蜂膠超臨界萃取及抗氧化活性研究

蜂膠是一種獨(dú)特而寶貴的天然資源。從膠源植物的芽和樹干上采集的樹脂，然后混合上臂腺分泌物和蜂蠟形成的香氣膠固體。經(jīng)研究證明,蜂膠具有顯著的抗菌、抗病毒、抗氧化、降血糖、降血脂、提高免疫力等多種醫(yī)療保健功能,并對(duì)人體無(wú)任何毒副作用,是一種十分安全的保健品。目前,常用的蜂膠提取方法有乙醇提取和CO2超臨界萃取兩種。使用超臨界技術(shù)萃取出的蜂膠呈金黃色,具備蜂膠固有的芳香味,減少了乙醇提取的溶劑殘留問(wèn)題。但是,CO2超臨界萃取的蜂膠得率比較低,其中很多都以殘?jiān)男问綋p失掉了。在高端蜂膠生產(chǎn)中,人們大多將殘?jiān)鼇G棄,這在很大程度上造成了原料的浪費(fèi)。在低端蜂膠市場(chǎng)上,有一些人用樹膠充當(dāng)蜂膠,這嚴(yán)重?fù)p害了消費(fèi)者的利益,也沖擊了正品蜂膠市場(chǎng)。本實(shí)驗(yàn)對(duì)超臨界萃取后的蜂膠殘?jiān)M(jìn)行二次提純,并用微膠囊技術(shù)對(duì)醇提超臨界萃取蜂膠剩余物進(jìn)行包埋,擬為超臨界蜂膠剩余物的再利用以及蜂膠產(chǎn)品深加工工藝研究提供參考。1材料和方法1.1以b為原料分析純蜂膠揚(yáng)州大學(xué)實(shí)驗(yàn)蜂場(chǎng);豬板油、大豆油均為市售。乙醇(純度95%)、甲醇、氯仿、氯化亞鐵、濃鹽酸、硫氰酸鉀、無(wú)水乙醚、羧甲基纖維素鈉(均為分析純);麥芽糊精、變性淀粉、單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯等(均為食品級(jí))。1.2實(shí)驗(yàn)儀器和儀器HA121-50-01超臨界萃取裝置南通華安超臨界設(shè)備有限公司;NDJ-8S數(shù)字旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;FJ-200-S數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī)上海標(biāo)本模型廠;FD-5真空冷凍干燥機(jī)上海市離心機(jī)械研究所;LC-600高效液相色譜儀LabTecho公司;光柵分光光度計(jì);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;離子鍍膜儀;環(huán)境掃描電子顯微鏡。1.3方法1.3.1蜂膠提取1.3.1.1.脂肪提取和提取的工藝蜂膠原膠→除雜→冷凍→粉碎→95%乙醇溶液浸泡72h→過(guò)濾→上清液蒸餾→干燥→醇提蜂膠1.3.1.2.蜂膠的交叉萃取蜂膠原膠經(jīng)粉碎后在46℃、25MPa的條件下以CO2為流體進(jìn)行萃取。1.3.1.3醇提取、飛針?lè)ǖ奶崛∵^(guò)程95%乙醇浸泡超臨界蜂膠殘?jiān)?2h→過(guò)濾→上清液蒸餾→干燥→醇提超臨界萃取蜂膠剩余物1.3.2黃酮含量測(cè)定將經(jīng)這3種提取方法得到的蜂膠產(chǎn)品進(jìn)行基于8種黃酮成分的分析,采用高效液相色譜法,通過(guò)計(jì)算不同峰面積獲得8種黃酮成分含量,并計(jì)算總黃酮含量。1.3.3萃取凝膠的制備將豬板油洗凈切成小塊,在高溫條件下熬制成豬油,冷卻。試驗(yàn)分為4組,空白對(duì)照組、醇提蜂膠組、超臨界萃取蜂膠組、醇提超臨界萃取蜂膠剩余物組,添加蜂膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%,每組做4個(gè)平行樣。將試樣置于(60±2)℃的烘箱,每隔12h測(cè)一次油脂過(guò)氧化值。1.3.4微膠囊乳化液的制備將大豆油加熱至60℃,加入單硬脂酸甘油酯,攪拌混合均勻,再加入蜂膠粉末,快速攪拌,制成油相(終溫60℃)。再將麥芽糊精加入溫水中,待麥芽糊精溶解完全呈透明色時(shí),緩慢加入變性淀粉,攪拌機(jī)攪拌數(shù)次,加入羧甲基纖維素鈉,再攪拌數(shù)次,制成水相。在快速攪拌下,將油相緩慢加入水相中,充分?jǐn)嚢杌旌?攪拌機(jī)攪拌,均質(zhì),即成均勻的微膠囊乳化液。最后將乳化液倒入直徑15cm的塑料培養(yǎng)皿中(乳化液厚度不超過(guò)5cm),冷凍干燥8h后粉碎、過(guò)篩,得到醇提超臨界萃取蜂膠剩余物微膠囊粉末。1.4測(cè)量指標(biāo)1.4.1產(chǎn)品主要開發(fā)項(xiàng)目抗氧化作用是蜂膠最主要的生理作用,目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的蜂膠產(chǎn)品主要也是針對(duì)這一生理功能進(jìn)行技術(shù)開發(fā)的。測(cè)定方法參照GB/T5009.37—2003《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》。1.4.2乳化液的移動(dòng)乳化液是多相分散體系,具有熱力學(xué)不穩(wěn)定性,液滴有自動(dòng)聚結(jié)的趨勢(shì)。乳化液如果均質(zhì)的不好,芯材液滴越大上浮的速度就越快,分層后上層百分含量就越大。所以放置相同時(shí)間的情況下,乳化液的下層百分含量就能代表乳化液的穩(wěn)定性。測(cè)定方法:將乳化液稀釋3倍倒入具塞量筒中,靜置24h,下層乳化液百分率即為乳化液穩(wěn)定性的指標(biāo)。1.4.3控制黏度的范圍黏度對(duì)微膠囊乳化液的制備會(huì)產(chǎn)生一定的影響。黏度過(guò)高,會(huì)給后續(xù)的攪拌、均質(zhì)帶來(lái)困難;黏度太低,蜂膠顆粒會(huì)下沉。因此,要將黏度控制在適合的范圍內(nèi)。測(cè)定方法:用數(shù)顯旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)定,測(cè)定溫度為30℃,待轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)15s后讀數(shù)。1.4.4提取樣品,冷卻分量的測(cè)定微膠囊包埋率是評(píng)價(jià)微膠囊產(chǎn)品好壞的重要指標(biāo)。測(cè)定方法:準(zhǔn)確稱取樣品2g于一已干燥至質(zhì)量恒定的錐形瓶中(樣品與錐形瓶總質(zhì)量為m1),分兩次加入30mL無(wú)水乙醚振蕩提取10min,用已知質(zhì)量(m2)的濾紙過(guò)濾樣品,并用10mL無(wú)水乙醚洗滌錐形瓶和濾紙,然后在60℃烘干并冷卻稱量(m3)。計(jì)算公式為:式中:m為樣品質(zhì)量/g;N為微膠囊制品中油脂理論相對(duì)含量/%。1.4.5微膠囊的制備工藝選擇微膠囊包埋率最高的配方,通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化微膠囊的制備工藝。以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)L9(34)正交表設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),選擇最適的工藝參數(shù)。2結(jié)果與分析2.1不同提取方法對(duì)明膠制品黃酮類化合物含量的影響黃酮類化合物是蜂膠的主要成分,它在穩(wěn)定血液循環(huán)、增加酶類活性、提高免疫力水平、抗炎除毒、調(diào)節(jié)新陳代謝和生理功能方面,有著極好的作用。圖1是3種提取方法獲得的蜂膠制品中8種主要黃酮類化合物成分的液相色譜圖,表1為根據(jù)圖1所獲得的不同提取方法蜂膠制品黃酮類化合物含量測(cè)定結(jié)果。從表1可以看出:醇提超臨界萃取蜂膠剩余物的總黃酮含量為118.798mg/kg,與醇提蜂膠接近(127.808mg/kg),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于超臨界蜂膠(5.04mg/kg),另外,醇提超臨界萃取蜂膠剩余物中高良姜素含量是相當(dāng)可觀的,比醇提蜂膠高出28.44%。這說(shuō)明醇提超臨界萃取蜂膠剩余物是有開發(fā)利用價(jià)值的。2.2種提取方法對(duì)用運(yùn)行結(jié)果的影響抗氧化作用是蜂膠的主要生理功能之一,也是判斷蜂膠作用高低的依據(jù),蜂膠對(duì)人體高血脂、高血糖、清除體內(nèi)自由基的作用均源自于蜂膠的抗氧化活性。將3種提取方法得到的蜂膠加入到豬油中,研究它們對(duì)油脂的過(guò)氧化保護(hù)作用,從表2可以看出:無(wú)論是醇提蜂膠、醇提超臨界萃取蜂膠剩余物還是超臨界蜂膠,均有一定的抗氧化保護(hù)作用。其抗氧化保護(hù)作用的順序是醇提蜂膠>醇提超臨界萃取蜂膠剩余物>超臨界蜂膠,這與總黃酮含量的測(cè)定結(jié)果一致,從而更加有力地說(shuō)明醇提超臨界萃取蜂膠剩余物有一定的開發(fā)利用前景,這對(duì)于節(jié)約蜂膠原料、降低蜂產(chǎn)品生產(chǎn)成本以及蜂保健品的普及意義重大。2.3微膠囊化正交試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用微膠囊包埋技術(shù),選擇合適的壁材、乳化劑、穩(wěn)定劑對(duì)醇提超臨界萃取蜂膠剩余物進(jìn)行包埋,并對(duì)制備配方和工藝參數(shù)進(jìn)行比較研究,結(jié)果見(jiàn)表3。由表4可看出,正交試驗(yàn)結(jié)果通過(guò)極差分析得到極差順序?yàn)槿榛瘻囟?gt;均質(zhì)轉(zhuǎn)速>均質(zhì)時(shí)間,說(shuō)明在影響微膠囊化的3個(gè)參數(shù)中,乳化溫度影響最大;最優(yōu)參數(shù)為乳化溫度60℃、均質(zhì)時(shí)間6min、均質(zhì)轉(zhuǎn)速8000r/min。但考慮到轉(zhuǎn)速達(dá)到8000r/min時(shí)噪音會(huì)很大以及產(chǎn)生大量的熱量而使蜂膠變軟粘黏,因此選擇轉(zhuǎn)速4000r/min比較合適。由圖2可看出,微膠囊顆粒外觀分布比較均勻,顏色呈淡咖啡色,有著蜂膠特有的芳香味,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較蓬松,有很多空穴,這對(duì)于產(chǎn)品在水中的溶解與分散很有利。3醇提超臨界萃取凝膠剩余物的高效利用3.1通過(guò)將蜂膠CO2超臨界萃取后的剩余物進(jìn)行乙醇提取,可以使蜂膠中的功效成分得到最大程度的利用,所獲得的醇提超臨界萃取蜂膠剩余物表觀與醇提蜂膠相近,總黃酮得率為118.798mg/kg,與醇提蜂膠(127.808mg/kg)接近,并且具有一定的抗氧化能力。醇提超臨界萃取蜂膠剩余物的開發(fā)利用對(duì)于節(jié)約蜂膠原料以及蜂膠產(chǎn)品