張健唯+安娜+張智+陳萍
摘要:指出了番木瓜的果肉肉質鮮美,具有食用及藥用的功效,但番木瓜籽常被作為垃圾扔掉,而目前有關番木瓜籽油脂提取的研究鮮有報道。對番木瓜籽油的功效和提取方法進行了比較研究,通過對比番木瓜籽油的幾種提取方法,得出了超聲波提取法和超臨界CO2萃取法是較優(yōu)的提取方法。
關鍵詞:番木瓜籽油;功效;提取方法;研究進展
中圖分類號:R284.2
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)14-0269-03
1 引言
番木瓜(Carica papaya)原產于中美洲,在亞洲、美洲、非洲和大洋洲的熱帶亞熱帶地區(qū)有較廣泛的分布,在飼用、醫(yī)學、加工、保健等方面有較高的價值 [1]。番木瓜籽主要來自番木瓜加工產生的腳料,約占番木瓜總重的7%,番木瓜籽含油率高達32.21%[2]。而且番木瓜籽中還含有多種氨基酸,鈉、鈣、鉀等人體所需礦物質的含量比較高。番木瓜籽油在營養(yǎng)保健及醫(yī)療等方面有極大的開發(fā)應用前景。因此,要滿足開發(fā)應用番木瓜籽油及其生產的需要,建立一種高效、準確、簡便的提取方法是十分必要的。
2 番木瓜籽的主要功效
番木瓜籽中含有24.91%的粗蛋白,其中必需氨基酸種類齊全,豐富的賴氨酸可與谷物起到蛋白質互補的作用;富含礦物元素,大約含32.21%的粗脂肪,重金屬含量較低,飼用安全;番木瓜籽油具有較高營養(yǎng)價值,其中單不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸比例相對平衡[3],以單不飽和脂肪酸油酸為主,和橄欖油很相像,橄欖油中含油酸高達68.42%,參與人體脂類代謝,它可以維持有益膽固醇水平并降低有害膽固醇水平,使動脈粥樣硬化減弱,有效減少冠心病等心血管疾病的發(fā)生率[2]。李永輝等人用分光光度法測定出番木瓜籽中總甾醇的含量較穩(wěn)定且存在形式可能以甾醇脂肪酸酯為主[4],還對番木瓜籽油抗氧化和降血脂的藥理活性進行了研究,得出結論:番木瓜籽乙醇提取物抗氧化、降血脂作用明顯[5]。番木瓜籽的戊烷提取物中含有一種能使動脈收縮的藥物[6,7]。前人研究表明[8~10],番木瓜種子中所含的ITCs(異硫氰酸酯類化合物)的保健和醫(yī)療作用要比其果肉中活性成分的大很多。ITCs對實體腫瘤和血液腫瘤等多種腫瘤有抗癌作用,如肺癌、膀胱癌、食管癌等[11~15]。經檢測,BITC(異硫氰酸芐酯)是ITCs的一種[16,17],周驪等利用MTr法檢測了番木瓜種子中所含的BITC(異硫氰酸芐酯)對肝癌細胞等6種常見癌細胞在體外的生長抑制率,得出BITC的抑癌效果良好[18],這和XIAO D等報道的BITC能抑制癌細胞生長活性相符[18~20]。朱明月等檢測出BITC在番木瓜中豐富的含量以在種子中的最高[21]。BITC也可用來作驅蟲劑、避孕藥、動脈收縮劑等[22~24]。趙翠蘭等報道了番木瓜籽的乙醇提液和水煎劑對人絨毛膜促性腺激素和孕酮的分泌,及絨毛組織中滋養(yǎng)層細胞的生長,均有抑制作用[25]。周開兵等人測定出對羥基苯甲酸和香草酸主要存在于番木瓜種子乙酸乙酯和正丁醇提取物中,在水提取物中幾乎不存在[26]。李定琴等的研究指出番木瓜種子中以可溶性芥子酶為主的芥子酶活性很強,不溶性的芥子酶較少[27]。而番木瓜果肉中幾乎未發(fā)現(xiàn)芥子酶活性[8]。
3 番木瓜籽油的提取方法
索式提取法[28]和溶劑浸提法[29]為番木瓜籽油的常用提取方法。索式提取法是一種通過回流、蒸餾等步驟進行操作的連續(xù)提取法。可以在始終維持較高濃度差的情況下將純溶劑不停地浸提樣品,提取效率高,但是提取時間長,提取的有機物長時間受熱,熱不穩(wěn)定的有機物不適宜此法[28]。溶劑浸提法是通過回流、冷卻過濾、旋轉蒸發(fā)蒸餾得到番木瓜籽油的方法。此法工藝成熟,投資少,容易控制,然則提取率低[30]。因此,為了滿足番木瓜籽油在生產過程中的需要,探索一種高效、準確、簡便的提取方法是十分必要的。超聲波提取法[28,31]和超臨界CO2萃取法[32]逐漸發(fā)展成油料提取的有力技術,使油料提取上升到了新的水平。
祝紅等人報道了超聲波提取法是一種間斷式提取法,此法通過萃取、減壓抽濾、旋轉蒸發(fā)器蒸餾、干燥等步驟進行[31]。該方法是一種較好的提取方法[28],具有比常規(guī)方法操作容易快捷、提取用時短、出油率高、可低溫提取保護有效成分等優(yōu)點。嚴小平等利用正交試驗研究了影響超聲波輔助提取番木瓜籽油提取率的主要因素[31]。袁竹連采用超聲波輔助提取法對如何提取番木瓜籽多酚進行了研究[33]。
超臨界CO2萃取法采用Box-Behnken響應面試驗設計建立數據集,通過建立JMP7.0軟件中的神經網絡平臺,創(chuàng)建了超臨界CO2萃取番木瓜籽油的神經網絡模型,從而對番木瓜籽油進行提取,這是一種近些年剛興起的新型高效提取技術。此法具有提取溫度低、系統(tǒng)密閉、無溶劑殘留、出油率高、能有效保護易被氧化的活性成分[32]等優(yōu)點。李文釗等人對番木瓜籽中硫代葡萄糖苷(硫苷)的酶解條件[34]進行分析優(yōu)化的方法是采用單因素試驗和Box-Behnken試驗設計響應面。
4 研究番木瓜籽油提取技術的必要性及展望
隨著有關番木瓜籽油的研究日益增多,要加快其研究進展和生產效率,就要找到高效、準確、簡便的提取方法。劉書成等通常將工廠里番木瓜加工后剩余的番木瓜籽當作垃圾扔掉,既污染環(huán)境又浪費大量的生物資源的現(xiàn)象進行了報道。目前有關提取番木瓜籽油的研究鮮有報道[28]。提取番木瓜籽油最佳的方法是超聲波提取法,物質可以通過超聲波的聚能效應、空化效應、界面效應和湍動效應等特性發(fā)生膨脹和水化,使可溶性成分很快擴散到溶劑中,可以極大地提高提取效率,節(jié)約提取成本,提高產品質量,此法已被廣泛應用于各種天然活性成分的提取,是目前浸出提取中最具有前途的提取技術[35,36]。該方法是番木瓜籽油的研究及生產過程中可靠的技術支持,不論是對增加番木瓜籽油相關產品的種類,還是對增強產品品質和推動番木瓜籽油產業(yè)的高效良好發(fā)展,都將起到重要作用。
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