王海燕 张勇 孙俊 史嘉辰
摘 要:本文结合超临界提取工艺和传统的乙醇提取方法,对亚临界提取方法(丙烷、二甲醚)的提取效果进行分析说明。
关键词:亚临界流体蜂胶选择性萃取
1 引言
我国是一个养蜂大国,但由于缺乏合适的蜂胶提取技术,使得相关企业的生产效率低、蜂胶的品质差。因此,寻求一种合适高效的提取方法对于提升经济性和提升品质都具有很高的现实意义。
2 方法介绍
本文采用亚临界单一流体(丙烷、二甲醚)对蜂胶进行萃取分析,为更进一步对比萃取效果,本文还采取了对比的方式,对比分析传统的乙醇萃取方式、超临界CO2提取方法来验证亚临界萃取的效果,其中以萃取物中的黄酮类和白杨素物质含量作为品质的高低标准。黄酮含量采用分光光度计法测定,白杨素含量采取HPLC方法测定。为进一步验证萃取效果,利用乙醇对各萃取过程得到的萃余物进行二次提取。
2.1亞临界流体萃取过程
(1)蜂胶提取物制备
称取蜂胶原料50g,置于亚临界萃取的反应釜中。加入500ml亚临界流体(丙烷、二甲醚),萃取过程的压力控制在0.9Mpa,温度控制在40℃,萃取时间30min,萃取3次。收集得到的即为亚临界流体的提取物,萃取釜中的剩余残渣为亚临界流体蜂胶萃余物。
(2)萃余物乙醇提取
称取亚临界萃余物10g置于250ml的烧杯中,加入浓度75%的乙醇溶液100ml,超声处理1h,进行减压过滤,将收集到的滤液于圆底烧瓶中进行旋转蒸发,然后利用同样的方法将滤渣再处理一遍,同时将滤液置于相同的圆底烧杯中蒸发处理,最终得到亚临界萃余物的乙醇提取物。
2.2超临界CO2提取
(1)蜂胶提取物制备
称取蜂胶原料50g,置于超临界萃取的反应釜中。加入超临界流体,萃取过程的压力控制在30Mpa,温度控制在55℃,夹带剂含量5%。收集得到的即为超临界流体的提取物,萃取釜中的剩余残渣为超临界流体蜂胶萃余物。
(2)萃余物乙醇提取
称取超临界萃余物10g置于250ml的烧杯中,加入浓度75%的乙醇溶液100ml,超声处理1h,进行减压过滤,将收集到的滤液于圆底烧瓶中进行旋转蒸发,然后利用同样的方法将滤渣再处理一遍,同时将滤液置于相同的圆底烧杯中蒸发处理,最终得到超临界萃余物的乙醇提取物。
2.3传统乙醇处理方法
称取蜂胶原料10g左右于250mL烧杯中,加入75%的乙醇100mL,超声处理1h,减压过滤,收集滤液于圆底烧瓶中进行旋转蒸发至溶剂挥发完全,将滤渣回收到烧杯之中,再次加入100mL75%的乙醇超声处理1h,减压过滤并收集滤液于相同的圆底烧瓶中进行旋转蒸发,在烧瓶中得到蜂胶的乙醇萃取物。
3 结果分析
3.1不同萃取方法的萃取物品质分析
(1)蜂胶提取率
不同萃取方法的蜂胶提取率
1、乙醇的萃取率:23%
2、超临界CO2的提取率:10%
3、亚临界丙烷的提取率:60%
4、亚临界二甲醚的提取率:77%
可以看出,较于传统的乙醇提取方法和超临界萃取方法,亚临界萃取方法具有更高的蜂胶提取率,表明该方式具有明显的优势。另外,在亚临界萃取方法中,二甲醚提取方式的提取率最高,主要原因是二甲醚溶液二甲醚溶剂可同时萃取获得蜂胶原料中的极性与非极性物质,而丙烷溶剂是以萃取原料中的非极性成分为主。
(2)总黄酮含量
不同萃取物中的黄酮含量为:
1、乙醇:20%
2、超临界CO2:2.5%
3、亚临界丙烷:2%
4、亚临界二甲醚:7%
通过测定不同的萃取物中的黄酮含量数据可以看出,乙醇提取方法中的黄酮含量最高,其次是亚临界提取方法,超临界方法黄酮含量最低。主要原因是乙醇的极性要强于其他流体,这种工艺会使蜂胶溶于酒精时产生一种多酚咖啡酸聚合物,造成提取物的色泽变黑,口味变差,还会有部分乙醇在蜂胶提取物中残留,增加过敏源。
(3)白杨素含量
不同萃取物中的白杨素含量
1、乙醇萃取物中白杨素含量:3.7%
2、超临界CO2萃取物中白杨素含量:0.03%
3、亚临界丙烷萃取物白杨素含量:0.01%
4、亚临界二甲醚萃取物白杨素含量:1%
白杨素在蜂胶乙醇提取物和亚临界二甲醚提取物中的含量较高,和黄酮类似,白杨素属于极性物质,萃取液的极性越强,萃取液中的白杨素含量也就越高。
3.2不同萃取方法的萃余物品质分析
(1)蜂胶提取率
不同萃取方法萃余物的蜂胶提取率
1、原料乙醇:27%
2、超临界CO2:19%
3、亚临界丙烷:41%
4、亚临界二甲醚:11%
亚临界丙烷萃余物的乙醇提取率要高于原料本身使用乙醇进行提取所得的结果,这可能是因为丙烷的脂溶性较好,可以溶解原料中大量的蜂蜡等非极性物质,对蜂胶原料中的极性物质产生了一定的富集效果,从而表现出较高的提取率。亚临界二甲醚的萃余物乙醇提取率较低,说明这种方法可以较为彻底地对蜂胶原料进行提取。
(2)总黄酮含量
不同萃取方法萃余物的黄酮含量
1、超临界CO2萃余物:24%
2、亚临界丙烷萃余物:25%
3、亚临界二甲醚萃余物:19%
可以看出,超临界CO2和亚临界丙烷的萃余物再进行乙醇萃取时,黄酮含量较高,这也印证了亚临界二甲醚对黄酮的萃取率高于以上两种。通过分析数据,可以看出企业应注重对超临界CO2萃余物的回收再利用,以实现资源的充分利用。
(3)白杨素含量
不同萃取方法萃余物的白杨素含量
1、超临界CO2萃余物:4.2%
2、亚临界丙烷萃余物:3.2%
3、亚临界二甲醚萃余物:2%
和上述黄酮规律类似,由于亚临界二甲醚萃取方法的白杨素提取效果优于其他两种方法,因此乙醇再次提取时,亚临界二甲醚萃余物中的白杨素含量偏低。因此企业可以考虑联合不同的萃取方法对蜂胶进行多次提取,已达到原料最优利用的目的。
4 结语
通过上述分析,可以看出:四种方法中,乙醇对于蜂胶的提取效果最佳,但由于该方法的特殊性,导致蜂胶颜色和口感差。亚临界提取方法中,二甲醚提取方法优于丙烷方法,对于黄酮和白杨素的提取效率高。
参考文献:
[1] 祁鲲,杨倩.亚临界低温萃取技术在天然产物提取中的应用及前景[C]//中国粮油学会油脂分会学术年会暨产品展示会.2016.