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黄秋葵中有效成分提取工艺研究进展

来源:职称论文咨询网时间:所属栏目:职称论文范文

  

摘要:在查阅、收集国内管黄秋葵中有效成分提取相关文献基础上,综述近几年黄秋葵中有效成分提取工艺研究进展。

关键词:黄秋葵;有效成分;提取工艺;研究进展

黄秋葵中有效成分提取工艺研究进展

黄秋葵为锦葵属一年生草本植物,具有抗疲劳、抗肿瘤、保护肝脏、增强体质等功效,是传统的药食同源植物,具有很高的食用价值和药用价值。研究表明,黄秋葵中含有黄酮类、多糖类、果胶类、蛋白类、可溶性膳食纤维等活性成分。1黄秋葵中黄酮类成分的提取

黄秋葵中黄酮类成分的提取方法有双水相提取法、超声辅助提取法、微波辅助提取法等。

1.1双水相技术提取黄秋葵黄酮

双水相体系具有将2种水亲和性不同的聚合物或者亲水性聚合物和电解质与水混合。董彩文等研究乙醇-硫酸铵双水相体系提取黄秋葵中黄酮的最佳提取条件,通过单因素试验和响应面分析方法对黄酮的提取条件进行选择和优化,最佳提取工艺是无水乙醇的体积分数为35%、提取时间为9.5min、提取温度为40.5℃,在此条件下提取的黄酮提取率为83.09%,实际测定值与预测值的相对误差为1.3%,表明该方法是可靠的。

1.2超声辅助提取黄秋葵黄酮

董浩迪探讨了4种单因素条件对超声辅助提取黄秋葵总黄酮的影响,在超声功率500W和提取温度40℃的条件下,设计正交试验并得出的最佳提取条件为乙醇浓度70%、提取时间40min、提取2次、料液比1∶35(g/mL),在此提取条件下提取的黄秋葵黄酮得率为1.73%。

1.3微波辅助提取黄秋葵黄酮

邓浩等采用微波辅助提取法提取黄秋葵中的黄酮类化合物,通过单因素和正交试验确定最佳条件为体积分数70%乙醇为提取溶剂、温度70℃、料液比1∶40(g/mL)、时间40min,在此提取条件下提取的黄酮提取率2.78%,相对标准偏差RSD为0.635%,该方法提取率较高、稳定可行。

1.4生物酶法提取黄秋葵黄酮

王维婷等为优化黄秋葵果实黄酮的提取工艺,以黄秋葵果实为原料,采用生物酶(纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶)法提取黄秋葵果实黄酮,探讨酶添加量、酶解温度、料水比、酶解时间、缓冲液pH值对黄酮得率的影响。在单因素试验的基础上,设计正交试验对黄秋葵果实中黄酮的提取工艺条件进行优化;最优条件下,纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶提取黄秋葵果实黄酮最高含量分别为70.385mg/g、64.522mg/g、62.167mg/g。

2黄秋葵中多糖类成分的提取

黄秋葵中多糖类成分的提取方法有溶剂提取法、超声波辅助[Bmim]Cl-K2HPO4提取法、复合酶提取法等。

2.1溶剂法提取黄秋葵多糖

陈子菁等在单因素试验的基础上,通过3因素3水平Box-Behnkendesign试验,获得关于黄秋葵多糖提取得率的回归方程,经过响应曲面法分析得到优化方案。结果显示,黄秋葵多糖“水提醇沉”最优水提工艺为水提温度70℃、水提时间58min、液料比71∶1,在此条件下多糖最大实际得率达到27.87%。高晗等以黄秋葵果实为原料,通过单因素实验和响应面法优选出黄秋葵多糖的水提和碱提工艺,然后对分离纯化得到的黄秋葵多糖组分进行筛选。碱提粗多糖提取条件是提取温度85℃、碱液pH8.5、料液比1∶20、提取时间为2.5h、提取2次后粗多糖得率为26.93%。水提粗多糖的提取条件是提取温度80℃、料液比1∶20、提取时间为2h、热水浸提2次后粗多糖得率为25.92%。

2.2超声波辅助[Bmim]Cl-K2HPO4

提取黄秋葵多糖何自强等采用浊点滴定法,比较[Bmim]Cl-(NH4)2SO4、[Bmim]Cl-Na2HPO4、[Bmim]Cl-Na2CO3、[Bmim]Cl-K2HPO4等4种双水相体系的分相能力与萃取能力,确定[Bmim]Cl-K2HPO4为最佳双水相体系。以黄秋葵为原料,采用超声波辅助[Bmim]ClK2HPO4提取黄秋葵多糖,探讨K2HPO4质量分数、提取时间、提取温度、液固比、[Bmim]Cl质量分数等5个单因素对提取率的影响。在各单因素试验最佳条件的基础上,进行响应面Box-Behnken设计,优化黄秋葵多糖提取工艺。结果是,各因素对提取率影响大小依次为液固比、[Bmim]Cl质量分数、提取温度、提取时间、K2HPO4质量分数;最佳工艺条件为5mL质量分数71.94%的离子液体[Bmim]Cl,5mL质量分数22.31%的K2HPO4双水相体系中,提取时间29.36min,提取温度55.69℃,液固比25∶1,黄秋葵多糖提取率为29.12%。2.3复合酶法提取黄秋葵多糖雍成文等通过单因素实验,选定料液比1∶30、pH值5.5、果胶酶与纤维素酶配比1∶3,进一步设计3因素3水平Box-Behnken中心组合试验,以研究复合酶量、提取温度和提取时间对黄秋葵多糖提取率的影响。结果是,复合酶法提取黄秋葵多糖的最佳工艺参数为:提取时间73min、提取温度62℃、复合酶用量0.56%,在此条件下多糖提取率预测值为6.72%,验证值为6.41%,与预测的最大响应值的相对偏差为4.61%。

3黄秋葵中果胶的提取

黄秋葵中果胶的提取方法有水热提、酶解、超声及酶解-超声、微波辅助酸法、水浴硫酸法、纤维素酶法、微波提取法等。

3.1酸水热提法提取黄秋葵中果胶

刘生等研究探讨了酸水热提、酶解、超声、酶解-超声4种提取方法对黄秋葵果胶含量及其结构特性的影响。结果是,酸水热提及酶解-超声联合法对黄秋葵果胶提取效果优于酶解和超声法;当干秋葵加入20倍pH值为3的HCl水溶液,以70℃浸提1h(酸水热提法)或添加3‰果胶酶、50℃酶解90min后置于200W超声波处理10min(酶解-超声法)时,其果胶平均含量(以半乳糖醛酸质量分数计)达到43.61g/kg及32.59g/kg。4种提取方法所制果胶均为吡喃糖构型,但酸水热提及酶解法制备果胶的酯键易发生降解,其在1725cm-1红外吸收峰有变弱甚至消失趋势;而超声或酶解-超声法处理则促进了果胶分子链断裂,其平均分子量由酸水热提法下533ku分别降至420~467ku、319ku。

3.2超声辅助法提取黄秋葵中果胶

吴剑夫等为利用超声波辅助法从黄秋葵和红秋葵果荚中提取果胶,采用单因素试验探讨了酸种类、料液比、pH值、提取温度、超声时间、超声功率对2种秋葵果胶提取率的影响,并应用BoxBenhnken设计应面试验,确定果胶的最优提取工艺条件是萃取溶剂为盐酸、pH值2.0、提取温度70℃、料液比1∶40,超声时间41min、超声功率350W,果胶提取率最高为15.87%;红秋葵果胶的最佳提取工艺条件萃取溶剂为盐酸、pH值2.0、提取温度70℃、料液比1∶36,超声时间42min,超声功率350W,果胶提取率最高为15.03%。经傅里叶红外光谱分析及理化性质测定,黄秋葵、红秋葵果胶的各项指标均优于国家标准,两者半乳糖醛酸含量分别为78.72%、72.92%,酯化度分别为66.95%、68.68%,均属于高酯果胶。添加黄秋葵果胶、红秋葵果胶后,凝胶质构特性均得到明显的提升。

3.3纤维素酶法提取黄秋葵果实的果胶

周小敏等分别采用微波辅助酸法、水浴硫酸法和纤维素酶法提取黄秋葵果实的果胶,研究不同提取方法对果胶提取率及其理化性质的影响,比较3种方法提取果胶的pH、酯化度、半乳糖醛酸、DPPH自由基清除率、热稳定性的差异。结果是,3种方法对果胶提取率存在显著差异(p<0.05),纤维素酶法提取率最高,为29.57%,水浴硫酸法最低,为24.80%;与水浴硫酸法和微波辅助酸法相比,纤维素酶法提取的果胶pH最高,且具有显著性差异(p<0.05)。3种方法提取的果胶的酯化度均大于50%,说明黄秋葵果胶属于高甲氧基果胶,其中水浴硫酸法提取果胶的酯化度最高,有显著影响(p<0.05);3种方法测得的半乳糖醛酸含量不存在显著性差异(p<0.05)。3.4微波法辅助提取黄秋葵果实的果胶黄梓琪以草酸铵为萃取剂,采用微波辅助提取黄秋葵果胶,通过单因素试验和正交法优选,确定了黄秋葵果胶提取的最优工艺条件是料液比1∶20(g/mL)、草酸铵浓度13g/L、微波功率60%×800W、微波辐射时间20min。在此条件下,果胶提取率达23.64%,所得果胶的各项指标均达到行业标准。

4黄秋葵中其他成分的提取

黄秋葵中还含有蛋白、可溶性膳食纤维等活性成分,其提取方法有溶剂提取法、酶解法等。如,陈翔宇等研究采用碱溶酸沉法提取黄秋葵蛋白,在单因素实验的基础上,通过响应面法对黄秋葵蛋白的提取工艺进行优化。结果表明,优化的提取工艺为料液比1∶52、pH值9.0、提取时间48min、提取温度48℃,此条件下的黄秋葵蛋白提取率为8.5mg/g。梁文康等以黄秋葵果荚为原料,采用复合酶法提取可溶性膳食纤维,通过单因素实验,探究不同因素对黄秋葵SDF得率的影响。在单因素实验的基础上进行响应面分析,得到复合酶法制备黄秋葵SDF的最优条件是在料液比1∶24、复合酶添加量1.8%、酶解时间54min、酶解温度62℃的提取条件下,黄秋葵可溶性膳食纤维得率达到最大值(10.94%),与预测值之间的相对误差为1.48%。

5结束语

人们对于黄秋葵中有效成分的提取做了大量的研究,但是对于有效成分的纯化、药理作用机制仍需做更深入的研究,以期为黄秋葵的开发利用奠定基础。

参考文献

[1]董浩迪.黄秋葵黄酮提取分离及其降血糖活性研究[D].天津:天津科技大学,2019.

[2]邓浩,尹青春,张容鹄,等.微波辅助提取黄秋葵黄酮类化合物及抗氧化活性[J].福建农业学报,2018,33(06):649-653.

作者:樊志强

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