黃酮提取工藝的研究進(jìn)展

◎ 孫承磊

（龍口市檢驗(yàn)檢測(cè)中心，山東 龍口 265701）

1 黃酮的概述

黃酮（Flavonoid）以2-苯基色原酮為基本母核，由中心三碳原子與一系列酚羥基化合物相連接。黃酮類化合物是以黃酮為母體的一類化合物，廣泛存在于牧草、果蔬和藥用植物中。黃酮是植物次級(jí)代謝的產(chǎn)物，具有抗氧化、抗炎抑菌、自由基清除、抗衰老等生理活性，被廣泛應(yīng)用到食品、化妝品、農(nóng)副產(chǎn)品等行業(yè)中。

2 黃酮提取工藝國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

目前黃酮物質(zhì)的提取方法有有機(jī)溶劑提取、熱水提取法、超臨界CO2萃取、超聲波萃取、微波輔助提取等。

2.1 有機(jī)溶劑提取

由于植物中黃酮物質(zhì)和雜質(zhì)的極性存在較大差異，可選擇極性不同的溶劑進(jìn)行提取，達(dá)到精制純化總黃酮的目的。有機(jī)溶劑提取總黃酮的方法有浸提法、回流提取法、煎煮法、固定床連續(xù)萃取法、持續(xù)回流提取法、索氏抽提法、滲漉法等方法，常用乙酸乙酯、甲醇、丙酮、乙醇、水和有機(jī)溶劑混合液等作為提取溶劑。

乙醇具有價(jià)格低廉、易回收、污染小等優(yōu)點(diǎn)，從植物中提取黃酮常用乙醇為提取溶劑。荊常亮[1]以紫花苜蓿為實(shí)驗(yàn)材料，采用單因素實(shí)驗(yàn)探究紫花苜蓿黃酮類化合物提取的最優(yōu)條件，結(jié)果表明在62.33 ℃的水浴溫度、料液比51∶1、52.14%乙醇提取57.08 min的條件下，紫花苜蓿總黃酮的提取率為6.40 mg·g-1。張夏輝[2]采用有機(jī)溶劑浸提法提取雞血藤中的總黃酮，比較水、不同濃度乙醇、氯仿、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、石油醚的黃酮提取率，確定最優(yōu)有機(jī)溶劑是50%的乙醇。在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，料液比1∶30、80 ℃的50%乙醇中浸提3 h，雞血藤總黃酮提取率最高為7.75%。項(xiàng)飛[3]采取乙醇浸提法提取胡柚皮總黃酮，確定提取胡柚皮黃酮的最優(yōu)條件為料液比1∶10，70%乙醇60 ℃提取100 min，胡柚皮黃酮提取率為1.13 mg·g-1。

2.2 熱水提取法

大多數(shù)黃酮化合物不溶于水，熱水提取法僅適合提取溶于水的黃酮苷類物質(zhì)。熱水提取法簡(jiǎn)單易行，該方法以水為提取溶劑，具有對(duì)環(huán)境無毒害、設(shè)備要求不高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。熱水提取法提取黃酮物質(zhì)的提取率較低并且提取物中含有大量雜質(zhì)，因此在實(shí)際操作中應(yīng)用較少。吳劍[4]用單因素實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型得出提取柑橘皮中總黃酮的最優(yōu)條件，在pH為4的酸性水溶液中，61.2℃的溫度，1∶19.2（g∶mL）料液比提取156 min，在此條件下總黃酮提取率為0.117 mg·g-1。許風(fēng)成[5]探究熱水浸提法提取鷹嘴豆黃酮的最優(yōu)條件，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)工藝，得到最佳工藝條件為料液比1∶30，90 ℃提取100 min并重復(fù)提取2次，在此條件下鷹嘴豆黃酮的提取率為3.52%。

2.3 超臨界流體（CO2）萃取法

超臨界流體萃取法（Supercritical Fluid Extraction）是利用溫度、壓力高于臨界點(diǎn)的超臨界流體作為溶劑的物質(zhì)分離技術(shù)。與其他方法相比，超臨界流體萃取法具有效率高、安全無毒、無雜質(zhì)、提取物不易分解等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)中常用CO2作為介質(zhì)，該介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)是在超臨界流體狀態(tài)下具有溶劑的一些特性。葉一全[6]采用超臨界CO2流體萃取技術(shù)，建立了一個(gè)提取夏枯草總黃酮的工藝體系。通過對(duì)比不同方法的黃酮提取率，發(fā)現(xiàn)超聲波法和微波法的效果優(yōu)于超臨界流體萃取法，黃酮提取率分別是超臨界流體萃取法的1.07倍、2.23倍；超臨界流體法優(yōu)于回流提取法，黃酮提取率是回流提取法的3.43倍。

2.4 超聲波輔助提取法

超聲波輔助法是目前較先進(jìn)的方法，基本原理是在超聲波的空化作用下植物的細(xì)胞受到強(qiáng)烈沖擊而被破壞，提取溶劑快速滲入細(xì)胞，同時(shí)在超聲波的快速振動(dòng)下，傳遞巨大的能量給植物和提取溶劑，使它們發(fā)生高速運(yùn)動(dòng)，從而加快有效成分的溶解和釋放。超聲波提取法具有提取率高、提取時(shí)間短、操作方便、保護(hù)熱不穩(wěn)定成分等優(yōu)點(diǎn)。

陳家祥[7]采用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助提取忍冬果實(shí)中總黃酮的工藝，樣品顆粒為100～120目，在70%乙醇中浸泡2 min后，料液比1∶38，超聲功率250 W的條件下萃取49 min，黃酮的提取率8.836 4 mg·g-1。段榮[8]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在柿的不同生長(zhǎng)時(shí)期，柿的不同部位所含有黃酮的量有差異。幼果期為果肉＞果皮＞葉；成熟期總黃酮含量為葉＞果皮＞果肉。設(shè)計(jì)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)得到柿中總黃酮提取的最佳工藝：在超聲功率450 W的條件下，50∶1的料液比的用量在體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇中提取50 min。從而獲得著色期柿的果肉中類黃酮的提取量為15.7 mg·g-1。孫世琨[9]根據(jù)有機(jī)溶劑極性存在明顯差異，比較超聲波提取、索式抽提、微波提取、超臨界流體萃取和靜態(tài)浸提黃酮的提取率，發(fā)現(xiàn)60 %的乙醇及功率為80 W，1∶30（g∶mL）料液比的用量提取15 min，啤酒花黃酮物質(zhì)含量為3.013%。趙昕嵐[10]采用單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)探究提取荷葉總黃酮的最佳工藝條件，超聲功率175 W及60%乙醇的條件下，1∶35（g∶mL）料液比的用量50 ℃提取30 min。荷葉總黃酮的提取率為9.13%。秦秀鳳[11]根據(jù)相似相溶的原理，以乙醇為最佳溶劑，設(shè)計(jì)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，對(duì)比微波萃取、水浴浸提、超聲波輔助提取法下的黃酮提取率，超聲波功率150 W及80%乙醇溶液，料液比1∶40（g∶mL）于55 ℃條件下提取35 min，總黃酮提取率14.14 mg·g-1。

2.5 微波輔助提取法

微波提取法是目前廣泛應(yīng)用的新方法。這種方法具有均勻性、高效反應(yīng)性和強(qiáng)選擇性，操作簡(jiǎn)單，副產(chǎn)物少，提取率高等特點(diǎn)。張建旺[12]以燕山地區(qū)板栗花為實(shí)驗(yàn)材料，以黃酮提取率為指標(biāo)，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)得出提取黃酮的最優(yōu)條件為微波功率800 W，料液比1∶90在50%乙醇溶液中提取82 s，板栗花黃酮的提取率為1.116%。楊云舒[13]以廣棗為實(shí)驗(yàn)材料，通過單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)探究微波提取廣棗總黃酮的最佳工藝料液比62∶1在62%的乙醇中提取7 min，在微波功率500 W及75 ℃的條件下，廣棗黃酮的提取率為16.41%。王婷[14]在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以檸檬果肉、檸檬皮為實(shí)驗(yàn)材料，由實(shí)驗(yàn)得出提取檸檬果肉黃酮的最優(yōu)條件，60%的乙醇微波功率200 W，料液比1∶20微波提取20 min，黃酮化合物得率為2.2 mg·g-1。

3 結(jié)語(yǔ)

黃酮類化合物在預(yù)防偏癱、動(dòng)脈硬化、降血脂、大腦萎縮、降血壓、突發(fā)性耳聾、糖尿病以及醒酒等方面具有一定的功效。黃酮是常用的抗氧化劑、自由基清除劑以及食品添加劑，在治療腫瘤，心血管疾病有重要的輔助作用。通過不同機(jī)溶劑提取、酶解法、超臨界CO2萃取、超聲波萃取、微波輔助提取、膜分離等技術(shù)，優(yōu)化黃酮提取工藝條件，提高黃酮提取率，加強(qiáng)工業(yè)化應(yīng)用研究，以期為果蔬黃酮的深加工提供新思路。