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洪明生物植物提取酶,教你植物提取物常見提取方法

洪明生物植物提取酶,教你植物提取物常見提取方法

植物提取物的提取方法

目前提取植物提取物常用的方法有溶劑提取法、超聲波提取法、微波提取法和酶提取法,而超臨界流體萃取法、微波輔助提取法等則作為新的提取技術被廣泛使用。

溶劑提取法

溶劑提取法是用溶劑從固體原料中提取有效成分,所用的溶劑必須具備與所提取的溶質互溶的特性。將植物材料粉碎后,放入適合的容器內,加入數倍量溶劑,可採用浸漬、滲漉、煎煮、迴流和連續提取法進行提取。

在溶劑提取法的提取工藝過程中,溶劑的濃度、料液比、提取溫度、提取的時間會直接影響有效成分的提取率。Cristina Juan等人通過溶劑萃取法提取大米中的赭麴黴素A,用熒光探測法和液相色譜法確定OTA的含量,研究表明在最適宜的料液比、提取溫度和提取時間的情況下,提取物OTA含量最高為4.17ng/g。Monte D. Holt等採用溶劑萃取法從生的和熟的小麥種提取烷基間苯二酚,實驗表明採用溶劑萃取法能夠節約提取時間。

超聲波提取法

超聲波提取是利用超聲波產生的強烈振動和空化效應加速植物細胞內物質的釋放、擴散並溶解進入溶劑中,同時可以保持被提取物質的結構和生物活性不發生變化。超聲波提取原理主要為物理過程,是近年來逐漸受到重視的一個較新的提取方法。對多數成分來說,超聲波提取方法較常規的溶劑提取能大幅地縮短提取時問,消耗溶劑少,浸出率高,因此具有較高的提取效率。

在超聲波法提取工藝過程中,溶劑的選擇和濃度、料液比、提取溫度、提取的時間會直接影響提取率。Ling Zhou等人利用超聲波提取法提取五味子,主要研究了超聲提取率的影響因素,實驗研究得出,提取率隨著溫度的升高而升高,隨著功率的增大而增大。Hong Van Le等利用超聲波提取櫻桃中的維生素E和酚類化合物,主要比較了超聲提取法和酶提取法在提取時間、提取率上的差異,實驗結果表明超聲波提取法時間上比酶提取縮短了6倍,超聲波提取的提取率是酶提取的2~3倍。鍾愛國等利用超聲波萃取鮮竹葉中葉綠素的方法,用分光光度計來定量測定所萃取的葉綠素的含量。結果表明:與常用的有機溶劑提取法相比,超聲波萃取法不僅萃取率高、速度快、效率高,而且是室溫提取,無需加熱,節約能源。

超臨界流體萃取法

超臨界流體提取(supercriticalfluid extraction,SFE)是一種較新型的提取分離技術,一般採用CO2作為提取劑。超臨界流體萃取法的原理是利用超臨界流體的獨特溶解能力和物質在超臨界流體中的溶解度對壓力溫度的變化非常敏感的特性,通過升溫降壓手段(或兩者兼用)將超臨界流體中所溶解的物質分離出來,達到分離提純的目的,它兼有精餾和提取兩種作用,具有活性成分不易失活、產品質量高、提取分離過程同步完成等優點,被認為是綠色環保的高新分離技術,特別適合於不穩定天然產物和生理活性物質的分離與精製。

20世紀80年代中期,超臨界CO2提取技術逐步應用於植物活性成分的提取分離中,是研究和應用較為成功的一項新技術。Ruey Chi Hsu等以CO2和乙醇為溶劑,採用超臨界流體提取技術提取靈芝的有效成分,研究結果表明:超臨界流體提取法保證了靈芝提取物的流動性且不受溫度的影響。Monica Waldeb.ck等採用加壓流體萃取技術提取橄欖中的角鯊烯和α-生育酚兩種成分,實驗結果表明:溶劑為乙醇、提取溫度為190℃、提取時間為10min時,提取效果最好。YI QI ANG GE等採用超臨界CO2提取技術從小麥胚芽中提取天然維生素E,主要研究了提取前處理和提取工藝條件對產率的影響,實驗研究表明:當粒子為30網、壓力為4000~5000psi、提取溫度為40~50℃、CO2流體流速為2.0mL/min時提取率最高。

微波輔助提取法

微波輔助提取技術(microwave.assistedextraction,MAE)是利用微波能提高提取效率的一種新技術。微波輔助提取就是利用微波加熱的特性對物料中目標成分進行選擇性提取的方法,通過調節微波的參數,可有效加熱目標成分,以利於目標成分的提取與分離。微波輔助提取法提取植物的原理是植物樣品在微波場中吸收大量的能量,而周圍的溶劑則吸收較少,從而在細胞內部產生熱應力,植物細胞因內部產生的熱應力而破裂,使細胞內部的物質直接與相對冷的提取溶劑接觸,進而加速了目標產物由細胞內部轉移到提取溶劑中,從而強化了提取過程。微波輔助提取法技術原理上與浸泡和過濾一樣也使用熱能,但是提取植物提取物的速度卻要比傳統的方法快得多,在減少提取時間的同時避免有價值的植物提取物被破壞和降解。

目前,微波輔助提取法以其快速的提取速度和較好的提取物質量成為天然植物活性成分提取的有力工具,但微波輔助提取法是選擇性內加熱且要求被處理的物料具有良好的吸水性,換言之待分離的產物所處的位置容易吸水,否則細胞難以吸收足夠的微波將自身擊破,產物也就難以迅速釋放出來。對於液體提取體系,要求溶劑物質具有極性,非極性溶劑對微波的作用不敏感。Ti ng Zhou等採用微波輔助提取法提取藥用植物中提取的黃酮類和香豆素類化合物,通過正交實驗研究樣品大小、料液比、提取溫度和時間對提取率的影響,實驗研究表明:在最佳提取工藝條件下提取率為98.7%。黎海彬等用微波輔助提取法提取干羅漢果中的羅漢果皂苷,結果顯示微波輔助提取法的提取率為70.5%,比常規水提取法高45%,時間上也縮短了50%。

微波超聲波協同提取法

微波是一種非電離的電磁輻射,被輻射物質的極性分子在微波電磁場中快速轉向及定向排列,從而產生撕裂和相互摩擦引起發熱,這可以保證能量的快速傳遞和充分利用,具有高效節能無工業污染等優點,但微波的穿透深度有限(與其波長在同一數量級),且它在強化提取過程中傳質功能並不顯著。超聲波是一種高頻機械波,具有湍動效應微擾效應界面效應和聚能效應等,但超聲波所產生的熱效應不顯著,且局限在空化泡周圍的極小範圍。將它們兩者結合起來,協同作用有利於破壁組分釋放等,即通過微波-超聲波協同強化提取技術可獲取一種高效價廉無污染的生物活性物質的提取方法。HeJT等採用微波-超聲場協同從中藥中提取水溶性生物活性成分,均取得較好的效果。羅鋒等採用微波超聲波協同提取法從甘草中提取黃酮。馬利華等研究了傳統蒸餾法與微波超聲波協同提取法對牛蒡中類胡蘿蔔素提取率的影響,並通過正交實驗確定最佳提取條件。白紅進等分別以無水乙醇蒸餾水及無水乙醇-蒸餾水(體積比為1∶1)等為溶劑,採用微波超聲波協同提取蘆薈,並採用食用油氧化穩定性測定儀分別測定提取物對菜籽油豬油棉籽油及葵花油的抗氧化作用。

酶提取法

天然植物的細胞壁由纖維素構成,其中植物的有效成分往往被包裹在細胞壁內。酶提取法就是利用纖維素酶果膠酶蛋白酶等(主要是纖維素酶),破壞植物的細胞壁,以促使植物有效成分最大限度溶解分離出的一種方法。在酶提取法的提取工藝中,酶的選擇、酶濃度、pH值、酶解溫度、酶解時間都會影響植物提取物的提取率。

E. BARZANA等人採用酶提取法從萬壽菊提取類胡蘿蔔素,主要研究了料液比、酶濃度、酶解時間和溫度等對提取率的影響,研究結果表明最佳提取工藝為:料液比1∶4、酶濃度0.3%、提取時間為1.5h、溫度為25℃。張小清等人採用酶提取法提取銀杏中的活性成分—黃酮,並通過正交實驗找出酶濃度、pH值、酶解溫度和時間等影響提取率的最佳工藝條件。

文章來源:三途網路(8588創業致富網)

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