薏苡仁中有效成分提取工藝的研究發(fā)展

王金丹

摘要：薏苡仁含有薏苡仁油、薏苡仁酯、多糖化合物、三萜類化合物、黃酮類化合物等有效成分，各種成分采取的提取方法不同。分析各種提取方法的特點(diǎn)，以及相關(guān)研究發(fā)展現(xiàn)狀，為薏苡仁中有效成份的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供理論參考。

關(guān)鍵詞：提取工藝;薏苡仁油;有效成分;微波

中圖分類號(hào)：R284.2 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1674-1161（2021）02-0043-03

薏苡仁為禾本科植物薏苡屬1 a生或多年生草本植物薏苡的干燥成熟種仁，被譽(yù)為“禾本科植物之王”，具有美白肌膚、利水滲濕、益肺排膿、降血糖和抗腫瘤等功效。薏苡仁的主要成分有薏苡仁油、薏苡仁酯、多糖化合物、三萜類化合物、黃酮類化合物等。這些化合物的性質(zhì)不同，采用的提取方法也不同。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)于薏苡仁中有效成分的提取進(jìn)行大量的試驗(yàn)和研究，使相關(guān)提取工藝不斷得到優(yōu)化和改進(jìn)，為薏苡仁的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用奠定基礎(chǔ)和提供數(shù)據(jù)支持。

1 薏苡仁油的提取工藝

薏苡仁油是薏苡仁中的特有活性成分，具有抗腫瘤、抗氧化、提高免疫、益氣養(yǎng)陰、消郁散結(jié)、抗炎消腫等功效。提取薏苡仁油主要是采用微波法和超臨界CO2萃取法。

1.1 微波輔助法

微波提取具有提取時(shí)間短、溶劑消耗小、提取率高、產(chǎn)品純度高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于中藥有效成分的提取。例如，劉帥等在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面分析法，對(duì)薏苡仁油的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。由此確定薏苡仁油提取的最優(yōu)工藝參數(shù)為：液料比（g/L）12.39∶1，微波提取溫度60 ℃，微波提取時(shí)間920 s，提取功率621 W。在此條件下的薏苡仁油得率為9.31%±0.10%，與預(yù)測(cè)值9.41%非常接近。

1.2 超臨界CO2萃取法

超臨界CO2萃取技術(shù)由于具有綠色環(huán)保、無(wú)有機(jī)溶劑污染、穩(wěn)定性性好等優(yōu)點(diǎn)，常被用于提取油類成分。

夏菁等以云南師宗縣高良地區(qū)薏苡仁為研究對(duì)象，以萃取時(shí)間、萃取溫度、萃取壓力作為影響因素，采用L9（34）正交試驗(yàn)優(yōu)化超臨界CO2萃取薏苡仁油的工藝條件，并采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)薏苡仁油進(jìn)行脂肪酸組成分析。由此確定薏苡仁油最佳萃取工藝條件為：萃取溫度45 ℃、萃取壓力25 MPa、萃取時(shí)間4 h。在此條件下的薏苡仁出油率為7.704%，其主要脂肪酸的含量為棕櫚酸14.11%、亞油酸30.38%、油酸53.49%、硬脂酸1.89%，不飽和脂肪酸占83.87%。

2 薏苡仁多糖的提取工藝

研究表明，薏苡仁中的多糖類成分具有降血糖、調(diào)節(jié)血脂、抗疲勞和抗氧化等的功效，其提取工藝有水浸提法、超聲提取法、超聲-微波輔助酶解法。

2.1 水浸提法

羅云云等在單因素試驗(yàn)和正交設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面（RSM）分析法，以薏苡仁多糖得率為響應(yīng)值繪制響應(yīng)面圖和等高線圖，分析提取影響因素和優(yōu)選提取工藝。正交設(shè)計(jì)與響應(yīng)面法優(yōu)化結(jié)果接近。薏苡仁多糖的最佳提取條件為：水浸提時(shí)間75 min，水提取溫度92 ℃，料液比（g/L）5∶1。此提取條件合理可行，為簡(jiǎn)化薏苡仁提取工藝和提高多糖得率提供依據(jù)，且預(yù)測(cè)性良好。

2.2 超聲提取法

超聲輔助提取利用超聲空化現(xiàn)象使細(xì)胞滲透效應(yīng)和毛細(xì)管效應(yīng)增強(qiáng)，有效成分得以釋放后直接進(jìn)入溶劑并充分混合。此法不僅能縮短提取時(shí)間和提高提取率，還能避免高溫對(duì)有效成分的影響。

薛雅茹等在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以液料比、超聲波時(shí)間和超聲波功率等為影響因素，結(jié)合Box-Behnken試驗(yàn)建立數(shù)學(xué)模型，分析對(duì)薏苡仁低聚糖響應(yīng)值的影響程度和優(yōu)化工藝參數(shù)。各因素對(duì)薏苡仁低聚糖提取率影響程度為：超聲波功率>超聲波時(shí)間>液料比。最佳超聲波提取條件為：超聲波溫度70 ℃，液料比（mL/g）33∶1，超聲波時(shí)間27 min，超聲波功率450 W。在此條件下測(cè)得薏苡仁低聚糖提取率為0.94%，與模型預(yù)測(cè)值有0.98%接近。說(shuō)明使用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助提取薏苡仁低聚糖的工藝條件可行。

2.3 超聲-微波輔助酶解法

超聲-微波輔助酶解法是在超聲和微波相結(jié)合的基礎(chǔ)上，將超聲的空化作用、微波的高能作用與酶解相結(jié)合，達(dá)到加速溶解、縮短提取時(shí)間和增加提取效率的目的。

劉想在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化得到提取薏苡仁多糖類成分的最佳工藝條件：酶解溫度46.4 ℃，超聲波時(shí)間25 min，超聲波功率205 W，微波時(shí)間4 min，微波功率615 W。在此條件下進(jìn)行3次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)，粗多糖得率為17.97%。與超聲波提取法相比，此法的提取率高10.69%;與淀粉酶提取相比，此法提取率高12.36%。

3 薏苡仁中黃酮的提取工藝

黃酮類化合物作為薏苡仁的主要活性成分之一，具有抗腫瘤、抗氧化等功效，其提取方法有熱回流法、浸提法和超聲法。超聲輔助提取法是利用超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)能量使細(xì)胞周圍和細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)產(chǎn)生環(huán)流，有效提高細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的通透性，進(jìn)而提高提取速度。

李志等在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以乙醇濃度、超聲時(shí)間、料液比、超聲功率為影響因素，根據(jù)Box-Benhnken中心組合試驗(yàn)開(kāi)展四因素三水平試驗(yàn)，以黃酮得率為響應(yīng)值進(jìn)行響應(yīng)面分析。研究結(jié)果表明，薏苡仁總黃酮的最佳提取工藝條件為：乙醇濃度85%、超聲時(shí)間40 min、料液比1∶25（g∶mL）、超聲功率250 W。在此條件下測(cè)得薏苡仁總黃酮提取得率為0.53%。

4 薏苡仁中薏苡仁酯的提取工藝

薏苡仁酯具有抗癌的功效，提取工藝有浸提法、超聲法等。與超聲法相比，浸提法操作簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊的儀器。

伍明江等以乙酸乙酯作為溶劑，以浸提次數(shù)、浸提時(shí)間、溶劑用量等為影響因素，以薏苡仁酯得率作為考察指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝，確定最佳工藝為浸提2次、浸提時(shí)間16 h、溶劑用量10倍、薏苡仁酯得率4.35%。

陳燕等采用超聲波強(qiáng)化溶劑提取法提取薏苡仁酯時(shí)，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上利用響應(yīng)面法優(yōu)化提取參數(shù)，確定最優(yōu)工藝條件為：料液比（g/mL）1︰10、超聲時(shí)間50 min、超聲溫度50 ℃、超聲功率300 W、超聲頻率20 kHz。在此條件下測(cè)得薏苡仁酯得率為5.798%。

5 薏苡仁中三萜化合物的提取工藝

三萜類化合物是薏苡仁的主要活性成分之一，具有抗腫瘤、降糖、調(diào)節(jié)血脂、抗炎等功效。三萜類化合物的提取采用超聲波提取法，具有操作簡(jiǎn)單、提取效率高等優(yōu)點(diǎn)。

李志等以薏苡仁為原料，采用超聲濃縮方法提取薏苡仁中的三萜化合物。以乙醇體積分?jǐn)?shù)、浸提時(shí)間、料液比和超聲功率作為影響因素，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上開(kāi)展L9（34）正交試驗(yàn)。由此確定最佳提取工藝是：乙醇體積分?jǐn)?shù)95%，時(shí)間60 min，料液比（g/mL）1︰30，超聲功率250 W。在此條件下測(cè)得三萜化合物得率為18.86 mg/g。

6 薏苡仁中淀粉的提取工藝

淀粉作為薏苡仁中的主要碳水化合物，主要采用超聲-微波協(xié)同法提取。超聲-微波協(xié)同提取法是將超聲振動(dòng)與微波兩種作用方式相結(jié)合，利用超聲的空化作用和彼波的高能作用，具有提取時(shí)間短、提取率高的優(yōu)點(diǎn)。

尹婧等以薏苡仁為原料，采用超聲-微波協(xié)同法提取薏苡仁淀粉，以料液比、NaOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、提取溫度、微波功率、提取時(shí)間等作為提取影響因素，在單因素的基礎(chǔ)上采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化提取參數(shù)，確定最佳工藝為：料液比（g/mL）1∶9，NaOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.30%，提取溫度34 ℃，微波功率134 W，提取時(shí)間150 min，淀粉提取率可達(dá)93.15%。與傳統(tǒng)堿提法、微波輔助法和超聲波輔助法相比，此法的提取率分別增加18.97%，12.78%和10.39%。

7 結(jié)語(yǔ)

研究表明，薏苡仁含有薏苡仁油、薏苡仁酯、多糖化合物、三萜類化合物、黃酮類化合物等有效成分，各種成分的提取方法不同。薏苡仁油的提取采用微波法的和超臨界二氧化碳萃取法;薏苡仁多糖類化合物的提取采用水浸提法、超聲提法、超聲-微波輔助酶解法;薏苡仁中黃酮類化合物的提取采用熱回流法、浸提法和超聲法;薏苡仁中三萜化合物的提取采用超聲法;薏苡仁酯的提取采用浸提法和超聲法等。每種提取方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)化合物的性質(zhì)和特點(diǎn)選取適宜的方法。

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Research and Development of Extraction Technology

of Effective Components from Coix Seed

WANG Jindan

（Benxi Chemical Industry School， Benxi Liaoning 117004， China）

Abstract： Coix seed contains Coix seed oil， Coix seed ester， polysaccharide compounds， triterpenoids， flavonoids and other effective components， and various components adopt different extraction methods. ?This paper analyzes the characteristics of various extraction methods and the current situation of related research and development， and provides a theoretical reference for the further development and utilization of active components in Coix seed.

Key words： extraction technology; Coix seed oil; effective component; microwave