楊國斌,韓玲,余群力,劉興龍,周鑫魁

1(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅 蘭州,730010)2(酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 酒泉,735000)3(甘肅中商食品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測有限公司,甘肅 蘭州,730010)

肉蓯蓉(CistanchedeserticolaY.C.Ma),別名寸蕓、蓯蓉,屬瀕危種[1-2]。草本植物,大部分在地下生長,主要分布在我國甘肅、寧夏及新疆部分地區(qū)[3]。肉蓯蓉是一種寄生在沙漠中梭梭樹根部的寄生植物,素有“沙漠人參”之美譽(yù),具有極高的食用價(jià)值,是中國傳統(tǒng)的藥食同源原料。從中醫(yī)角度來看,肉蓯蓉性甘、咸、溫。歸腎、大腸經(jīng),具有補(bǔ)腎陽,益精血,潤腸通便,緩解疲勞及抗衰老的功效[4];其作為藥用成分主要治療陽萎遺精、腰膝冷痛、筋骨無力、腸燥便秘,另外,據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)分析肉蓯蓉中還含有豐富的苯乙醇苷類、環(huán)烯醚萜及其苷類、木脂素及其苷類、多糖、維生素等化合物和人體所需的銅、鋅、錳、鐵等微量元素[5-6]。這些微量元素具有延長動(dòng)物壽命、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、提高機(jī)體的新陳代謝的能力[7-8]。通過溶劑對肉蓯蓉中多種有效營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行提取、濃縮和干燥去除溶劑,可以得到營養(yǎng)物質(zhì)含量較高的提取產(chǎn)物。提取產(chǎn)物可以被用于滋補(bǔ)食品、保健藥品、養(yǎng)生茶等功效產(chǎn)品的生產(chǎn)加工中[9]。所以建立一種高效且節(jié)能環(huán)保的提取和干燥工藝方法,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

針對藥物提取有很多種方式,包括:a)浸泡提取[10],該提取方式僅需要加入提取溶劑,不需要任何輔助條件,是最節(jié)約成本的提取方式,然而簡單的浸泡方式無法充分提取藥物中的有效成分,致使該方法很少被普及使用;b)加熱回流提取[11],該方法是應(yīng)用較為廣泛的從藥物中有效物質(zhì)的提取方式,但是該提取方法有一定隱患存在,因?yàn)樵诨亓魈崛∮行镔|(zhì)的同時(shí)會(huì)將藥物中的農(nóng)藥殘留一起富集到提取產(chǎn)物中,是一種較高風(fēng)險(xiǎn)的方法;c)超聲輔助提取[12-13],該方法能增加溶劑分子及目標(biāo)物分子間的相互作用,是一種新興的提取方式,但普通的超聲設(shè)備功率太小,無法突破藥材植物細(xì)胞壁,所以該提取方式提取效率有限;d)超臨界流體提取[14-16],是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ奶崛》绞?提取介質(zhì)使用無毒的CO2,且去除溶劑的方式更加快速簡單,極少存在溶劑殘留問題;e)亞臨界水提取[17-19],亞臨界水是指將水加熱到沸點(diǎn)以上,臨界點(diǎn)以下,并控制系統(tǒng)壓力使水保持為液體狀態(tài)。亞臨界水具有很多優(yōu)秀的特點(diǎn),如亞臨界水的介電常數(shù)可以隨著溫度的變化而改變,在實(shí)際應(yīng)用中,可以通過控制特定的溫度,促使亞臨界水呈現(xiàn)不同的極性,可以提取特殊極性范圍的物質(zhì)[20]。另外一個(gè)顯著的特點(diǎn)是其擁有較高的離子積,即高濃度的氫離子和氫氧根離子。常溫常壓下水的離子積是10-14,當(dāng)溫度升高到200～300 ℃時(shí),亞臨界水中水分子也會(huì)電離產(chǎn)生更多的氫離子和氫氧根離子,離子積可以達(dá)到10-11,較常溫常壓下提高了1 000倍,更容易與一些路易斯酸堿性物質(zhì)結(jié)合,提高萃取效果[21-22]。同時(shí)隨著溫度的升高,水分子的氫鍵作用會(huì)減弱,氫鍵數(shù)量也會(huì)減少,亞臨界水的黏度和表面張力隨著溫度的升高而降低,較低的黏度和表面張力有利于物質(zhì)的傳遞和滲透,從而提高了提取效率,基于亞臨界水的諸多特性,可以考慮用于肉蓯蓉提取工作中。

本文利用亞臨界水和超臨界流體等4種提取方法分別對肉蓯蓉的有效成分進(jìn)行提取,對提取產(chǎn)物中的肉蓯蓉苷類物質(zhì)(京尼平苷酸、松果菊苷、肉蓯蓉苷 A、2′-乙?；锘ㄌ擒铡⒚锘ㄌ擒?、異毛蕊花糖苷),維生素類物質(zhì)(維生素B1、維生素B2、維生素B6),微量元素(銅、鐵、錳、鋅),農(nóng)藥殘留(克百威、甲基異硫磷、甲拌磷、毒死蜱)四類物質(zhì)進(jìn)行檢測,確定其含量,通過評價(jià)提取產(chǎn)物的品質(zhì),對比4種提取方法,篩選最優(yōu)提取方法;同時(shí)將得到的提取物通過冷凍真空冷凍干燥、常壓烘干、減壓烘干的方法去除溶劑,得到肉蓯蓉提取物干粉,再次檢測干粉中有效物質(zhì)含量,評價(jià)3種干燥方法對肉蓯蓉干粉的品質(zhì)影響,為進(jìn)一步開發(fā)肉蓯蓉副產(chǎn)品奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

肉蓯蓉樣品,甘肅金沙源生物科技有限公司;乙醇、乙腈、甲醇,均為色譜純,北京百靈威科技有限公司;京尼平苷酸(98.5%)、松果菊苷(99.5%)、肉蓯蓉苷A(99.7%)、2′-乙酰基毛蕊花糖苷(99.5%)、毛蕊花糖苷(98.7%)、異毛蕊花糖苷(97.5%)、維生素B1(99.5%)、維生素B2(98.5%)、維生素B6(99.7%)、克百威(97.5%)、甲基異硫磷(97.5%)、甲拌磷(97.5%)、毒死蜱(97.5%)、銅、鐵、錳、鋅(液態(tài)標(biāo)準(zhǔn),1.00 mg/L),標(biāo)準(zhǔn)品,德國Dr.Ehrenstorfer公司。

1.2 儀器與設(shè)備

1260型液相色譜儀,配二級管陣列檢測器、7500型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,安捷倫科技有限公司;GCMS-QP2020 NX氣相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜,島津科技有限公司;RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海亞榮生化儀器廠;RX-II型離心機(jī),天美中國科學(xué)儀器有限公司;5L-100L亞臨界水提取系統(tǒng),鯤華生物技術(shù)有限公司;HA220-50-06超臨界流體萃取設(shè)備,北京世紀(jì)森朗實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 亞臨界水對肉蓯蓉最佳提取壓力及溫度條件優(yōu)化

對亞臨界水提取肉蓯蓉的壓力,溫度條件進(jìn)行篩選優(yōu)化。分別選擇303、404、505、606、707 kPa 5個(gè)壓力條件和200、210、220、230、240、250、300 ℃ 7個(gè)溫度條件,做35組棋盤實(shí)驗(yàn)。檢測每組提取液中肉蓯蓉苷A化合物,參考苷類化合物的含量,選擇最佳提取壓力和溫度。

1.3.2 亞臨界水對肉蓯蓉最佳提取時(shí)間選擇

分別選擇5、7.5、10、12.5、15、17.5、20 min 7個(gè)不同提取時(shí)間提取肉蓯蓉,檢測每組提取液中肉蓯蓉苷A化合物,參考苷類化合物的含量,選擇最佳提取時(shí)間。

1.3.3 肉蓯蓉樣品粉碎制備

根據(jù)文獻(xiàn)[23]方法:將干燥的肉蓯蓉樣品粉碎過40目篩,得到粉狀篩下物,按照振動(dòng)篩分方法,將樣品分成若干等份,待用。

1.3.4 亞臨界水提取

稱取肉蓯蓉樣品10.00 g,放入亞臨界水提取系統(tǒng)的提取釜中,加入200 mL純水,密封好系統(tǒng),在505 kPa壓力,230 ℃條件下,提取15 min,得到的產(chǎn)物標(biāo)記為1號產(chǎn)物。

1.3.5 回流提取

稱取肉蓯蓉樣品10.00 g,放入圓底燒瓶中,加入200 mL純水,密封好回流系統(tǒng),在常壓,微沸騰條件下回流30 min,得到的產(chǎn)物標(biāo)記為2號產(chǎn)物。同時(shí)按上述條件將200 mL純水替換為200 mL乙醇,實(shí)施實(shí)驗(yàn),得到的產(chǎn)物標(biāo)記為3號產(chǎn)物。

1.3.6 超聲提取

稱取肉蓯蓉樣品10.00 g,放入錐型瓶中,加入200 mL純水,密封好錐型瓶,在常壓下,超聲提取(600 W,42 kHz) 40 min,得到的產(chǎn)物標(biāo)記為4號產(chǎn)物。同時(shí)按上述條件將200 mL純水替換為200 mL乙醇,實(shí)施實(shí)驗(yàn),得到的產(chǎn)物標(biāo)記為5號產(chǎn)物。

1.3.7 超臨界流體提取

稱取肉蓯蓉樣品10.00 g,放入超臨界流體提取設(shè)備的提取釜中,密封好錐型瓶,完成提取,得到的產(chǎn)物標(biāo)記為6號產(chǎn)物。

1.3.8 肉蓯蓉苷含量測定

根據(jù)參考文獻(xiàn)[24]方法,將1號～5號產(chǎn)物用相應(yīng)的提取溶劑定容至500 mL,6號產(chǎn)物用甲醇溶解,定容至500 mL。得到樣品待測液,過0.22 μm微孔濾膜后,按照以下色譜條件進(jìn)入液相色譜檢測。色譜柱:ODS C18柱 (250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈-0.5%(體積分?jǐn)?shù))乙酸水溶液,檢測波長:237 nm;流速:1.0 mL/min;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:20 μL。分別精密稱取10.0 mg有效含量的各標(biāo)準(zhǔn)品,置于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解定容,得到1 000.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,使用時(shí)用甲醇稀釋為適當(dāng)濃度。本實(shí)驗(yàn)使用1.0～100.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列校準(zhǔn)產(chǎn)物中目標(biāo)物含量,以濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),得到校準(zhǔn)曲線如表1所示。含量計(jì)算如公式(1)所示:

表1 六種苷類物質(zhì)校準(zhǔn)曲線Table 1 Calibration curves of six glycosides

(1)

式中:X為目標(biāo)物含量,mg/g;c為由標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)得到的樣品液中目標(biāo)物含量,μg/mL;V為樣品液體積,500 mL;m為樣品質(zhì)量,10.0 g;1 000為毫克與微克的換算系數(shù)。

1.3.9 維生素含量測定

根據(jù)參考文獻(xiàn)[25]方法檢測維生素B1,參考文獻(xiàn)[26]方法檢測維生素B2,參考文獻(xiàn)[27]方法檢測維生素B6。將1號～6號產(chǎn)物的樣品待測液過0.22 μm微孔濾膜后,按照以下色譜條件進(jìn)入液相色譜檢測。色譜柱:ODS C18柱 (250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈-pH值為3.5的乙酸銨水溶液,維生素B1激發(fā)波長:365 nm,發(fā)射波長:425 nm;維生素B2激發(fā)波長:462 nm,發(fā)射波長:522 nm;維生素B6激發(fā)波長:293 nm,發(fā)射波長:395 nm;流速:1.0 mL/min;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:20 μL。分別精密稱取10.0 mg有效含量的各標(biāo)準(zhǔn)品,置于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解定容,得到1 000.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。使用時(shí)用pH值為3.5的乙酸銨水溶液稀釋為適當(dāng)濃度。本實(shí)驗(yàn)使用50.0～1 000.0 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列校準(zhǔn)產(chǎn)物中目標(biāo)物含量。以濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),得到校準(zhǔn)曲線如表2所示。含量計(jì)算如公式(2)所示:

表2 維生素類物質(zhì)校準(zhǔn)曲線Table 2 Calibration curve for vitamins

(2)

式中:X為目標(biāo)物含量,mg/100 g;c為由標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)得到的樣品液中目標(biāo)物含量,μg/mL;V為樣品液體積,500 mL;m為樣品質(zhì)量,10.0 g;1 000為毫克與微克的換算系數(shù);100為每克與每一百克的換算系數(shù)。

1.3.10 微量元素含量測定

根據(jù)參考文獻(xiàn)[28]方法,將1號～6號產(chǎn)物的樣品待測液濃縮至干,精密稱取0.200～0.500 g濃縮產(chǎn)物,置于聚四氟乙烯消解罐內(nèi),加硝酸6 mL,混勻,浸泡過夜,蓋好內(nèi)蓋,旋緊外套,置于微波消解爐內(nèi),進(jìn)行消解。測定時(shí),精密量取銅、鐵、錳、鋅標(biāo)準(zhǔn)品貯備液適量,用2%硝酸溶液稀釋制一定系列濃度混合溶液,同時(shí)選取63Cu以72Ge作為內(nèi)標(biāo),56Fe以45Sc作為內(nèi)標(biāo),55Mn以45Sc作為內(nèi)標(biāo),66Zn以72Ge作為內(nèi)標(biāo),并根據(jù)儀器的要求選用適宜校正方程對測定的元素進(jìn)行校正,該儀器使用內(nèi)置曲線對樣品液校準(zhǔn),所得到的信號為樣品液中目標(biāo)物濃度。將待測液過0.22 μm微孔濾膜后,進(jìn)入ICP-MS測定銅、鐵、錳、鋅的含量。含量計(jì)算如公式(2)所示。

1.3.11 農(nóng)藥殘留含量測定

根據(jù)參考文獻(xiàn)[29]方法,將1號～6號產(chǎn)物的樣品待測液濃縮至近干,加入2 mL乙腈復(fù)溶,并用乙腈定容至5.0 mL,經(jīng)QuEChERS處理后,過0.22 μm微孔濾膜后,按照以下色譜條件進(jìn)入進(jìn)入氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜檢測。色譜柱:DB-5MS石英毛細(xì)管柱[30 m×0.25 mm(內(nèi)徑)×0.25 μm];進(jìn)樣口溫度:250 ℃;升溫程序:70 ℃(1 min)→25 ℃/min→120 ℃→30 ℃/min→300 ℃(2 min);載氣:氦氣(純度≥99.999%),流速:1.0 mL/min;進(jìn)樣量:1 μL;質(zhì)譜條件:色譜與質(zhì)譜接口溫度:250 ℃;離子源溫度:230 ℃;電離方式:電子轟擊源(electron impact ion source,EI);電離能量:70 eV。每種農(nóng)藥分別選擇一對定量離子,一對定性離子,每組所需檢測離子對,按照出峰順序,分時(shí)分段監(jiān)測,根據(jù)豐度值外標(biāo)法定量。以濃度為橫坐標(biāo),豐度值為縱坐標(biāo),得到校準(zhǔn)曲線如表3所示。含量計(jì)算如公式(3)所示:

表3 農(nóng)藥殘留類物質(zhì)校準(zhǔn)曲線Table 3 Calibration curve for pesticide residues

(3)

式中:X為目標(biāo)物含量,mg/kg;c為由標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)得到的樣品液中目標(biāo)物含量,μg/mL;V為樣品液體積,500 mL;m為樣品質(zhì)量,10.0 g。

1.3.12 提取物粉末中有效物質(zhì)含量

稱取1 000 g肉蓯蓉樣品,按照“1.3.2節(jié)”方法得到的產(chǎn)物提取液,分別通過真空冷凍干燥,常壓蒸干,減壓蒸干的方式去除溶劑,得到干粉。按方法“1.3.6節(jié)～1.3.9節(jié)”的條件將干粉復(fù)溶至500 mL,分別檢測干粉中的肉蓯蓉苷、維生素、微量元素和農(nóng)藥殘留含量。對比真空冷凍干燥,常壓蒸干,減壓蒸干3種干燥方式,選出營養(yǎng)物質(zhì)損失最少的一種方式。

2 結(jié)果與分析

2.1 亞臨界水提取肉蓯蓉的最佳壓力和溫度條件

5個(gè)壓力條件和7個(gè)溫度條件,總計(jì)35組棋盤實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 提取溫度和壓力條件棋盤實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 Optimal results of temperature and pressure conditions for subcritical water extraction

由表4可知,亞臨界水提取肉蓯蓉,隨溫度和壓力的升高,提取液中苷類物質(zhì)含量越高,最高達(dá)到1.44 mg/g。當(dāng)壓力大于505 kPa時(shí),升高壓力,其提取液中肉蓯蓉苷A含量增加不明顯,當(dāng)壓力小于505 kPa時(shí),升高提取系統(tǒng)溫度,也不能完全將肉蓯蓉苷類物質(zhì)提取出來。而在505 kPa壓力下,溫度升高到230 ℃時(shí),已經(jīng)將樣品中全部苷類物質(zhì)提取到提取液中,繼續(xù)升高溫度只會(huì)增加提取成本,不會(huì)得到更大收益。所以本實(shí)驗(yàn)選擇505 kPa,230 ℃條件下,使用亞臨界水提取肉蓯蓉中的有效營養(yǎng)物質(zhì)。

2.2 亞臨界水提取肉蓯蓉的最佳提取時(shí)間

由圖1可知,亞臨界水提取肉蓯蓉,提取液中肉蓯蓉苷A的含量隨提取時(shí)間延長而增加,但是當(dāng)提取時(shí)間超過10 min后,延長提取時(shí)間,肉蓯蓉苷A含量增加變慢,當(dāng)提取時(shí)間到15 min時(shí),亞臨界水能將樣品中全部苷類物質(zhì)提取出來,含量達(dá)到1.44 mg/g。繼續(xù)延長提取時(shí)間只會(huì)增加提取成本,不會(huì)得到更大收益。所以本實(shí)驗(yàn)選擇提取時(shí)間為15 min,使用亞臨界水提取肉蓯蓉中的有效營養(yǎng)物質(zhì)。

圖1 不同提取時(shí)間提取液中肉蓯蓉苷A的含量Fig.1 Content of Cistanche glycoside A in different extraction time

2.3 不同提取產(chǎn)物中肉蓯蓉苷類物質(zhì)含量對比

不同提取產(chǎn)物中肉蓯蓉苷類物質(zhì)含量對比如表5所示,色譜圖見圖2所示。

1-甲京尼平苷酸;2-松果菊苷;3-肉蓯蓉苷A;4-毛蕊花糖苷;5-異毛蕊花糖苷;6-2′-乙酰基毛蕊花糖苷圖2 肉蓯蓉苷類物質(zhì)液相色譜圖Fig.2 Liquid chromatogram of Cistanche glycoside

表5 不同提取產(chǎn)物中肉蓯蓉苷類物質(zhì)含量 單位:mg/gTable 5 Content of Cistanche glycoside in different extracts

由表5可知,亞臨界水提取方式對6種肉蓯蓉苷類物質(zhì)提取效果最佳,6種苷類物質(zhì)含量分別達(dá)到:1.63、12.34、1.44、1.36、2.41、2.31 mg/g;平均提取效率比超臨界流體提取高2.93%;比乙醇溶劑回流提取高6.08%;比水溶劑回流提取高30.28%;比乙醇溶劑超聲提取高18.95%;比水為溶劑超聲提取高40.63%。水為溶劑超聲提取效果最不理想,這是因?yàn)檐疹愇镔|(zhì)都存在于植物細(xì)胞內(nèi)部,而且更加易溶于中等極性的有機(jī)試劑,所以乙醇作為溶劑提取的效果明顯高于水作溶劑的效果。而簡單的超聲輔助提取,不足以使苷類物質(zhì)完全突破植物細(xì)胞壁,需要更劇烈的方式使植物細(xì)胞壁完全破裂?；亓魈崛⌒枰诩訜嶂蠓袟l件下,提取效果也相對提高,超臨界流體只有通過二氧化碳流體在特殊壓力下才能將細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)完全提取出來,而亞臨界水提取條件為高溫高壓,完全破壞了植物細(xì)胞壁,很容易將細(xì)胞內(nèi)有效物質(zhì)全部溶出,相比于其他幾種提取方式是一種環(huán)保高效的提取方式。由圖2可知,6種肉蓯蓉苷在該色譜條件下被完全分離,峰沒有重疊,前沿或拖尾現(xiàn)象,確保定量定性結(jié)果準(zhǔn)確穩(wěn)定。

2.4 不同提取產(chǎn)物中維生素類物質(zhì)含量對比

由表6可知,亞臨界水提取方式對維生素類物質(zhì)提取效果最佳,維生素B1含量達(dá)到0.024 mg/100 g,維生素B2含量達(dá)到0.021 mg/100 g,維生素B6含量達(dá)到0.044 mg/100 g。其效果與水和乙醇作為溶劑回流提取效果相當(dāng);平均提取效率比超臨界流體提取高6.64%;比乙醇溶劑超聲提取高34.56%;比水為溶劑超聲提取高35.75%。因?yàn)閮H超聲提取效果不完全。其他提取方式都能完全提取肉蓯蓉中的維生素。是因?yàn)榫S生素B1、維生素B2、維生素B6都是水溶性維生素,在水和中等極性溶劑中都極易溶解。所以在回流,加壓等劇烈提取方式下,都能將目標(biāo)物全部提取出來。而亞臨界水提取時(shí)間短,僅需要15 min,且更加綠色環(huán)保。由圖3可知,3種維生素在各自色譜條件下出現(xiàn)的色譜峰,對稱性良好,有利于定性定量檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

a-維生素B1;b-維生素B2;c-維生素B6圖3 肉蓯蓉維生素類物質(zhì)液相色譜圖Fig.3 Vitamin liquid chromatography

表6 不同提取產(chǎn)物中維生素類物質(zhì)含量 單位:mg/100 gTable 6 Content of vitamin in different extracts

2.5 不同提取產(chǎn)物中微量元素含量對比

肉蓯蓉中含有銅、鋅、鐵、錳等對人體有益的微量元素,由表7可知,亞臨界水提取方式對微量元素提取效果:銅元素含量達(dá)到0.94 mg/100 g,鋅元素含量達(dá)到1.13 mg/100 g,鐵元素含量達(dá)到4.66 mg/100 g,錳元素含量達(dá)到1.04 mg/100 g。其效果與水作為溶劑回流提取效果相當(dāng),平均提取效率比超臨界流體提取高97.34%、比水為溶劑超聲提取高47.07%、比乙醇溶劑超聲提取和回流提取高99.22%。這是因?yàn)槲⒘吭匾兹苡谒?極難溶于有機(jī)溶劑中,所以使用亞臨界水提取,水溶劑回流提取方式都能將樣品中微量元素充分提取出來,乙醇和超臨界流體作溶劑提取基本無法將微量元素溶解到溶劑中。說明亞臨界水提取方式有利于將肉蓯蓉樣品中的微量元素提取到提取液中。

表7 不同提取產(chǎn)物中微量元素的含量 單位:mg/100 gTable 7 Content of trace elements in different extracts

2.6 不同提取產(chǎn)物中農(nóng)藥殘留含量對比

由表8可知,亞臨界水提取方式對農(nóng)藥殘留提取效果:克百威含量為0.004 mg/100 g,甲拌磷含量為0.005 mg/100 g,甲基異硫磷含量為0.012 mg/100 g,毒死蜱含量為0.006 mg/100 g。其效果與水作為溶劑回流提取和超聲提取效果相當(dāng),平均提取效率比超臨界流體提取低84.47%、比乙醇為溶劑超聲提取低72.89%、比乙醇為溶劑回流提取低83.25%。這是因?yàn)闃悠分泻猩倭恐苄缘霓r(nóng)藥殘留,超臨界流體對農(nóng)藥殘留具有極好的溶解性,幾乎可以將樣品中殘留的農(nóng)藥完全提取出來。乙醇對農(nóng)藥殘留的提取效果次之,且回流提取方式優(yōu)于超聲提取方式。亞臨界水提取、水溶劑回流提取和超聲提取都無法將脂溶性農(nóng)藥殘留物質(zhì)提取到提取液中。而農(nóng)藥殘留是對食用者有害的物質(zhì),應(yīng)當(dāng)含量越少越好。由圖4可知,該色譜和質(zhì)譜條件,能完全分離4種農(nóng)藥殘留,互不影響。

1-甲拌磷;2-克百威;3-毒死蜱;4-甲基異硫磷圖4 肉蓯蓉中農(nóng)藥殘留質(zhì)譜圖Fig.4 Mass spectrum of pesticide residues in Cistanche

綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,超聲輔助提取方式對營養(yǎng)物質(zhì)的提取效率最低。用水作溶劑回流提取也不能將全部營養(yǎng)物質(zhì)提取出來。而乙醇回流提取、超臨界流體提取,亞臨界水提取、都能將肉蓯蓉中苷類物質(zhì),維生素類物質(zhì)完全提取出來,但是乙醇回流提取,超臨界流體提取方式無法有效提取樣品中對食用者有益的微量元素,還會(huì)將樣品中殘留的農(nóng)藥提取到提取液中,可能導(dǎo)致后續(xù)產(chǎn)品存在農(nóng)藥殘留。亞臨界水提取方式不僅能有效地提取樣品中苷類物質(zhì)、維生素、有益微量元素,同時(shí)大幅減少對農(nóng)藥殘留物質(zhì)的提取,是一種對保健食品研發(fā)友好的提取方式。

2.7 干燥方式對干粉產(chǎn)物中各物質(zhì)含量的影響

由表9可知,樣品提取液干燥條件的溫度越高,有效營養(yǎng)物質(zhì)的損失也越大,真空冷凍方式能有效保留提取液中有效營養(yǎng)物質(zhì),減壓干燥得到的粉末,其中肉蓯蓉苷類物質(zhì)含量平均下降16.53%,維生素B1含量下降25.00%,維生素B2含量下降23.81%,維生素B6含量下降9.09%。常壓干燥得到的粉末,其中肉蓯蓉苷類物質(zhì)含量平均下降28.36%,維生素B1含量下降54.17%,維生素B2含量下降57.14%,維生素B6含量下降13.64%。而且溫度升高提取液中有效物質(zhì)也容易和氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),導(dǎo)致最終干燥產(chǎn)物質(zhì)量增加,且減壓蒸干和常壓蒸干得到堅(jiān)硬的塊狀濃縮產(chǎn)物,而冷凍真空干燥得到粉狀產(chǎn)物,經(jīng)簡單研磨過篩后,可以方便制備其衍生產(chǎn)品。

表9 不同干燥方式對干粉中各物質(zhì)含量的影響Table 9 Effects of different drying methods on the content of various substances in dry powder

3 結(jié)論

亞臨界水在料液比1：20,505 kPa壓力,230 ℃條件下,提取15 min,能將肉蓯蓉樣品中肉蓯蓉苷類物質(zhì)、維生素類物質(zhì)、微量元素提取到提取液中,并且不會(huì)將樣品中對食用者有害的農(nóng)藥殘留提取到提取液中,較超聲提取、回流提取、超臨界流體萃取有明顯優(yōu)勢,同時(shí)亞臨界水提取更加綠色、環(huán)保。在對提取液的干燥處理中,真空冷凍干燥法較其他幾種干燥方法能更好地保留提取液中的有效營養(yǎng)成分。綜上所述,亞臨界水提取結(jié)合真空冷凍干燥對制備肉蓯蓉干粉是較為理想的方式。