食品中多酚类化合物提取方法的研究进展

崔艳平 ，聂玮 ，迟晓君 ，李泉 ，岳凤丽

（1.山东农业工程学院山东省教育厅重点实验室“特色农产品采后品控与综合利用实验室”，山东 济南 250100；2.山东现代学院，山东 济南 250100）

多酚类化合物是植物中一类化学物质的统称，因其具有多个羟基酚环而得名。我国多酚类物质的研究可追溯至20世纪60年代对茶多酚的探索。2003年以来有关多酚的年文献量已突破1000篇，自此以后基本呈线性增长，且所研究的领域逐渐拓宽，从基础性领域发展至食品、化学工程、作物、果树等学科。

1 多酚类化合物的概述

多酚类化合物是一类含有一种或多种羟基酚的植物化合物，通常发现于植物源性食品中，它们是植物体内关键的次生代谢物，其含量略低于纤维素、半纤维素和木质素。多酚类物质多是水溶性物质，主要分布于植物细胞的液泡内，一般以糖苷形式广泛存在[1]。

多酚类化合物至今还没有一种完善的分类体系，多数根据结构丰富性能够分成两种类型。一是结构比较简单的酚类化合物；二是聚合物类化合物，主要包括木酚素、黑色素、单宁[1]。

多酚在许多食品中都存在，常见于水果、蔬菜、谷物、豆类、巧克力、咖啡、茶和葡萄酒等食品。现代医学研究证明,多酚类物质具有较好的抗氧化作用，能够预防心血管疾病，阻碍癌症的发病，且对微生物的生长起到抑制的作用。

2 多酚类化合物的提取方法

2.1 溶剂浸提法

溶剂浸提法指是利用合适的溶剂从固体样品中提取多酚类化合物或除去其干扰组分的方法。该方法的基本原理是利用多酚化合物与杂质在不同溶剂中的溶解度及分子极性不同，从而达到分离提取的目的。

宋慧等[2]对梨皮进行漂烫预处理后，通过正交实验发现采用体积分数70%乙醇溶液提取梨皮多酚效果最好，提取率最高达到35.56%，且对清除DPPH自由基、ABTS自由基的能力、抑制脂质过氧化物和亚硝化反应的能力最好。陈秋娟等[3]将马蹄皮粉碎后，用乙醇溶液浸提，得到马蹄皮多酚的最佳提取工艺为乙醇浓度为80%，提取温度为 80℃，浸提时间为 20min，料液比为 1∶60，其提取率为5.35%。廖霞等[4]以黑脉羊肚菌为原料，用乙酸乙酯、甲醇和水三种溶剂提取其中的多酚，得出该实验总酚含量为20.109 mg/g,其中从水中提取多酚14.478mg/g,从甲醇中提取多酚5.443 mg/g,乙酸乙酯相提取了0.188mg/g。Iglesias-Carres Lisard等[5]利用溶剂抽提法从甜橙浆中提取酚类物质，得到总多酚含量和苯乙烯含量最高的萃取条件为20mL/g、55°C和90%甲醇，开发了一种快速、便捷的方法提取多酚。

溶剂浸提法是多酚提取中最常用的一种方法，具有操作及设备简单、成本较低等优点，但存在试剂消耗量大、提取时间长、提取效率低等不可忽视的缺点，因此常采用其他辅助方法提高提取率。

2.2 超声辅助萃取法

超声辅助萃取法是利用超声波辐射压强提取多酚的技术。它的原理是使用其产生的空化效应、热效应以及机械效应增加分子的运动频率和速度，增加溶剂的渗透能力，进而加快多酚类化合物引入溶剂和提取效率的提高[1]。

茹月蓉等[6]采用超声波辅助溶剂提取青冈栎果壳多酚，得出最佳提取条件为乙醇体积分数50%、提取时间 25 min、料液比 1:40（g/mL）、提取次数5次，此条件下的多酚得率最高为3.13%。王彦阳等[7]用腰果叶做实验材料,以丙酮为溶剂选取超声波辅助方法提取其中的多酚类化合物，单因素试验平行测定三次,采用多元二次回归方程拟合探究提取腰果叶中多酚的最佳工艺：丙酮体积分数60%、提取温度60℃、提取时间90 min,在此前提下多酚提取率为10.29%。张兆英等[8]采用声波辅助法提取金丝小枣多酚，在超声时间30min、乙醇浓度50%、料液比1∶15、超声功率210W、超声温度50℃的条件下，多酚最高提取量为12.45mg/g。Afroz Bakht Md等[9]探究了用超声波提取红茶多酚的最优工艺：在30分钟的固定时间的条件下，在超声波频率中，40°C温度和40%功率组合均表现出最高的累积率，且与 40 kHz超声波浴相比，26 kHz超声波探头更适合于提取红茶多酚。Afsaneh Azimi Mahalleh等[10]对金线莲多酚进行超声辅助提取的优化，根据Derringer期望函数法得出其最佳工艺：超声波提取时间15min，超声波振幅60%，超声波萃取温度25°C，超声波占空比60%。该工艺与常规方法（溶剂萃取）相比，多酚提取物显著增加。

与一般的提取技术做对比，超声波辅助萃取法具备价格低廉、高速快捷、所需的温度低和提取过程产生的危害小等特点。

2.3 微波辅助萃取法

微波辅助萃取法的原理是利用萃取体系中各组分吸收微波能力的差异性，各组分被选择性加热，使得物质内部产生能量差，被萃取的多酚类化合物获得足够的动力，因而能从混合物体系中分离出来[1]。当今微波辅助提取法在水提取、醇提取中较为常见。

许瑞如等[11]采用微波辅助萃取法提取桔梗根中多酚，并将改进的提取方法与传统水提法进行比较，得到的最佳提取工艺为：微波功率210 W、料液比 1:30 g/mL、微波时间 60 s、乙醇浓度50%、提取次数为2次。在此条件下，桔梗根多酚提取率达6.49 mg/g。谢小花等[12]使用微波法提取绿茶中的茶多酚，结果表明：在50%乙醇溶液为提取溶剂，料液比 (mL：g)为1：9，微波提取功率为320W,提取时间为18s的条件下，提取2次，得到茶多酚最佳提取工艺，该工艺的提取率可达23.4%。该法与传统索氏提取法相比，能够有效保护原料中的活性成分、提取的多酚氧化程度低等优点，使微波法提取茶多酚具有广阔的应用前景。Zill-E.Huma等[13]研究微波辅助萃取方法从角豆渣中提取多酚，采用微波功率340 W，乙醇浓度45%，溶剂与样品比为30 mL/g，得到提取角豆渣多酚的最高提取率，证明了用微波辅助提取方法有效提高多酚提取过程的时间效率。

微波辅助萃取具有设备简单、试剂用量少、萃取效率高、萃取速度快、适用广泛、污染小等特点。

2.4 酶解法

酶解法是根据生物酶具有特异性这一特性，利用活性酶来水解特定的某种植物细胞壁的组成成分，促进植物细胞壁的破裂，进而较为容易提取其中的多酚类化合物的提取方法。

清源等[14]使用酶解法提取橄榄叶粗多酚，以橄榄叶粗多酚得率为指标，对复合酶的最佳配比进行优化。确定当使用纤维素酶∶果胶酶∶中性蛋白酶为1∶1∶2时，提取效果最佳，多酚得率为1.58%；采用单因素和均匀试验设计方法，优化了酶法提取的工艺，并确定橄榄叶粗多酚的最佳提取方案为：酶解时间40 min，酶解温度72℃，pH值4.2，酶用量7.1%，料液比1∶52(g/mL）。Zhu Zhenzhou等[15]以不可食用的莲花根作为研究对象，使用酶辅助提取其中的多酚，发现用纤维素和果胶酶处理增强了多酚的萃取。陈建福等[16]以柚叶为原料，采用纤维素酶对柚叶中的多酚进行辅助提取，在单因素实验的基础上，采用响应面法对影响柚叶多酚提取的工艺条件进行优化，建立了二次多项式方程，并确定了最佳工艺条件为:酶解时间 80min，酶用量 200 U，pH 5.8，酶解温度49℃，在此条件下，柚叶多酚的提取率为35.90 mg/g。且与没有进行酶预处理的超声波辅助工艺相比,提取率提高了23.20%。

酶解法的优点是反应条件温和，不需要耐高温或耐高压及耐腐蚀的设备，副反应少，但反应时间过长是此法的缺点。

2.5 超临界流体萃取法

超临界流体可以有选择地溶解溶质或固体混合物，而此种方法的溶剂强度主要受温度和压力的影响，通常改进超临界流体的这两个因素优化多酚提取实验，进而从原料的各种组分根据在提取液中的溶解度差异先后提取多酚[1]。

马景蕃等[17]利用超临界CO2萃取技术，通过响应面法进行白背天葵多酚的提取工艺优化，并与前人所使用的有机溶剂法和超声辅助萃取法进行比较，确定了最佳提取工艺为：萃取压力35MPa，萃取时间2 h，萃取温度40℃和CO2流量20 L/h，多酚提取得率为5.32%。超临界流体萃取法具有扩散性高，可控性强，操作温度低，溶剂低毒价廉等优点。

2.6 离子沉淀法

离子沉淀法是在待测样品中加入适当的离子沉淀剂，多酚类物质与金属离子形成络合物，起到分离提取的作用。

肖政文等[18]选用离子沉淀法提取都匀毛尖加工废弃物中茶多酚，以生石灰水为离子沉淀剂，抽滤后用乙酸乙酯萃取，选取合适的数据进行正交实验，多酚提取率为2.25%左右。

离子沉淀法的优点是处理方法简单、有机试剂用量少、提取纯度高等。缺点是在提取过程中要调节PH值，导致多酚类化合物的破坏，所用的重金属离子有毒害等。

2.7 闪式提取法

闪式提取法是最近新兴的一种方法，用闪式提取器来做多酚的提取。其原理是使用适当的溶剂在闪式提取器中将原材料迅速粉碎到适当的粒度,使细胞壁被破坏，有利于多酚物质释放到溶液中，因为此种方法一般在几秒到几分钟就能完成，提取速率比常见方法高出100倍以上，故称闪式提取法[19]。

张云等[20]将闪失提取法与加热回流提取、超声提取进行比较，验证了闪式提取法优于一般方法的快速、高效的特点。王长凯等[21]将牛蒡作为原料，加入一定体积分数的乙醇用闪式提取器提取，改进闪式提取法提取牛蒡中多酚的最佳提取工艺条件，结果表明，闪式提取牛蒡多酚的最佳工艺为:在乙醇体积分数为 80%，料液比 1∶28(g∶m L)下，提取55 s，提取2次，牛蒡中多酚提取率最高，为 0.8256%±0.0023%。

闪式提取法提取多酚的优点为显著降低能耗，降低生产成本，绿色环保。

2.8 其他提取方法

多酚类化合物的提取方法还包括高压脉冲电场提取、膜分离提取和红外辅助萃取等。另外，有不少研究者将两种或两种以上的提取技术结合起来，运用联合技术提取多酚，有效的提高了多酚类化合物的提取率。

3 小结

近年来，多酚类物质因其具有的抗氧化、抗癌、抗炎症等功效越来越受到研究者的关注，且多酚在各种植物源性食物中都有存在，随着学者不断从不同植物中提取多酚类化合物，人们对多酚的认识就愈加广阔，也拓宽了多酚的应用前景。同时，在多酚类物质的提取技术上，学者们根据基础的提取方法进行开拓创新，对传统方法改进优化，极大地提高了原料的利用率和减少了资源浪费。此外，部分研究者选择一些被称作为废弃物的果皮、壳、核作为实验材料研究多酚，切实做到了变废为宝的绿色环保再利用。