黃酮提取工藝的研究進展

◎ 孫承磊

（龍口市檢驗檢測中心，山東 龍口 265701）

1 黃酮的概述

黃酮（Flavonoid）以2-苯基色原酮為基本母核，由中心三碳原子與一系列酚羥基化合物相連接。黃酮類化合物是以黃酮為母體的一類化合物，廣泛存在于牧草、果蔬和藥用植物中。黃酮是植物次級代謝的產物，具有抗氧化、抗炎抑菌、自由基清除、抗衰老等生理活性，被廣泛應用到食品、化妝品、農副產品等行業(yè)中。

2 黃酮提取工藝國內外研究進展

目前黃酮物質的提取方法有有機溶劑提取、熱水提取法、超臨界CO2萃取、超聲波萃取、微波輔助提取等。

2.1 有機溶劑提取

由于植物中黃酮物質和雜質的極性存在較大差異，可選擇極性不同的溶劑進行提取，達到精制純化總黃酮的目的。有機溶劑提取總黃酮的方法有浸提法、回流提取法、煎煮法、固定床連續(xù)萃取法、持續(xù)回流提取法、索氏抽提法、滲漉法等方法，常用乙酸乙酯、甲醇、丙酮、乙醇、水和有機溶劑混合液等作為提取溶劑。

乙醇具有價格低廉、易回收、污染小等優(yōu)點，從植物中提取黃酮常用乙醇為提取溶劑。荊常亮[1]以紫花苜蓿為實驗材料，采用單因素實驗探究紫花苜蓿黃酮類化合物提取的最優(yōu)條件，結果表明在62.33 ℃的水浴溫度、料液比51∶1、52.14%乙醇提取57.08 min的條件下，紫花苜?？傸S酮的提取率為6.40 mg·g-1。張夏輝[2]采用有機溶劑浸提法提取雞血藤中的總黃酮，比較水、不同濃度乙醇、氯仿、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、石油醚的黃酮提取率，確定最優(yōu)有機溶劑是50%的乙醇。在單因素實驗基礎上設計正交實驗優(yōu)化實驗結果，料液比1∶30、80 ℃的50%乙醇中浸提3 h，雞血藤總黃酮提取率最高為7.75%。項飛[3]采取乙醇浸提法提取胡柚皮總黃酮，確定提取胡柚皮黃酮的最優(yōu)條件為料液比1∶10，70%乙醇60 ℃提取100 min，胡柚皮黃酮提取率為1.13 mg·g-1。

2.2 熱水提取法

大多數(shù)黃酮化合物不溶于水，熱水提取法僅適合提取溶于水的黃酮苷類物質。熱水提取法簡單易行，該方法以水為提取溶劑，具有對環(huán)境無毒害、設備要求不高、成本低等優(yōu)點。熱水提取法提取黃酮物質的提取率較低并且提取物中含有大量雜質，因此在實際操作中應用較少。吳劍[4]用單因素實驗和數(shù)學模型得出提取柑橘皮中總黃酮的最優(yōu)條件，在pH為4的酸性水溶液中，61.2℃的溫度，1∶19.2（g∶mL）料液比提取156 min，在此條件下總黃酮提取率為0.117 mg·g-1。許風成[5]探究熱水浸提法提取鷹嘴豆黃酮的最優(yōu)條件，在單因素實驗的基礎上設計正交實驗優(yōu)化實驗工藝，得到最佳工藝條件為料液比1∶30，90 ℃提取100 min并重復提取2次，在此條件下鷹嘴豆黃酮的提取率為3.52%。

2.3 超臨界流體（CO2）萃取法

超臨界流體萃取法（Supercritical Fluid Extraction）是利用溫度、壓力高于臨界點的超臨界流體作為溶劑的物質分離技術。與其他方法相比，超臨界流體萃取法具有效率高、安全無毒、無雜質、提取物不易分解等優(yōu)點。在實驗中常用CO2作為介質，該介質的優(yōu)點是在超臨界流體狀態(tài)下具有溶劑的一些特性。葉一全[6]采用超臨界CO2流體萃取技術，建立了一個提取夏枯草總黃酮的工藝體系。通過對比不同方法的黃酮提取率，發(fā)現(xiàn)超聲波法和微波法的效果優(yōu)于超臨界流體萃取法，黃酮提取率分別是超臨界流體萃取法的1.07倍、2.23倍；超臨界流體法優(yōu)于回流提取法，黃酮提取率是回流提取法的3.43倍。

2.4 超聲波輔助提取法

超聲波輔助法是目前較先進的方法，基本原理是在超聲波的空化作用下植物的細胞受到強烈沖擊而被破壞，提取溶劑快速滲入細胞，同時在超聲波的快速振動下，傳遞巨大的能量給植物和提取溶劑，使它們發(fā)生高速運動，從而加快有效成分的溶解和釋放。超聲波提取法具有提取率高、提取時間短、操作方便、保護熱不穩(wěn)定成分等優(yōu)點。

陳家祥[7]采用響應面法優(yōu)化超聲波輔助提取忍冬果實中總黃酮的工藝，樣品顆粒為100～120目，在70%乙醇中浸泡2 min后，料液比1∶38，超聲功率250 W的條件下萃取49 min，黃酮的提取率8.836 4 mg·g-1。段榮[8]通過實驗發(fā)現(xiàn)在柿的不同生長時期，柿的不同部位所含有黃酮的量有差異。幼果期為果肉＞果皮＞葉；成熟期總黃酮含量為葉＞果皮＞果肉。設計單因素試驗和響應面實驗得到柿中總黃酮提取的最佳工藝：在超聲功率450 W的條件下，50∶1的料液比的用量在體積分數(shù)為70%的乙醇中提取50 min。從而獲得著色期柿的果肉中類黃酮的提取量為15.7 mg·g-1。孫世琨[9]根據有機溶劑極性存在明顯差異，比較超聲波提取、索式抽提、微波提取、超臨界流體萃取和靜態(tài)浸提黃酮的提取率，發(fā)現(xiàn)60 %的乙醇及功率為80 W，1∶30（g∶mL）料液比的用量提取15 min，啤酒花黃酮物質含量為3.013%。趙昕嵐[10]采用單因素實驗和正交實驗探究提取荷葉總黃酮的最佳工藝條件，超聲功率175 W及60%乙醇的條件下，1∶35（g∶mL）料液比的用量50 ℃提取30 min。荷葉總黃酮的提取率為9.13%。秦秀鳳[11]根據相似相溶的原理，以乙醇為最佳溶劑，設計單因素實驗和正交實驗，對比微波萃取、水浴浸提、超聲波輔助提取法下的黃酮提取率，超聲波功率150 W及80%乙醇溶液，料液比1∶40（g∶mL）于55 ℃條件下提取35 min，總黃酮提取率14.14 mg·g-1。

2.5 微波輔助提取法

微波提取法是目前廣泛應用的新方法。這種方法具有均勻性、高效反應性和強選擇性，操作簡單，副產物少，提取率高等特點。張建旺[12]以燕山地區(qū)板栗花為實驗材料，以黃酮提取率為指標，通過單因素實驗和正交實驗得出提取黃酮的最優(yōu)條件為微波功率800 W，料液比1∶90在50%乙醇溶液中提取82 s，板栗花黃酮的提取率為1.116%。楊云舒[13]以廣棗為實驗材料，通過單因素實驗和響應面實驗探究微波提取廣棗總黃酮的最佳工藝料液比62∶1在62%的乙醇中提取7 min，在微波功率500 W及75 ℃的條件下，廣棗黃酮的提取率為16.41%。王婷[14]在單因素實驗基礎上，設計正交實驗優(yōu)化實驗結果。以檸檬果肉、檸檬皮為實驗材料，由實驗得出提取檸檬果肉黃酮的最優(yōu)條件，60%的乙醇微波功率200 W，料液比1∶20微波提取20 min，黃酮化合物得率為2.2 mg·g-1。

3 結語

黃酮類化合物在預防偏癱、動脈硬化、降血脂、大腦萎縮、降血壓、突發(fā)性耳聾、糖尿病以及醒酒等方面具有一定的功效。黃酮是常用的抗氧化劑、自由基清除劑以及食品添加劑，在治療腫瘤，心血管疾病有重要的輔助作用。通過不同機溶劑提取、酶解法、超臨界CO2萃取、超聲波萃取、微波輔助提取、膜分離等技術，優(yōu)化黃酮提取工藝條件，提高黃酮提取率，加強工業(yè)化應用研究，以期為果蔬黃酮的深加工提供新思路。