松花粉破壁方法的研究进展

2017-04-22 14:53李燕梅
农业工程技术·综合版 2016年10期
关键词:破壁内壁生化

李燕梅

摘要:松花粉如何破壁是其利用的首要和关键环节,该文综述了松花粉破壁常用的方法,以期为松花粉的深层研究和开发提供帮助。

关键词:松花粉;破壁方法

松花粉,又名松花、松黄,为鲜黄色或淡黄色细粉,其性味甘平无毒,属风媒花,故花粉纯净单一、成份稳定、不含农药残留物和动物激素等特点。随着目前国内外对松花粉研究的不断深入,人们在松花粉的破壁上也进行了不少的研究,取得了一定的进展。该文主要根据近年来国内文献报道,对松花粉的破壁方法作一综述,以期为松花粉的深层研究和开发提供帮助。

一、松花粉的成分与结构

1、成分

松花粉的营养成分除含有蛋白质、氨基酸、脂肪、糖類等一般营养物质以外,还含有多种对人体生理机能具有特殊功能的物质,如有抗氧化、抗辐射的黄酮类化合物;有延缓衰老和恢复疲劳的生物活性酶;有促进生长、治疗心血管疾病等功效的不饱和脂肪酸;有降低血糖的膳食纤维等[1]。

2、结构

松花粉粉末呈乳黄色,花粉粒淡黄色,体部呈椭圆形或类圆形,表面有细密颗粒状纹理;气囊类肾形,分列于体的两侧,从侧面看,气囊与帽在近极基形成一个不深的凹角,表面较光滑,稍向下可见网状纹理。另可见花粉粒的四分体,四分体排成十字形或品字形,各花粉粒的气囊向外伸展。此外,粉末中可见残存的花粉囊内壁细胞[2]。松花粉花粉粒的结构分为外壁、内壁、萌发孔和原生质,外壁由孢粉素、纤维素、角质和花粉素等致密物质所组成,内壁由果胶和纤维素组成,外壁和内壁无明显的界限统称为花粉细胞壁,花粉细胞壁分为绒毛层、中层和纤维层[3]。

二、松花粉破壁方法分类

花粉破壁是指花粉细胞受到不同程度的损伤,花粉内含营养物质释放出来的过程。根据花粉形态破壁程度,常分为3种破壁形式:①花粉壁自萌发孔处裂开,内容物自萌发孔处溢出;②花粉壁除萌发孔处,其他部分也有破裂,内容物自萌发孔和其他破裂处大部分溢出;③花粉壁完全分解为数块残片,内容物全部溢出[4]。在花粉的破壁过程中,往往3种破壁形式都有。目前使用的主要松花粉破壁方法可分为物理方法、化学方法和生化方法。

1、物理方法

物理方法是利用外力、温度的剧烈变化等作用使花粉壁破裂,花粉内容物溢出的过程。

机械破壁法是指依靠机械的挤压、剪切等作用,使花粉壁和内膜囊破裂,花粉的内容物溢出的方法。此法包括超声波破壁法、胶体磨破壁法等。

(1)超声波破壁法

超声波破壁法是指利用超声空化效应产生的冲击波和剪切力引起热效应和机械作用,热效应使花粉粒的外膜产生裂痕,机械作用克服了花粉粒外膜与花粉体之间的结合力,两种作用使花粉内容物溢出。该方法的最大的优点是操作简单,作用时间短,无需复杂的工艺条件,基本可以满足生产工艺上的要求。

(2)胶体磨破壁法

将花粉溶液加入胶体磨中,通过胶体磨中动磨盘和静磨盘的摩擦作用将花粉壁破碎。胶体磨破壁法在使用时要用冷却水冷却磨体,并将物料保持在经过循环管的回流状态,此外严格控制磨盘间隙大小,间隙太小胶体磨易升温,太宽则达不到粉粹、破壁的要求。

2、化学方法

化学方法是利用花粉在化学试剂中的特殊作用,通过浸泡、萃取等作用使花粉内容物溢出的过程。

有机溶剂破壁法,是指将花粉浸泡到一定比例的有机溶剂中,通过改变细胞壁或膜的通透性,让有机溶剂进入花粉粒,经过一定时间的浸泡并加以搅拌,使花粉壁破碎,花粉中的营养成分溢出的过程。

3、生化方法

生化方法是利用酶或微生物等对花粉的发酵作用,使花粉内容物溢出的过程。常见的生化方法有以下几种。

(1)乳酸菌发酵法

乳酸菌发酵法是利用乳酸发酵过程中,微生物产生了和花粉内相同的各种酶,这些酶能打通花粉内外壁的部分通道(萌发孔、沟),从而使得花粉壁破裂,内壁中的营养成分溶出。

(2)发芽研磨法

先将松花粉含水量调到70%-80%,在30℃下保温培养30-35 h,使其发芽,当花粉管刚刚伸出外壁,长度为花粉粒1/3时,在研磨机上研磨15 min即可,此法破壁率高达96%。

生化破壁法通常破壁率都很高,同时对脱敏、脱苦、脱涩有良好的作用,但也会造成营养素的消耗。

三、问题与展望

松花粉破壁方法多样,每种方法各有利弊,为了提高松花粉的破壁率往往将物理、化学和生化方法联合起来,例如有机溶剂联合酶处理法、温差-超声波联合破壁法等。

全国松属植物资源较为丰富,为发展生态松花粉提供了很好的条件。此外开发利用松花粉资源,不需要增加投入,能在不增加土地和不减少森林资源的基础上,实现现有资源的有效利用,并能实现多样性经营模式,为企业增收,为农民致富。因此利用松花粉的首步环节—破壁技术就显得尤为关键。

参考文献

[1] 毛永强. 松花粉的营养成分及保健功能综述[J]. 中国食物与营养,2008,3:50-52.

[2] 盛明智. 松花粉的显微和理化鉴定研究[J]. 中华医学丛刊,2004,4(7):9-10.

[3] 范国栋,刘嘉宝. 云南松花粉成分分析及其安全性和功能性评价[J]. 云南林业科技,2001(1):54-57.

[4] 罗 曼,蒋 立. 蛋清破花粉壁的研究[J]. 天然产物研究与开发,1999,11(3):58-62.

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