核桃青龍衣中胡桃醌的提取工藝研究進(jìn)展

楊曼藝

摘? ?要：胡桃醌是核桃青龍衣中的生物活性成分之一，在抑制腫瘤、抑菌等方面效果十分顯著，且備受科研人員的廣泛關(guān)注，但青龍衣卻被普遍當(dāng)作生產(chǎn)廢物而丟棄，造成了資源浪費(fèi)。綜述了近年來(lái)核桃青龍衣中胡桃醌的提取工藝，并對(duì)各種提取方法進(jìn)行了對(duì)比和總結(jié)，為核桃青龍衣中胡桃醌提取工藝的深入研究及青龍衣的開發(fā)利用提供參考。

關(guān)鍵詞：核桃;青龍衣;胡桃醌;提取工藝;研究進(jìn)展

文章編號(hào)： 1005-2690（2019）01-0101-02? ? ? ?中圖分類號(hào)： TQ351.014? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

核桃為胡桃科（Juglandaceae）胡桃屬（Juglans）植物胡桃（Juglans regia L.）的果實(shí)，為世界著名的四大干果之一，在我國(guó)四川、云南、山東、河北等22個(gè)?。▍^(qū)、市）均大面積種植，其產(chǎn)量豐富，位居世界第一。核桃青皮為核桃未成熟果皮，又稱青龍衣，在核桃加工過(guò)程中被大量遺棄，胡桃醌、多酚、黃酮、多糖等作為其生物活性成分，有抗腫瘤、抗氧化、消炎、抑菌等多項(xiàng)生理功能，且其加工后的提取物可廣泛用于醫(yī)療、食品、染整等多個(gè)領(lǐng)域[1]。近年來(lái)，市面上對(duì)胡桃醌的需求逐漸增加，而核桃青龍衣中胡桃醌的含量較高，且青龍衣廉價(jià)易得，可作為提取胡桃醌的優(yōu)質(zhì)原料。目前，從核桃青龍衣中提取胡桃醌的主要方法有冷浸法、索氏提取法、微波輔助提取法、超聲波提取法、堿提酸沉淀法和超臨界流體提取法等。考慮到胡桃醌的提取工藝在不斷改進(jìn)和探索，本文對(duì)近年來(lái)核桃青龍衣中胡桃醌的提取工藝進(jìn)行了總結(jié)，以期為深入研究核桃青龍衣中胡桃醌的提取工藝以及青龍衣的資源利用提供參考。

1? ?核桃青龍衣中胡桃醌的提取工藝

1.1? ?微波輔助提取法

徐敏慧等[2]在對(duì)比了超聲波提取法、堿提酸沉淀法、冷浸法、索氏提取法和微波輔助提取法后，發(fā)現(xiàn)微波輔助提取法的提取率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于堿提酸沉淀法、冷浸法和索氏提取法，與超聲波提取法相比也占極大優(yōu)勢(shì)，并在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)L9（34）正交試驗(yàn)得出提取胡桃醌的最佳工藝條件，即95%乙醇為提取劑，料液比為1∶35 （g/mL），微波時(shí)間為25 s，采用該條件時(shí)胡桃醌的提取率可達(dá)1.710 mg/g。

1.2? ?超聲輔助提取法

曲中原等[3]以體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇作溶劑，通過(guò)對(duì)比冷浸法、熱回流法和超聲法，對(duì)青龍衣中胡桃醌的提取效果，并從提取時(shí)間的角度考慮，優(yōu)選超聲法為從青龍衣中提取胡桃醌的最優(yōu)提取方法，最終通過(guò)L9（34）正交試驗(yàn)，并由方差分析得出溶劑的選擇是影響提取胡桃醌含量的主要因素，最佳工藝條件為8倍量的氯仿用超聲波提取40 min。季宇彬等[4]在單因素試驗(yàn)考察的基礎(chǔ)上，用正交試驗(yàn)法優(yōu)選超聲法，考察了青龍衣中胡桃醌在4種不同極性提取溶劑中的提取情況，得出乙酸乙酯的提取率最高，且超聲提取時(shí)間對(duì)其提取率有著顯著的影響，最佳工藝條件為乙酸乙酯用量10倍量，用超聲提取40 min，共提取2次，胡桃醌得率為0.005 156%，此工藝的穩(wěn)定性較好。魏赫楠等[5]在單因素試驗(yàn)選出的試驗(yàn)條件下進(jìn)行了L9（33）正交試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)提取時(shí)間為青龍衣中胡桃醌得率的顯著影響因素，優(yōu)化得出最佳提取工藝為常溫下提取時(shí)間8 h，固液比為1∶10（g/mL），超聲時(shí)間40 min，該條件下的胡桃醌得率為0.006 703%。冉翠香等[6]對(duì)酶解法輔助超聲波微波萃取儀提取核桃青龍衣中胡桃醌的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，用硅膠層析法提取胡桃醌，并檢測(cè)了提取物的純度與含量，多次優(yōu)化后得出最優(yōu)酶解條件為1%纖維素酶400 μL與1%果膠酶400 μL等量混合，固液比為1∶20，在55 ℃和pH值6.2條件下酶解15 h;在此基礎(chǔ)上得出核桃青龍衣中胡桃醌的提取最佳工藝條件：提取溶劑為氯仿，固液比為1∶20;在超聲波微波萃取儀以恒定的超聲波條件下處理3次，每次5 min，溫度分別設(shè)置為55 ℃、60 ℃和65 ℃，超聲波功率分別為800 W、900 W和1 000 W，而微波功率分別設(shè)置為200 W、250 W和300 W，超聲波頻率設(shè)置為25 kHz，模式15∶10，電機(jī)轉(zhuǎn)速為900 rpm/min。提取物采用硅膠柱層析分離純化，分別用石油醚和氯仿洗脫，可使得到的胡桃醌純度更高，其平均含量達(dá)0.49%，純度高達(dá)81.7%。王麗紅等[7]采用Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化超聲提取青龍衣中胡桃醌的工藝，在單因素試驗(yàn)考察提取時(shí)間、提取溫度、料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)等工藝參數(shù)對(duì)提取得率影響的基礎(chǔ)上，建立了胡桃醌的得率與各項(xiàng)試驗(yàn)因素的回歸方程，得出料液比、乙醇濃度的平方及提取時(shí)間對(duì)胡桃醌的得率有顯著影響的結(jié)論，篩選得出的最佳工藝條件結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際優(yōu)化：乙醇體積分?jǐn)?shù)為89.8%，料液比為1∶14.30，提取溫度為30.5 ℃，提取時(shí)間40 min，在此條件下驗(yàn)證試驗(yàn)得出胡桃醌平均得率為1.957 mg/g。

1.3? ?超臨界CO2流體提取法

李慶杰等[8]采用響應(yīng)面法分析并優(yōu)化超臨界CO2流體提取胡桃醌的最優(yōu)工藝，先通過(guò)單因素試驗(yàn)考察了萃取壓力、溫度以及時(shí)間與胡桃醌提取率的相關(guān)性，再采用Box-Behnken設(shè)計(jì)進(jìn)行多因素試驗(yàn)，參考響應(yīng)面法分析軟件預(yù)測(cè)的最佳萃取條件，并分析優(yōu)化試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出最佳工藝條件：萃取壓力為45 MPa、萃取時(shí)間90 min、萃取溫度40 ℃、超臨界CO2流體流量為2 mL/min、采用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇為夾帶劑且流量為0.5 mL/min，該條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)的3次重復(fù)，試驗(yàn)提取率的均值為80.33%。

2? ?小結(jié)

本文主要就微波輔助提取法、超聲波提取法和超臨界CO2流體提取法等近年來(lái)文獻(xiàn)報(bào)道較多的幾種方法進(jìn)行了總結(jié)并分析。微波輔助提取法在提取率上與普通的超聲波提取法相比有顯著優(yōu)勢(shì)，且具有操作簡(jiǎn)便、綠色環(huán)保、自動(dòng)化程度高以及提取時(shí)間較短的特點(diǎn)，但其提取率依然有待提高。超聲波輔助提取法幾乎都采用了乙醇或氯仿為提取溶劑，其用量較大、提取時(shí)間較長(zhǎng)、工藝較為復(fù)雜，但是在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上采取響應(yīng)面法優(yōu)化工藝可提高胡桃醌得率，并且能夠彌補(bǔ)正交試驗(yàn)僅能處理所得離散型數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)。另外，各項(xiàng)工藝試驗(yàn)均表明胡桃醌不穩(wěn)定，在高溫下易分解和揮發(fā)，而在酶法輔助超聲波微波萃取儀的條件下，可實(shí)時(shí)精準(zhǔn)測(cè)溫，有效避免了因超聲波產(chǎn)熱而難以保持溫度恒定的問(wèn)題。該方法雖然試驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單但酶解時(shí)間很長(zhǎng)，對(duì)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)大大延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期，從而可能造成生產(chǎn)能力受限且成本增加。除此之外，超臨界CO2流體提取法是一種綠色環(huán)保的先進(jìn)提取技術(shù)，可得到較高的提取率，重現(xiàn)性也較好，但運(yùn)用超臨界萃取法進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)仍有待進(jìn)一步研究。

因此，對(duì)于核桃青龍衣中胡桃醌的提取工藝，可在傳統(tǒng)提取方法的基礎(chǔ)上，采用更先進(jìn)的技術(shù)并應(yīng)用響應(yīng)面法建立回歸方程，對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，以篩選出更加經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效的胡桃醌提取工藝。

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（收稿日期：2018-12-17）