李子茂?劉亞婷?項(xiàng)櫻?魏菊艷?劉耀鴻?周玲玲?賴寒
摘 要:本文整理了近年來苦蕎麥中的黃酮的提取方法,并比較、總結(jié)出其提取效率相對(duì)較高的方法,希望可以更進(jìn)一步提高黃酮的提取效率,從而提取增加苦蕎麥中黃酮的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:苦蕎麥;黃酮;提取
DOI:10.12249/j.issn.1005-4669.2020.26.318
苦蕎麥,又叫菠麥、烏麥、萬年蕎、花蕎等,是一種一年生的雙子葉草本植物??嗍w麥大部分生長在田邊、路邊、河邊等一些潮濕的地方,在我國的東北部、華北部、西北部等地帶皆有分布。苦蕎麥性味苦、平、寒,能降血壓、血糖、血脂,改善微循環(huán)等,又稱三降食品[1]??嗍w麥中的重要化學(xué)成分之一,黃酮,是一種能夠幫助消除炎癥、殺毒、改善睡眠質(zhì)量、保護(hù)心腦血管的化合物。具備調(diào)理機(jī)體的機(jī)能、減緩衰老、促進(jìn)血液循環(huán)等功效。
近年來,基于黃酮巨大的藥用價(jià)值,人們逐漸開始對(duì)苦蕎麥中的黃酮進(jìn)行深入的研究開發(fā)和提取。由于黃酮分子中多含酚羥基而呈酸性,所以它能溶于堿性溶液中。利用這一性質(zhì),近年來研究者多用水提醇沉法對(duì)其進(jìn)行提取。為了獲得更高的提取效率,我國的研究者們還選擇了不同原料和不同的提取工藝方法。對(duì)于提取原料,選擇了苦蕎麥粉、苦蕎麥殼和皮、以及苦蕎的花、莖、葉等多種組織。提取工藝和方法上,逐步有了超聲波提取法、微波提取法、酶提取法等方法。在此原料和方法的基礎(chǔ)上,都獲得了一定的進(jìn)展,進(jìn)而提高了苦蕎麥提取黃酮的提取利用率。
1 主要提取方法
1.1 水提醇沉法
1)水提醇沉法的原理。水提醇沉法指的是在某些水提濃縮液中,加入不同比例的乙醇讓其達(dá)到不一樣的含醇量,由于黃酮中含有羥基,極性比較大,極易溶于水,乙醇的存在會(huì)使整個(gè)體系的極性變小,從而析出黃酮。2)水提醇沉法的方法。水提醇沉法提取黃酮常用甲醇和乙醇作為提取溶劑,方法常用冷浸法或回流法,提取次數(shù)一般為2到4次。95%左右的高濃度醇適用于極性較小的黃酮苷元,而60%左右的低濃度的醇適用于一些黃酮苷類的提取。3)水提醇沉法最佳工藝條件。陳運(yùn)中[2]在不同的乙醇濃度,不同的用料比,不同的溫度和不同提取時(shí)間等條件下,經(jīng)過正交試驗(yàn)對(duì)苦蕎麥中提取黃酮的最佳條件進(jìn)行了研討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明:黃酮的最佳提取條件是60%濃度乙醇,用料比為1:10,在50℃下振蕩后提取lh。姜忠麗[3]在2011年以苦蕎麥為原料,采用了水提取法提取苦蕎麥中的黃酮,提取率為0.63%。
1.2 超聲波提取法
1)超聲波提取法的原理。超聲波提取法是一種通過超聲技術(shù)來提取出相關(guān)化學(xué)成分的方法。該法應(yīng)用超聲波的空化效應(yīng)和機(jī)械作用,能夠破壞植物細(xì)胞壁,使苦蕎麥中黃酮成分呈游離狀態(tài),并可提取出來。2)超聲波提取法的方法。在容器中加放提取溶媒,再將苦蕎麥碾碎或切為顆粒形狀,而后將其放入提取溶媒中,開啟超聲波發(fā)生器,超聲波在提取溶媒中發(fā)生的“空化效應(yīng)”能夠提取出游離狀態(tài)的黃酮。3)超聲波提取法的最佳工藝條件。姜忠麗采用了水提取,超聲波和乙醇提取這3種方法來提取苦蕎麥中的黃酮類化合物[3]。結(jié)果顯示:超聲波提取法的提取效率高于水浸提法和乙醇浸提法。孫亞利經(jīng)過超聲波輔佐醇提取法提取苦蕎麥中的黃酮,得到最佳工藝參數(shù)為:乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%、料液比1:30g/mL、提取溫度40℃、提取時(shí)間30min,得到的苦蕎總黃酮提取率為2.35%[4]。
1.3 微波提取法
1)微波提取法的原理。微波提取法是指利用微波轉(zhuǎn)化成為熱能來升高植物細(xì)胞的內(nèi)部溫度,破壞植物細(xì)胞壁,細(xì)胞內(nèi)的有效成分自然流出,再進(jìn)行進(jìn)一步的過濾和分離,即可提取得到黃酮。2)微波提取法的方法。在設(shè)定條件下對(duì)苦蕎麥進(jìn)行一定時(shí)間的微波處理[5],控制其溫度,然后通過離子交換法去除雜質(zhì),再用70%的乙醇作為洗脫溶劑,從而通過柱層析法得到較純的黃酮化合物。3)微波提取法的最佳提取工藝。崔曉彤[6]使用單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)相結(jié)合的方式,探究了在不同的微波功率、料液比、乙醇濃度和提取時(shí)間對(duì)其提取率的影響以及微波法提取苦蕎麥中的黃酮最佳工藝條件。結(jié)果顯示:微波提取的最佳工藝條件為微波功率480W、料液比1∶40、乙醇濃度70%和提取時(shí)間8min,提取率為3.91%。
2 其他提取方法
1)酶提取法。酶提取法的原理是利用纖維素酶作為催化劑作用于細(xì)胞壁,改變植物細(xì)胞的通透性,提取出苦蕎麥中黃酮。其優(yōu)點(diǎn)是可以最大限度地保留細(xì)胞內(nèi)的活性成分,可以通過酶解將不溶于水的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì),其缺點(diǎn)是提取時(shí)須考慮溫度、酶比例、pH、溶劑的選擇和攪拌等條件。
2)索氏提取法。索氏提取法的原理是根據(jù)溶劑的回流和虹吸原理[7],對(duì)固體化合物中某些成分進(jìn)行不間斷的提取。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于均勻性較好,反應(yīng)高效、操作簡(jiǎn)便、副產(chǎn)物少、提取率高、無殘留有機(jī)溶劑等。
3)超濾法。超濾法利用多孔性半透膜控制孔徑大小,可以有效除去大分子物質(zhì),提高提取率。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于條件相對(duì)溫和,且不需要加入其他化學(xué)試劑,故較為環(huán)保,提取物的純度較高。但缺點(diǎn)是不宜進(jìn)行大批量處理,清洗濾膜成本較高。
3 提取方法優(yōu)缺點(diǎn)比較
水提醇沉法操作簡(jiǎn)單,工藝要求低,是常見的提取方法,但是操作所需的醇量較大、成本較高、而且雜質(zhì)較多,得到的產(chǎn)物純度低。
超聲波提取法優(yōu)點(diǎn)是提取范圍大,適應(yīng)性廣,提取效率較高。同時(shí)提取的溶液中雜質(zhì)較少,可以很好的將待測(cè)組分分離純化出來。缺點(diǎn)是由于超聲波儀器有許多器件,難以確保實(shí)驗(yàn)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)故障,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。
微波提取法是可有效地保護(hù)食品或者藥品中的有效成分,溶劑用量較少,純度較高、萃取率較高。但它的缺陷是只適用于一些熱穩(wěn)定性較好的物質(zhì),提取某些不耐高溫的物質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致變性或失活。
綜上所述,苦蕎麥黃酮的提取方法各具特點(diǎn),水提醇沉法操作簡(jiǎn)單,但產(chǎn)物純度低,實(shí)驗(yàn)時(shí)間長。微波提取法是可有效地保護(hù)有效成分,提取效率高,但它提取不耐高溫的物質(zhì)可能會(huì)變性或失活。超聲波提取法提取效率也比較高,且不對(duì)提取物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,可以有效的將黃酮分離純化。超聲波提取使用的范圍廣,所以可以使用超聲波法來提取苦蕎麥中的黃酮。
4 總結(jié)
苦蕎麥?zhǔn)寝た浦匾氖秤眉嫠幱米魑?,它含有比較豐富的黃酮化合物,黃酮化合物具備了極高的開發(fā)和使用價(jià)值,因此,苦蕎麥黃酮有較好的應(yīng)用前景,本文總結(jié)了一些苦蕎中黃酮的主要提取方法,但還有待更深的研究,我相信通過更多專業(yè)研究人員的努力,可以研究總結(jié)出更高效的提取方法,從而提高黃酮類化合物的利用率,造福于人類,提升人們的生活水平。
參考文獻(xiàn)
[1]周一鳴.苦蕎麩皮中黃酮類化合物的提取、分離及其抗氧化活性的研究[D].陜西西安:陜西師范大學(xué),2008.
[2]陳運(yùn)中,胡小泓,周享春.苦蕎麥黃酮提取最佳條件的研究[J].廣州:廣州食品工業(yè)科技,1999(03):3-5.
[3]姜忠麗,王俊偉.苦蕎麥中總黃酮提取工藝的研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械,2011(20):166-168.
[4]孫亞利.苦蕎黃酮微膠囊的制備及應(yīng)用[D].貴州:貴州大學(xué),2019.
[5]賴煊榮,黃曉蘭,王藝菊,王國慶,黃河寧.微波法提取蘆薈黃酮及其含量測(cè)定的研究[J].陜西:寶雞文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,35(01):30-36.
[6]崔曉彤,程盼,姜忠麗,解婉瑩,王晶,呂萍.微波提取苦蕎麥中黃酮類化合物的工藝研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械,2013(26):64-67.
[7]米智,劉荔貞,武曉紅,梁艷茹.正交試驗(yàn)優(yōu)化苦蕎黃酮提取工藝[D].中國調(diào)味品.2019(044)011.