植物油作提取劑或夾帶劑的活性成分提取研究

陳春明，馮小鳳，黎燕鳳，劉 華

（廣州工商學(xué)院 工學(xué)院，廣東佛山 528131）

利用植物油作為夾帶劑，避免了耗用大量有機(jī)溶劑如乙醇、乙醚等及相應(yīng)的設(shè)備投資，節(jié)約了在設(shè)備購買或改造和有機(jī)溶劑安全儲存、使用問題上的大規(guī)模投入。其不僅易獲取，價格低廉，而且對人和動植物身體無害，對環(huán)境友好，在儲存過程中不容易揮發(fā)泄露、不易燃爆，安全性較好，是綠色

提取方法的一種[1-3]。同時，其可提取的物質(zhì)也非常多，能夠溶解許多親脂物質(zhì)，也能夠很好地保存揮發(fā)性成分。此外，植物油還可以將氧氣與溶質(zhì)隔離開來，避免溶質(zhì)氧化，延長保存期。

1 天然活性物質(zhì)的提取方法

1.1 直接提取法

直接提取法是僅利用被提取化合物與待分離混合物在各植物油溶劑中溶解性不同，將其提取出來的提取方法。斯波[4]使用了植物油提取辣椒香味物質(zhì)，預(yù)先加5%的水至辣椒粉中并混勻，再浸泡于155 ℃的植物油中靜置24 h。通過感官分析發(fā)現(xiàn)，花生油對辣椒香味物質(zhì)干擾較大，其次是混合色拉油和大豆色拉油，菜油對辣椒香味物質(zhì)提取最佳，且能夠強(qiáng)化其風(fēng)味物質(zhì)，如形成具有肉香味的呋喃類。直接提取法歷史悠久，油辣椒、油蒜蓉等調(diào)味品常用此法浸提出風(fēng)味物質(zhì)而制成，工藝簡單但耗時較久。

1.2 攪拌振蕩輔助法

攪拌振蕩輔助法是在直接使用植物油浸提的基礎(chǔ)上，配合攪拌或者振蕩，促進(jìn)被提取化合物溶解至植物油溶劑中的一種物理方法。BEHNAZ等[5]研究了葵花籽油和葵花籽油甲基酯回收蝦加工廢料中蝦青素的工藝，結(jié)果為破碎度0.6 mm，物料含水量86.8%，料液質(zhì)量比1∶9（g∶g），70 ℃攪拌速度400 r·min-1，在較短的提取時間下，葵花籽油和葵花籽油甲基酯分別提取了相當(dāng)于有機(jī)溶劑提取蝦青素總量的60%和80%。與直接提取法相比，攪拌振蕩法將機(jī)械能傳遞至溶液中，產(chǎn)生的強(qiáng)制對流能夠加速活性物質(zhì)溶出，提高了提取效率。

1.3 臨界流體輔助法

臨界流體法以臨界流體為萃取劑，利用壓力、溫度對臨界流體溶解能力的影響，通過控制條件使待分離組分萃取出來，再通過減壓蒸發(fā)使被萃取物質(zhì)析出，達(dá)到分離提取效果[6]。根據(jù)臨界狀態(tài)可分為亞臨界流體萃取和超臨界流體萃取[7]。常用的超臨界流體萃取使用CO2為萃取劑，在萃取強(qiáng)極性化合物時，可使用有機(jī)夾帶劑輔助超臨界萃取[8]，而植物油則可作為一種天然綠色的有機(jī)夾帶劑。肖飛等[9]發(fā)現(xiàn)，加入體積分?jǐn)?shù)為10%的植物油作為夾帶劑時，厚樸萃取物提取率在前2 h明顯高于未加夾帶劑工藝，厚樸酚的提取率也有所提高。張婷[10]研究了超臨界技術(shù)輔助植物油浸提藥用植物制備消毒劑的工藝，考察了不同植物油、助溶劑、粒徑、料液比和提取溫度對收率的影響，最終優(yōu)選出工藝效果如下。實例1以大黃、苦參、連翹、肉桂、百里香、薰衣草、獨活和霍香配制藥粉，粒徑為20 mm，料液比為4∶1，用葵花油+2 g乳香提取物于75 ℃提取3 h；實例2以金銀花、苦參、連翹、肉桂、百里香、薰衣草、獨活和霍香配制藥粉，藥粉粒徑為90 mm，料液比為2∶1，用辛酸乙酯+5 g生育酚于30 ℃提取20 min；實例3以薰衣草、甘松、青蒿、獨活、霍香、粉防己、苦參和大黃配制藥粉，粒徑為90 mm，料液比為3∶1，用堅果油+2 g合成食品抗氧化劑于30 ℃提取20 min；實例4以薰衣草、甘松、青蒿、獨活、霍香、粉防己、苦參和大黃配制藥粉，粒徑為50 mm，料液比為2∶1，用堅果油+5 g丹皮酚于76 ℃提取2 h；上述實例提取后進(jìn)行超臨界萃取和減壓脫溶，得率分別為為18.6%、29%、28.8%和29%。在此基礎(chǔ)上制備出的消毒劑等殺菌效果好，且均無刺激性，可直接用于食品和化妝品。KOK等[11]以超臨界CO2萃取法輔助椰子油提取芒果皮中的黃酮，最終優(yōu)選工藝為破碎度0.85 mm、芒果皮碎120 g、椰子油40%、超臨界CO2流速1.08 kg·h-1，壓強(qiáng)430 bar，70 ℃萃取420 min，此時提取率為31%。臨界流體技術(shù)具有提取速度快、高效、無污染、熱敏性好等特點，超臨界CO2流體萃取溫度低，可以避免某些化學(xué)物質(zhì)的破壞，包括大量揮發(fā)性成分，對于低級性物質(zhì)也有很好的提取效果，是目前比較流行的提取技術(shù)之一。

1.4 超聲輔助法

超聲輔助提取法是一種物理破碎的過程。該法利用超聲波使植物的細(xì)胞壁遭到破壞，進(jìn)而溶劑滲透到細(xì)胞中，加速溶出細(xì)胞中活性成分，大大提高了提取率[12]。NIE等[13]介紹了超聲輔助大豆油、葵花籽油等植物油溶劑以及其他綠色溶劑提取食用褐藻、馬尾藻和巖藻黃質(zhì)的方法，并提出相比于其他食用藻，植物油對巖藻的黃質(zhì)具有較高的提取率。超聲輔助提取法具有廉價高效、設(shè)備簡單、提取完全以及目標(biāo)提取成分損耗少等特點，因此是目前最為流行的輔助提取方法。

1.5 微波輔助法

微波輔助提取法是利用微波能來提高萃取率的一種新技術(shù)，它可以對物質(zhì)的不同成分有選擇地進(jìn)行加熱，使想要的成分直接分離出來，熱損失很少，能量利用率高，操作簡便，且在生產(chǎn)過程中不會有噪音[14]。HEMANTA等[15]優(yōu)化了微波輔助橄欖油提取西番蓮果皮中類胡蘿卜素的工藝，優(yōu)化后提取率可達(dá)86.9%。與直接提取法（加熱）相比，微波輔助提取法溫度較低，而且大大提高了提取效率，但因為有一定程度的加熱，故目標(biāo)提取成分損耗率要略大于超聲輔助法和臨界流體輔助法。此外，微波功率不宜過高，否則容易導(dǎo)致溶液的暴沸。

1.6 其他方法

劉勇等[16]發(fā)明了一種植物浸提油的浸提方法，包括以下步驟。將原料粉碎，粉碎后的原料、水和植物油按照一定比例混合得到混合料液；將所述混合料液進(jìn)行超臨界二氧化碳萃取，得到萃取液；將所述萃取液利用高速離心機(jī)分離油和水，得到所述植物浸提油。其具有無污染、條件溫和、萃取無殘留以及分離效率高的特點，能夠有效提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。JALALI等[17]設(shè)計了一種天然微乳液體系提取萬壽菊花瓣粉葉黃素的工藝，利用偽三元相圖鑒定了單相ME（卵磷脂∶1 -丙醇∶水∶葵花油，50∶25∶5∶20），采用5次循環(huán)萃取，效果較好，其成品葉黃素微乳具有較高的DPPH清除率和總抗氧化力。為了能夠進(jìn)一步提取完全，提高提取速度，可將其他萃取劑與植物油混合配制成混合萃取劑，改良一些植物油流動性差或者溶解性低的缺點，促進(jìn)目標(biāo)提取成分的溶出，而在此基礎(chǔ)上可再采用其他輔助方法以提高提取效率。

2 結(jié)語

作為綠色提取方法之一的植物油夾帶劑提取法，因其具有安全健康、環(huán)保無殘留、簡單廉價等其他提取方式無可比擬的優(yōu)點，在食品、制藥、飼料、化妝品、農(nóng)藥等行業(yè)有較好的應(yīng)用前景，故在近年來也備受關(guān)注。BEHNAZ等[18]發(fā)現(xiàn)使用葵花籽油回收蝦廢料中的蝦青素成本僅為每毫克0.06美元，遠(yuǎn)低于有機(jī)溶劑萃取的每毫克0.6美元和超臨界CO2萃取的每毫克0.8美元。在使用植物油作為夾帶劑時，還可以與其他提取方式聯(lián)合使用，如臨界流體、超聲波等技術(shù)彌補(bǔ)了單純植物油提取速率低、提取不完全等缺點，顯著提高了提取效率。另外，若能將臨界與超聲結(jié)合輔助植物油提取，則會進(jìn)一步縮短提取時間，對于易氧化或熱敏性強(qiáng)的物質(zhì)將會有很好的效果。但是，植物油易氧化酸敗，特別是浸提時間過長，溫度過高，或者是被提取物中含有能夠促進(jìn)植物油酸敗的化學(xué)物質(zhì)，需要格外留意。