黃秋葵功能成分提取技術的研究進展論文
黃秋葵功能成分提取技術的研究進展論文
摘 要:黃秋葵是一種富含蛋白質,維生素,黃酮及碳水化合物等營養與功能成分的綠色新型保健蔬菜,具有極高的食用和藥用價值。本文綜述了黃秋葵功能成分物質的提取方法與技術,為其綜合開發利用提供科學基礎。
關鍵詞:黃秋葵;功能成分;提取;研究進展
黃秋葵(Abelmoschus esculentus),俗名羊角豆、咖啡秋葵、毛茄、補腎果等,為錦葵科、秋葵屬一年生草本植物,性喜溫暖,原產於非洲,素有蔬菜王之稱,其嫩莢富含果膠及多糖組成的粘性物質,其莖、葉、芽、花、種子富含蛋白質、維生素及礦物鹽等活性成分物質,具有極高的營養食用價值和經濟價值,而且還能作為一種園林綠化觀賞植物,因此,近幾年在國內越來越受歡迎[1]。
由於黃秋葵功能活性成分具有極大的應用價值,筆者就提取其多糖、果膠和黃酮等功能成分的方法與技術進行綜述,旨在為黃秋葵功能性成分的開發與利用奠定基礎。
1 黃秋葵功能成分作用
黃秋葵多糖可作為營養強化劑、增稠劑、懸浮劑和澄清助劑,具有增強體質和抗疲勞等保健作用[2]。其果膠能促進機體內有機物的排洩,減少體內毒素,還能降低體內的膽固醇含量;果膠和多糖等組成的粘性物質,對人體具有促進胃腸蠕動、防止便秘等保健作用,適當多食可增強性功能,還可以增強人體的耐力;另外黃秋葵低脂、低糖,可以作為減肥食品[3-4]。由於其含鋅和硒等微量元素,可增強人體防癌抗癌能力;且含有較多維生素A能有效保護視網膜,確保良好的視力,能防止白內障的產生。黃秋葵中富含維生素C,可預防心血管疾病,能提高機體免疫力,而且維生素C和可溶性纖維(果膠)結合,有利於皮膚的保健,可以代替一些化學護膚用品[5-7]。植物多酚具有抗氧化、抑制酶活性、抗致突變、抑菌、消炎和降血壓等多種生物活性[8]。生物類黃酮是一種具有較強清除自由基和抗氧化能力的物質,其抗氧化作用甚至比維生素C、維生素E還要高,還具有降脂、抗心血管疾病、抗骨質疏鬆和防癌抗癌等作用,可在醫藥、化妝品、食品方面廣泛應用[9]。
2 黃秋葵功能成分提取方法與技術
2.1 多糖的提取
2.1.1 超聲波輔助法
超聲的機械化學作用可破壞細胞壁,加強細胞內的傳質作用,從而提高植物中有機化合物的提取速率,同時超聲波產生的“空化”作用可極大提高有效成分提取率。黃誠等採用超聲波輔助提取黃秋葵多糖[3],得出最佳料液比、時間、提取液pH值、和溫度分別為1∶50、20 min、9和70℃,並在該條件下黃秋葵多糖的得率達6.8%。劉怡彤等利用同一方法提取黃秋葵多糖[10],得到最佳超聲時間為90 min,超聲溫度為45℃,料液比為1∶45,超聲功率為84 W,並在此條件下多糖的含量可達2.671 mg/g。
2.1.2 微波輔助法
微波輻射加熱導致植物細胞內的極性物質產生大量的熱,液態水汽化,產生的`壓力將細胞膜和細胞壁衝破,進而導致胞外溶劑進入胞內溶解並釋放胞內多糖等物質,較大程度提高了多糖等物質的萃取效率。高願軍等以蒸餾水作為提取劑[11],採用微波輔助法提取黃秋葵多糖,在微波功率為650 W,料液比為1∶25(g/mL),浸提溫度90℃條件下提取5 min,多糖含量可達2.64%。該方法顯著縮短了提取時間。
2.1.3 纖維素酶法
酶法是利用酶反應將原料組織分解加速有效成分的釋放和提取。高願軍等採用纖維素酶法浸提黃秋葵多糖[11],不僅高效、易操作而且對環境友好,最佳工藝條件為:酶解溫度45℃,酶解pH4.8,加酶量2%,料液比1∶35(g/mL),在此條件下得到多糖提取率為6.32%。
2.1.4 水提醇沉法
任丹丹等採用水提醇沉法提取黃秋葵粗多糖[12],經此提取方法得到黃秋葵粗多糖的產率約為0.40%。水提取的缺點是耗時長且效率低。
2.2 果膠的提取方法
2.2.1 酸解鹽析法
黃誠等採用酸解鹽析法[13],以黃秋葵去籽乾果為原料提取果膠,透過正交實驗得出最佳工藝條件是pH=4,料液比為1∶10,溫度70℃,酸解時間110 min,無機酸型別為硫酸,在此條件下黃秋葵果膠的得率能達到29.10%。
2.2.2 微波輔助酸提醇沉法
李加興等運用微波輔助酸提醇沉工藝[14],以黃秋葵乾果為原料提取果膠,透過響應面分析法最佳化工藝引數得到最適宜的微波功率為590 W,pH為2.9,浸提溫度為74℃,在該工藝條件下浸提30 min可得果膠提取率為24.81%,與傳統直接加熱法相比大大縮短了浸提時間並提高了提取效率。
2.2.3 酸解醇沉法
劉曉霞等以黃秋葵花粉末為原料[15],採用酸解乙醇沉澱的方法提取黃秋葵花果膠,並透過響應面分析法對提取工藝進行最佳化,得到最佳料液比為1∶30,提取溫度為90℃,鹽酸溶液的pH=1.60和提取時間為2.76h,在此條件下提取果膠的平均得率達32.46%。酸解醇沉法雖然提取率高,但提取溫度也高,且耗時長,安全性低,酸提取易破壞果膠多糖的空間結構及活性