色”提取技術(shù)，該技術(shù)用于肉豆蔻油的提取，具有提取率高、過程易控制，可實現(xiàn)萃取和分離合二為一，經(jīng)濟效益較高，適于工業(yè)化生產(chǎn)應用等優(yōu)勢。盡管存在一次性投資費用較高，操作技術(shù)要求高等問題，但相對其他工藝技術(shù)而言，不失為一種較理想的肉豆蔻油提取技術(shù)，值得進一步研究。

2? ?肉豆蔻中木脂素提取工藝

許多天然產(chǎn)物中含有木脂素類成分，具有抗腫瘤、抗氧化、抗過敏、抗炎、抗病毒等多種活性，廣泛應用于癌癥、高血壓、免疫力等病癥，以及保肝護肝等醫(yī)藥、保健品領域[26 - 27 ]。肉豆蔻中含有木脂素類成分，為其主要功能成分之一[28 ]，理應具有相似的功能活性。但目前國內(nèi)有關(guān)肉豆蔻中木脂素功能活性研究報道很少，而有關(guān)肉豆蔻木脂素提取研究的文獻僅有1篇。袁子民等[29 ]以肉豆蔻總木脂素提取量為指標，研究了肉豆蔻木脂素的溶劑浸提，發(fā)現(xiàn)乙醇濃度對肉豆蔻總木脂素提取影響顯著，由正交試驗法優(yōu)化的最佳工藝條件：90%乙醇為提取劑，在料液比（g/mL） 分別為1∶10和1∶8的條件下各提取1次，每次提取時間1.5 h，該工藝條件下肉豆蔻總木脂素提取量為12.15 mg/g。

3? ?肉豆蔻中多酚提取工藝

多酚是肉豆蔻的功能成分之一，具有多種功能活性。楊文平等[30 ]以肉豆蔻為原料，乙醇為溶劑，研究了肉豆蔻多酚的浸提，采用單因素結(jié)合正交試驗的方法，得到影響肉豆蔻多酚提取的因素主次順序為：浸提時間 > 料液比 > 浸提溫度。優(yōu)化的最佳工藝條件：乙醇濃度95%，料液比（g/mL） 1∶70，浸提溫度60 ℃，浸提時間40 min，此工藝條件下肉豆蔻多酚提取率為49.30 mg/g。

4? ?結(jié)束語

雖然肉豆蔻中含有肉豆蔻油、木脂素、苯丙素、多酚、黃酮等功能成分，但目前國內(nèi)僅就肉豆蔻油提取進行了較多研究，木脂素與多酚提取進行了極少研究，而有關(guān)苯丙素、黃酮的提取研究尚未見報道，總體上有關(guān)肉豆蔻功能成分提取研究尚為不足，難以支撐肉豆蔻功能成分的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)需求。今后應加大研究力度，系統(tǒng)、深入研究肉豆蔻中主要功能成分的提取工藝，可參考、借鑒其它天然產(chǎn)物功能成分提取的成功經(jīng)驗，或采用一些現(xiàn)代的提取分離技術(shù)，創(chuàng)新肉豆蔻功能成分的提取技術(shù)工藝，達到肉豆蔻功能成分的高效提取，實現(xiàn)肉豆蔻功能產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。

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（本文責編：楊? ?杰）