第一篇:浅析中药有效成分现代提取技术研究进展的论文
中药有效成分是其发挥治疗功效的物质基础,成分及作用机理相对清晰是中药走向国际化的瓶颈。因此,筛选以及优化中药有效成分的提取工艺十分重要。本文对近5 年的中药有效成分提取方法及特点作一全面概述。超临界流体萃取法
程艳芹等应用水蒸气蒸馏法和超临界CO2萃取法提取复方苦黄方中的挥发性成分,采用GC-MS法分析比较两种提取方法得出,SFE-CO2萃取法对复方苦黄方中蛇床子素、人参醇及苍术醇等有效成分的提取具有更高的选择性。朱德艳等采用正交试验法对CO2超临界提取葛渣中葛根素的工艺进行了考察,实验结果表明,在最佳工艺条件下,应用CO2超临界方法得到葛根素的萃取率为82.5%。此方法具有分离效果好、萃取率较高并且无污染等优点,但是成本较高的问题仍有待解决。超声波提取法
尤静等分别采用超声法和酶法结合半仿生法提取野菊花中的有效成分总黄酮,应用分光光度法测定总黄酮含量得出较高的提取率。张芝维等应用超声辅助技术提取出蕨菜多糖的提取率为1.72%,该方法与其他提取方法相比有提取成本低,工艺简单,易于操作等优点。微波萃取法
徐春明等采用微波辅助乙醇-硫酸铵双水相体系提取苦荞麦粉中的黄酮类化合物,以响应面法优化后的条件提取得到的黄酮类化合物占苦荞麦粉的1.38%。徐澜等应用单因素试验和正交试验对微波辅助萃取穿山龙中薯蓣皂苷元的工艺进行了优化,以料液比1w25 为最佳条件得到0.766%的有效成分薯蓣皂苷元,此法具有时间短,取率高,稳定性好的特点。半仿生提取法
半仿生提取法是模仿人体胃肠道转运吸收环境对有效成分进行分离的一种新型提取方法。赖红芳等应用半仿生法提取鸡骨草中有效成分总三萜酸,经UV 测定总三萜酸含量达0.123%,高于传统水提法,并且绿色无污染。此方法常与其他提取方法结合使用以达到提高有效成分利用率。薛璇玑等分别采用酶解法、半仿生法及半仿生酶法对拐枣七中总生物碱进行提取,结果发现,半仿生酶法提取的总生物碱含量最高,具有高效环保的特点。蓝峻峰等以超声波法辅助半仿生法提取地桃花多糖的提取率为12.86%,加样回收率高达95.3%,两种方法相结合提取多糖具有提取率高,提取成本低等优势。酶提取法
刘炳福等采用正交试验优化当归有效成分的酶解提取工艺,应用HPLC 法测定有效成分阿魏酸、多糖的含量,结果显示,酶解法对当归有效成分的提取较传统水提法提取率高,药材成本消耗低。周晔等采用响应面分析法优化金樱子多糖的酶提取工艺,在最优条件下金樱子多糖的提取率为14.49%,并且与理论萃取率接近。郑钧予等采用复合酶酶解提取黑木耳多糖的提取率为4.353%。此工艺耗能低,效率高,是多糖类的有效提取方法。破碎提取法
该方法大多利用闪式提取器使中药材在溶剂中破碎而得到有效成分。王玥等采用正交试验法优化提取黄芩中黄芩苷的闪式提取工艺,结果发现,应用闪式提取器提取黄芩苷与传统提取工艺相比具有提取率高,操作便捷,节能经济等优势。杨炳川等应用闪式提取法提取马尾松松针中有效成分总黄酮,与乙醇回流法等相比,该法提取时间短,溶剂消耗少,并且环保。大孔树脂吸附法
郭小藤等用大孔树脂分离得到40% 乙醇洗脱部位,该有效部位对人肝癌细胞BEL-7402 的增值有一定的抑制作用。王键等采用大孔树脂分离纯化桔梗中总皂苷得到较高含量。该方法具有分离效果好,操作简单,成本低及稳定性好的特性。超微粉碎法
任桂林等对低温超微粉碎地龙工艺进行了考察,结果发现用低温粉碎过的地龙其有效成分无变化,并且不易聚集。黄芩经气流超微粉碎技术粉碎后,提取出的黄芩有效成分具有溶出速度大、生物利用度高等特点。因此该方法主要应用于名贵药材的微粉化。动态逆流提取法
该分离方法具有高产率、有效成分含量高的优势。张雄志采用动态逆流技术提取龙牡壮骨颗粒中有效成分黄芪甲苷,提高了水的利用率,降低了实际药材消耗量,使有效成分的转移率高达87% 以上。罗喜荣等采用罐组式动态逆流法提取有效成分当归油的得率为3.43%,与传统提取工艺相比,该法提取的有效成分含量更多,提取率更高,并且提取溶剂消耗少,工艺操作简单可应用于工业化大生产。膜提取分离法
颜继忠等应用膜分离技术结合树脂法富集纯化桑叶中有效成分,得到收率较高的1-脱氧野尻霉素。张涛等分别采用膜分离技术和水提醇沉法纯化双黄连口服液并测定其有效成分含量,与水提醇沉法相比,膜分离法处理得到的有效成分黄芩等质量稳定性更好。分子印迹技术
该方法具有预定、识别和实用的特性。刘庆山等分别采用沉淀聚集法和表面分子印迹法制备分子印迹聚合物,通过比较得出表面分子印迹法制备的人参皂苷Rg1 分子印迹聚合物的吸附性更高,选择性更好。衣丽娜等利用分子印迹技术定向分离有效成分胡黄连苷Ⅱ,得到的有效成分具有很好的靶向吸附性,此方法与传统工艺相比操作简单,无污染,有机溶剂的消耗较少。分子蒸馏法
史晋辉等采用刮膜式分子蒸馏法分离深海鱼油中的脂肪酸成分,得到质量好、收率高的脂肪酸,并且产物无杂质、安全环保。吴永平等采用超临界CO2萃取技术和分子蒸馏法联用提取分离泽泻中的有效成分,得到良好的效果。由于此方法提取的有效成分较纯,并且高效无污染,因此主要应用于挥发油、甾醇类成分的提取。高速逆流色谱提取技术
李忠琴等利用高速逆流色谱技术从100 mg诃子醇中分离得到没食子酸8.6 mg,本方法可一次得到纯度高达96.4%的没食子酸,并且简单高效,操作时间短。李文娟等采用高速逆流色谱法从黄芩中分离得到高纯度的汉黄芩素,此方法分离效率高,应用范围广,重现性好,将有很好的应用前景。本文对近年来13 种常用的提取工艺进行了阐述,每种提取方法都有各自的优劣之处,与浸渍法、蒸煮法等传统提取方法相比,现代提取方法具有提取率高、有效成分损失少、节能环保等优势,但是有些提取方法还不完善,不适于大工业生产。
第二篇:微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用
微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用
来源:中国论文下载中心 [ 08-05-22 15:35:00 ] 编辑:studa20
作者:王志祥,李红娟,万水昌,李菊,乐龙
【摘要】微波萃取技术是一种新型高效分离技术,也是中药现代化的关键技术之一。文章简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上,提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。
【关键词】微波萃取;中药有效成分;研究方向
微波萃取技术是利用微波的热效应对样品及其有机溶剂进行加热,从而将目标组分从样品基体中分离出来的一种新型高效分离技术。与传统萃取技术相比,微波萃取技术具有许多独特的优点,被誉为“绿色萃取技术”,并已成为实现中药现代化的主要关键技术之一。本文简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上,提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。
微波萃取技术的基本原理
微波萃取主要是利用微波强烈的热效应,但微波加热方式不同于传统的加热方式。在传统的加热方式中,容器壁大多由热的不良导体制成,热由器壁传导至溶液内部需要一定的时间;此外,液体表面气化而引起的对流传热将形成自内而外的温度梯度,因而仅一小部分液体与外界温度相当。而微波加热是一个内部加热过程,它不同于普通的外加热方式将热量由外向内传递,而是同时直接作用于内部和外部的介质分子,使整个物料被同时加热,即为“体加热”过程,从而可克服传统的传导式加热方式所存在的温度上升较慢的缺陷。微波萃取离不开合适的溶剂,因此微波萃取可作为溶剂提取的辅助措施。溶剂提取法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性能差异,选用对有效成分溶解度大,而对无效成分溶解度小的溶剂,将有效成分从药材组织内提取出来。采用微波协助提取,可以使溶剂提取过程更为有效。
当被提取物和溶剂共处于快速振动的微波电磁场中时,目标组分的分子在高频电磁波的作用下,以每秒数十亿次的高速振动产生热能,使分子本身获得巨大的能量而得以挣脱周围环境的束缚。当环境存在一定的浓度差时,即可在非常短的时间内实现分子自内向外的迁移,这就是微波可在短时间内达到提取目的的原因。微波萃取的机理可从以下3个方面来分析:①微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能,细胞内部的温度将迅速上升,从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力,结果细胞破裂,其内的有效成分自由流出,并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离,即可获得所需的萃取物。②微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率。例如,以水作溶剂时,在微波场的作用下,水分子由高速转动状态转变为激发态,这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力,或者释放出自身多余的能量回到基态,所释放出的能量将传递给其他物质的分子,以加速其热运动,从而缩短萃取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间,结果使萃取速率提高数倍,并能降低萃取温度,最大限度地保证萃取物的质量。③由于微波的频率与分子转动的频率相关连,因此微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分子运动的非离子化辐射能,当它作用于分子时,可促进分子的转动运动,若分子具有一定的极性,即可在微波场的作用下产生瞬时极化,并以24.5亿次/s的速度作极性变换运动,从而产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞,并迅速生成大量的热能,促使细胞破裂,使细胞液溢出并扩散至溶剂中。在微波萃取中,吸收微波能力的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使被萃取物质从基体或体系中分离,进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。综上所述,微波能是一种能量形式,它在传输过程中可对许多由极性分子组成的物质产生作用,并使其中的极性分子产生瞬时极化,并迅速生成大量的热能,导致细胞破裂,其中的细胞液溢出并扩散至溶剂中。从原理上说,传统的溶剂提取法如浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法等均可加入微波进行辅助提取,从而成为高效的提取方法。
微波萃取的特点
微波具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大特点,这决定了微波萃取具有以下特点。
2.1 试剂用量少、节能、污染小。
2.2 加热均匀,且热效率较高。传统热萃取是以热传导、热辐射等方式自外向内传递热量,而微波萃取是一种“体加热”过程,即内外同时加热,因而加热均匀,热效率较高。微波萃取时没有高温热源,因而可消除温度梯度,且加热速度快,物料的受热时间短,因而有利于热敏性物质的萃取。
2.3 微波萃取不存在热惯性,因而过程易于控制。
2.4 微波萃取无需干燥等预处理,简化了工艺,减少了投资。
2.5 微波萃取的处理批量较大,萃取效率高、省时。与传统的溶剂提取法相比,可节省50%~90%的时间。
2.6 微波萃取的选择性较好。由于微波可对萃取物质中的不同组分进行选择性加热,因而可使目标组分与基体直接分离开来,从而可提高萃取效率和产品纯度。
2.7 微波萃取的结果不受物质含水量的影响,回收率较高。基于以上特点,微波萃取常被誉为“绿色提取工艺”。
当然,微波萃取也存在一定的局限性。例如,微波萃取仅适用于热稳定性物质的提取,对于热敏性物质,微波加热可能使其变性或失活。又如,微波萃取要求药材具有良好的吸水性,否则细胞难以吸收足够的微波能而将自身击破,产物也就难以释放出来。再如,微波萃取过程中细胞因受热而破裂,一些不希望得到的组分也会溶解于溶剂中,从而使微波萃取的选择性显著降低。微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用
3.1 黄酮类物质的提取
黄酮类成分具有降压、降血脂和抑制血小板聚集等功能,在大部分中药中均存在。黄酮类化合物的传统提取方法主要有水煎煮法、浸提法或索氏提取法,但费时费力且收率较低。微波萃取在黄酮类物质的提取上具有良好的效果,在提取过程中具有反应高效性和强选择性等特点。刘忠英等[1]采用常压回流微波提取法提取刺五加叶中的总黄酮,结果表明提取率可达48.2 mg/g,远高于索氏提取法的34.7 mg/g,而提取时间却由索氏提取法的8h缩短至14 min。刘志勇等[2]采用微波提取法萃取荆芥中的总黄酮,结果表明提取时间可由常规法的2 h缩短至20 min,且提取液中的总黄酮含量可由常规法的0.71%提高至1.11%。周谨等[3]以水为溶剂来提取银杏黄酮,考察了微波功率、微波作用时间、溶剂用量及水浴浸提时间等因素对黄酮提取率的影响,结果表明微波水提法的黄酮平均提取率为60.5%,比常规法高出40%,而提取时间为1 h,比常规法缩短了50%。
3.2 生物碱的提取
生物碱是生物体内一类含氮有机物的总称,多数生物碱具有较复杂的含氮杂环结构和特殊而显著的生理作用,是中草药中的重要成分之一。刘覃等[4]利用微波萃取技术从龙葵中提取总生物碱,结果表明提取时间可由回流提取法的6 h缩短至8 min,产率则由8.40μg/g增加至10.77 μg/g。范志刚等[5]利用微波萃取技术从麻黄中提取麻黄碱,结果表明提取率可由常规煎煮法的0.183%提高至0.485%。查圣华等[6]利用微波萃取技术从千层塔中提取石杉碱甲和石杉碱乙,结果表明提取时间可由传统回流提取法的2 h缩短至90 s,而石杉碱甲和石杉碱乙的回收率分别达到94.3%和93.6%,比传统回流提取法高出10%以上。
3.3 苷类物质的提取微波对某些化合物具有一定的降解作用,且在短时间内可使药材中的酶灭活,因而用于提取苷类等成分时具有更突出的优点。郭振库等[7]研究了黄芩中的黄芩苷微波提取工艺,并与超声提取法进行了对比,结果表明微波提取法具有提取时间短、工艺稳定等特点,提取率可达13.12%。黎海彬[8]对微波辅助水提取罗汉果皂苷的工艺进行了研究,结果表明该工艺的罗汉果皂苷平均提取率可达70.5%,比常规水提法高出45%,且提取时间可缩短50%。龚盛昭等[9]利用微波萃取技术提取黄芪皂苷,结果表明提取时间可由直接加热法的3 h缩短至8 min,而皂苷产率则由1.65%增加至2.42%。
3.4 萜类和挥发油的提取萜类化合物是一类具有广泛生物活性的天然药物有效成分,植物中的挥发油大多富含单萜和倍半萜类化合物。挥发油的沸点较低,传统提取工艺具有提取温度高、提取时间长、易破坏有效成分的缺陷,致提取收率低。而微波提取可瞬间产生高温,具有提取时间短、提取效率高等优点。成玉怀等[10]利用微波萃取技术提取红景天叶中的挥发油,结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min,而挥发油含量则由0.15%提高至0.40%。鲁建江等[11]利用微波萃取技术从佩兰中提取挥发油,结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min,而挥发油的含量则由1.830%提高至2.106%。陈宏伟等[12]利用微波萃取技术从荆芥叶中提取挥发油,结果表明提取时间可由传统法的5 h缩短至20 min,而挥发油含量则由0.89%提高至1.10%。朱晓薇等[13]利用微波萃取技术从丹参中提取丹参酮IIA,结果表明提取率为1.815 mg/g,与传统提取法的1.808 mg/g相当,但提取时间则由传统提取法的7.6 h缩短至30 min。Hao J Y等[14]利用微波萃取技术从黄花蒿中提取青蒿素,结果表明提取率可达92.1%,提取时间可由索氏提取法的几个小时缩短至12 min。
3.5 多糖类物质的提取
中药多糖是一类具有显著生物活性的生物大分子物质,许多多糖具有抗肿瘤、增强免疫力、抗衰老和抗病毒等作用,因而受到国内外研究者的重视。与常规提取法相比,微波萃取法在选择性与提取时间上都表现出无可比拟的优越性。王莉等[15]对黄芪多糖的微波萃取工艺进行了研究,结果表明提取时间仅为常规法的1/12,提取的多糖含量为6.55%。王莉等[16]还利用微波萃取技术从天花粉中提取天花粉多糖,结果表明提取时间仅为常规法的1/12,而多糖收率则由常规法的0.840 9%提高至18.301 2%。刘红等[17]利用微波萃取技术提取山楂多糖,结果表明提取率可由传统提取法的10.05%提高至16.07%,而提取时间则由3 h缩短至20 min。付志红等[18]利用微波萃取技术提取车前子多糖,并与水提法和超声提取法进行了对比,结果表明提取时间分别为65 s、1 h和30 min,而提取率则分别为1.867%,1.243%,1.764%,可见微波萃取法的提取时间最短,提取率最高。
3.6 其他物质的提取目前,微波萃取技术还用于中药中的其他物质如色素、蒽醌类、有机酸等物质的提取。黎彧等[19]利用微波萃取技术从紫荆花中提取色素,结果表明提取时间可由溶剂浸提法的24 h缩短至30 s,而提取率则从90.2%提高至92.1%。王巧娥等[20]利用微波萃取技术提取甘草中的甘草酸,并与超声提取法、室温冷浸提取法和索氏提取法进行了对比,结果表明微波萃取54 min与室温冷浸44.3h、索氏提取4h的甘草酸得率相当。郝守祝等[21]以正交试验筛选出的较佳微波萃取方案为实验组,与常规煎煮法及95%乙醇回流提取法进行对比,结果表明微波萃取法对大黄游离蒽醌的提取效率要明显优于常规煎煮法,而与95%乙醇回流提取法的相同,但提取时间由回流提取法的2 h缩短为20 min。
今后的主要研究方向
微波萃取技术是提取中药有效成分的有效手段,已成为实现中药现代化的关键技术之一。从中药现代化的角度,今后的研究方向主要应集中于以下两点。
4.1 加强微波萃取的基础理论研究虽然许多研究者对微波萃取植物组织中的天然产物的机理进行了大量的研究,但由于基体物质和被萃取物质的复杂性,在萃取机理方面仍有许多工作要做。今后应特别注重微波作用下的传质机理研究,并建立描述微波萃取过程的热力学和动力学模型,这对微波萃取设备的开发和过程的优化设计是至关重要的。此外,迄今为止,有关微波萃取技术用于提高中药有效成分的含量或收率以及缩短提取时间方面的报道很多,但有关微波对中药有效成分的药理作用和药物疗效影响的研究则少有报道,这方面尚有许多工作要做。
4.2 微波萃取过程的工程化研究有关微波萃取技术提取中药有效成分的报道很多,但大多数微波萃取过程还停留于实验室小样品的提取及分析,所用设备较为简陋,许多甚至还在使用家用微波炉,因而不能提供工业化生产所需的基础数据。今后应加强微波萃取过程的放大研究及其配套设备的开发,以推动微波萃取过程的工程化。
可以预见,随着研究的不断深入,微波萃取技术一定能为中药现代化作出更大的贡献。【参考文献】
[1]刘忠英,晏国全,卜凤泉,等.中药刺五加叶中有效成分的几种微波辅助提取方法研究[J].分析化学研究简报,2005,4(4):531.[2]刘志勇,王莉,鲁建江,等.荆芥中总黄酮的微波萃取及含量测定[J].武汉植物学研究,2002,20(3):243.[3]周谨,闰小燕,贺高红,等.微波提取银杏黄酮苷的方法研究[J].天然产物研究与开发,2002, 14(1):42.[4]刘覃,陈晓青,蒋新宇,等.微波辅助提取龙葵中总生物碱的研究[J].天然产物研究与开发,2005,17(1):65.[5]范志刚,张玉萍,孙燕,等.微波技术对麻黄中麻黄碱浸出量影响[J].中成药,2000,22(7):520.[6]查圣华,李秀男,孙海虹,等.从千层塔中微波协助提取石杉碱甲和石杉碱乙[J].中国生物工程杂志,2004,24(11):87.[7]郭振库,金钦汉,范国强,等.黄芩中黄芩苷微波提取的实验研究[J].中草药,2001,32(11):985.[8]黎海彬,李琳,胡松青,等.微波辅助提取罗汉果皂甙的研究[J].食品科学,2003,24(2):92.[9]龚盛昭,杨卓如,曾海宇.微波提取黄芪皂苷的工艺研究[J].中成药,2005,27(8): 889.[10]成玉怀,闰豫君,鲁建江,等.红景天叶中挥发油的微波提取初步实验[J].广东药学,2002,12(6):21.[11]鲁建江,王莉,陈宏伟,等.佩兰挥发油的微波提取法[J].时珍国医国药,2001,12(9):774.
第三篇:现代中药鉴定技术
现代中药鉴定技术
国家实施
水利行业职业技能鉴定指导职业技能鉴定的主要内容包括:职业知识、操作技能和职业道德三个方面,现代中药鉴定技术。这些内容是依据国家职业(技能)标准、职业技能鉴定规范(即考试大纲)和相应教材来确定的,并通过编制试卷来进行鉴定考核。
职业技能鉴定分为知识要求考试和操作技能考核两部分。内容是依据国家职业(技能)标准、职业技能鉴定规范(即考试大纲)和相应教材来确定的,并通过编制试卷来进行鉴定考核。
知识要求考试一般采用笔试,技能要求考核一般采用现场操作加工典型工件、生产作业项目、模拟操作等方式进行。计分一般采用百分制,两部分成绩都在60分以上为合格,80分以上为良好,95分以上为优秀。
不同级别鉴定的人员,其申报条件不尽相同,考生要根据鉴定公告的要求,确定申报的级别。一般来讲,不同等级的申报条件为:参加初级鉴定的人员必须是学徒期满的在职职工或职业学校的毕业生;参加中级鉴定的人员必须是取得初级技能证书并连续工作5年以上、或是经劳动行政部门审定的以中级技能为培养目标的技工学校以及其他学校毕业生;参加高级鉴定人员必须是取得中级技能证书5年以上、连续从事本职业(工种)生产作业可少于10年、或是经过正规的高级技工培训并取得了结业证书的人员;参加技师鉴定的人员必须是取得高级技能证书,具有丰富的生产实践经验和操作技能特长、能解决本工种关键操作技术和生产工艺难题,具有传授技艺能力和培养中级技能人员能力的人员;参加高级技师鉴定的人员必须是任技师3年以上,具有高超精湛技艺和综合操作技能,能解决本工种专业高难度生产工艺问题,在技术改造、技术革新以及排除事故隐患等方面有显著成绩,而且具有培养高级工和组织带领技师进行技术革新和技术攻关能力的人员。
.申请职
职业技能鉴定考试
业技能鉴定的人员,可向当地职业技能鉴定所(站)提出申请,填写职业技能鉴定 申请表,自我鉴定《现代中药鉴定技术》。报名时应出示本人身份证、培训毕(结)业证书、《技术等级证书》或工作单位劳资部门出具的工作年限证明等。申报技师、高级身份技师任职资格的人员,还须出具本人的技术成果和工作业绩证明,并提交本人的技术总结和论文资料等。职业技能鉴定分为知识要求考试和操作技能考核两部分。知识要求考试一般采用笔试,技能要求考核一般采用现场操作加工典型工件、生产作业项目、模拟操作等方式进行。计分一般采用百分制,两部分成绩都在60分以上为合格,80分以上为良好,95分以上为优秀。
【扩展阅读篇】
1.∶评论的话2.∶含有说明、解释或评论的话;作说明或讲解用的话偶尔有对正文的讲解和带解释性的注,但无评语3对某人的看法与对这人的感觉详细解释评论的话。清 唐鉴 《廪贡生王府君墓志铭》:“昔年官京师,阅 倭艮峯 日记,见其上方评语,有曰‘子 涵 子 洁 ’者,问之,则其 河南 同志 王检心、王涤心 也。”《二十年目睹之怪现状》第一回:“就将这本册子的记载,改做了小说体裁,剖作若干回,加了些评语。” 赵树理 《三里湾·决心》:“ 玉生 一时想不出适当的评语来,只笼统地说:‘我觉着你各方面都很好!’” 编辑本段评语范文X同学是个文静懂事的女孩,踏实、稳重、有礼貌,时刻起着模范带头作用,给同学们作出表率。上课时用心听讲的神情,让人感到你的专注、认真。你的作业干净整洁、字迹又漂亮,令老师感到非常满意。你思维灵活,接受能力较强,勤于思考,大胆质疑。你的学习成绩一直都很好,在班里是一个的好女生。愿你永远健康、漂亮、快乐、上进,在知识的海洋里遨游,做一个强者、胜利者!你的聪明加上勤奋好学会令你成功,老师深深地祝福你。
第四篇:植物性香料提取技术的研究进展
植物性香料提取技术的研究进展香料是一种能被嗅感嗅出气味和被味感品出香味的物质,是用以调制香精的原料。植物性天然香料也称植物性精油(essential oil),是由植物的花、叶、茎、根和果实,或者树木的叶、木质、树皮和树根中提取的易挥发芳香组分的混合物。
近年来,美国、El本、韩国等发达国家对天然香料提取技术研究已经相当成熟,对应用研究也很活跃;而目前我国还大多集中在对天然香料提取方面的研究,并且缺乏对深加工技术与高附加值产品方案的研究。因此,全面了解植物性天然香料的提取技术,对我国香料香精行业的发展具有深远的现实意义。发展历史
香料的发展历史悠久,从黄帝神农氏时代人们采集树皮、草根作为医药用品来驱疫避秽开始,现已有5000多年的历史。起初人们把这些有香味的物质作为敬神拜福,清净身心之用,也用于祭祀和丧葬方面,后逐渐用于饮食、装饰和美容。大约在8~l0世纪,人们已经知道用蒸馏法分离香料。1370年第一种用乙醇提取的香水一匈牙利水(Eaudela Reimed Hongafie)出现了,开始只是从迷迭香中蒸馏制得,其后才逐渐从薰衣草等植物中制得。自1420年,在蒸馏中采用蛇形
冷凝器后,精油发展迅速,法国格拉斯(Grasse)因生产花油和香水,而成为世界著名的天然香料(特别是香花)的生产基地。此后各地逐步采用蒸馏提取精油,同时从柑桔树的花、果实及叶中提取精油,这样就从香料植物固体转变成液体,提取了植物中的精油,这是划时代的进展。l8世纪后,由于有机化学的发展,人们在对天然香料的提取、成份分析等方面都取得了很大进步。随着天然香料应用范围不断扩大,香料工业急剧发展,天然香料提取技术也得到不断改进ll J。提取技术
2.1 榨磨法
该方法主要用于提取柑桔类果实精油,如柠檬油、甜橙油、香柠檬油、红橘油等。基本原理是采用冷磨或机械冷榨的方法将含芳香油较多的果皮中的芳香油分压榨出来,并喷水使油和水混合流出,再经高速离心机将精油分离出来。此法生产过程在常温下进行,确保了芳香油中萜烯类化合物不发生化学反应,从而使精油质量提高、香气逼真。该法传统上主要采用整果压榨法和果皮海绵吸收法,近代生产方法采用整果冷磨法和果皮压榨法 J。榨磨过程主要包括循环喷淋水、过滤与沉降、离心分离、榨磨后果皮处理几个工艺过程。
2.2 蒸馏技术
2.2.1 水蒸气蒸馏
水蒸气蒸馏是使水蒸气连续地流过容器中样品混合物来进行蒸馏的方法。该法避免了精油长时间在高温下发生破坏分解、水解或聚合,使精油的质量和提取率都得到了一定程度的提高。水蒸气蒸馏法生产精油主要有水上蒸馏、水中蒸馏、直接蒸汽蒸馏(水气蒸馏)三种方式。李玉媛 等分别采用水上蒸馏和水中蒸馏法多次提取云南拟单性木兰鲜叶精油,取精油
平均得率进行比较,研究表明,水上蒸馏较好,不仅精油得率高,香成分也较水中蒸馏法保留的好。罗曼 等采用隔层蒸馏代替水蒸气蒸馏法提取山苍籽油,不仅能够提高精油的提取率,并且所获香料油为无色透明,而靠蒸汽直接蒸馏的香料油茶褐色,即使经精馏,其精油仍呈深黄色。周荣琪 对果皮、枝叶、花等各类芳香植物的提取进行了实验,研究表明,蒸馏方式、加热方式、蒸汽速度、操作压力、操作温度等因素对出油率均有影响。Boutekedjiret等 采用蒸馏的方法对迷迭香精油进行提取,研究表明在各种蒸馏方式中以水蒸气蒸馏操作最为简单,不但可降低香料成分馏出温度,而且可防止分解或变质,薄荷油、桉叶油、迷迭香油等均可采用此法提取。该法设备简单,操作方便,但采用此法处理得到的香精只含有挥发成分,而味觉成分未被提取出,因此在植物类香精油的提取中使用较多。但蒸馏技术存在着操作温度较高、时间较长、低沸点和水溶性组分缺失较大的缺点。
2.2.2 水扩散法
水扩散法提取芳香精油这一新型的提取技术产生于2O世纪9O年代中期,与常规蒸馏相比,其进汽方式截然不同,水蒸气是在低压下自上而下的通过植物层,水扩散表示其中的一个过程(即渗透过程,指提取油从植物油腺中向外扩散的过程),在重力作用下,水蒸气将油带入冷凝器,蒸汽由上往下作快速补充。水扩散装置具有易搬运、操作简单、节约蒸气、劳动强度低、精油产量高、质量好等优点。
目前国内外对此技术的研究及其应用报道甚少,周荣琪[ 曾用公丁香对这项技术与水蒸馏做了对比实验,得到一些有参考价值的数据,对比结果表明,水扩散技术不仅具有得油率高、蒸馏时间短、能耗低、设备简单等优点,而且油质也较好。这是因为水扩散强化了蒸馏中的扩散作用,抑制了蒸馏中的不利因素水解和热解作用。
2.3 溶剂浸提法
溶剂浸提法是用水、酒精、石油醚以及其他有机溶剂对芳香原料(包括含精油的植物各部分、树脂树胶以及动物的泌香物质等)作选择性的萃取,排除那些不重要的成分,有选择地提取香味物质。
溶剂萃取法的优点是操作简单,且可通过选择不同的萃取溶剂而有选择地提取致香成分。如在苹果香精的萃取中,异戊烷对低级醇类的回收率就高于其它萃取溶剂 ]。但从萃取液中有效地除去溶剂且尽量降低致香成分的损失是溶剂萃取法面临的重要问题。蒸馏一萃取装置(SDE法)使萃取溶剂的用量大幅度减少,较好地解决了在去除溶剂的过程中失去致香成分的问题。朱旗等¨叫用SDE法提取的茶叶香精油中的香气总量、数量及回收率均优于普通溶剂萃取法,特别是醇类和酯类,香气成分尤为突出。与其他提取方法相比,浸提法不仅生产周期长,而且溶剂用量大,设备较复杂,密封程度要求较高,溶剂损耗也增加了产品的成本,因此浸提生产多用于较贵的品种(如茉莉、藏红花等)。
2.4 超临界CO:萃取
超临界CO:萃取技术与一般传统分离方法相比较,具有其独特的优点。CO:临界温度3
1.4℃,临界压力7.28MPa。这样的性质使得超临界CO:萃取特别适用于天然植物中脂溶性挥发油、浸膏、树脂和热敏性产品的萃取。由于其近常温的操作温度,可几乎保留全部天然香气本香成分物质,故产品香气天然感好、香气纯正、色泽浅、无溶剂残留,产品质量高。
另外提取过程简单,故分离过程中损失少,收率高,该法在天然植物有效成分的提取中具有越来越广泛的应用前景。
符史良等⋯用超临界cO:萃取香草兰香料,研究了压力、温度、时间等因素对香料萃取率的影响,确定了从香草兰豆荚萃取香料的最佳工艺条件,并用高效液相色谱(HPLC)测定香料中香兰素的含量。
Luiz等¨ 以SCF—CO,为溶剂,在23~50℃、8.5~12MPa的条件下对柠檬香草精油的超临界萃取进行了研究,综合考虑萃取率、萃取速率和产品的质量,找到了最佳的操作条件:P= 12MPa,t=40oC。所提取的产品充分保留了柠檬香草中的活性成分和其特有的香味。周江等 以超临界c0:为溶剂,采用SFE对香草兰中香兰素的提取进行了研究,得到的最佳萃取条件为55oC,39MPa,产品的提取率可达97.2%,所提取的香兰素充分保留了香草兰的营养成分和活性成分,并具有香草兰独特的香气。Reis—Vasco等¨ 采用一萃两分的工艺流程,对薄荷精油的超临界CO:萃取进行了研究,其选用的最佳工艺条件为:萃取P=10MPa、t=50~C;一级分离P =8MPa,温度t =一16℃,除去其中的腊质成分;二级分离P:=1.8MPa,温度t:=0~C,所得到的精油品质纯正,香气浓郁。研究者还尝试将超临界技术与其他分离技术相耦合。如Chang等‘1 在提取分离绿茶精油时,将SFE技术与吸附分离技术相耦合,收到了提高分离效率之功效。
2.5 超声波萃取
超声提取的机制包括机械机制、热学机制及空化机制_1。超声萃取的空化作用是:存在于萃取液中的微气泡(空化核)在声场作用下振动,当声压达到一定值时,气泡迅速增长,然后突然闭合,在气泡闭合时产生激波,在波面处造成很大压强梯度,因而产生局部高温高压,温度可达5000K以上,压力可达上千个大气压,将植物细胞壁打破,香料得以浸出,从而提高萃取率。所以选择合理的声学参数,使萃取液达到最大空化状态,才能获得良好的萃取效果。杨海燕等 在自制的超声萃取试验装置上进行了超声萃取宽叶缬草中香料的试验研究。正交
试验显示,影响萃取吸光度值的主次因素为:萃取温度、萃取浓度、萃取时间。较优水平为萃取浓度10g/50mL、温度为45℃、时间2h。进行超声和不加超声对比试验表明,加超声比不加超声提高吸光度值12%~40%。文献_1 报道了一种
新型超声反应器,并将其应用于天然香料的提取T业中。此技术主要是利用超声波破碎细胞(空化作用)和强化传质(机械作用),在天然植物的浸取过程中,粉碎植物细胞,释放出其内容物,以达到从中提取有效成分的目的,并起到提高传质速率、缩短浸取时间、提高有效成分得率的作用。
2.6 微波辐射诱导萃取技术
微波辐照诱导萃取法基本原理是促使香料植物组织的维管束和腺胞系统的细胞破裂,活性物质沿破裂的细胞自由流出,被萃取剂捕获并溶解其中的一个过程¨。微波萃取的方法一般分为常压法、高压法、连续流动法。与传统提取方法相比,新方法的特点是快速、节能、节省溶剂、污染小而且有利于萃取热不稳定的物质,可以避免长时间高温引起的物质的分解,特别适合于热敏性组分或从天然物质中提取有效成分 J。:另外,微波萃取的传热与传质方
向一致,因而加热均匀,萃取效率高。国外已有很多学者利用微波萃取香料,加拿大环境署Pare于1994年申请了美国专利,他们对薄荷、洋葱中的挥发油进行了提取。将剪碎的薄荷叶放入盛有正己烷的玻璃烧杯中,经微波短时间处理后,薄荷油释放到正己烷中,与传统的乙醇浸提相比,微波处理得到的薄荷油几乎不含叶绿素和薄荷酮。20s的微波诱导提取与2h的水蒸汽蒸馏、6h的索氏提取相当,且提取产物的质量优于传统方法。
1991年Jean等 在对熏衣草油进行微波提取时就获得了比水扩散技术多2.5%的乙酸芳樟酯和9.1%的芳樟醇。该方法与常规蒸馏法和萃取法相比,所得产品品质好、色泽浅、质地醇,而且微波辐射诱导萃取具有高效率、高选择性、不会破坏天然热敏性物质等优点。
另有Chen等 以正己烷:乙醇提取迷迭香及薄荷叶中的挥发油为研究体系,系统研究了微波场中的温度分布,考察了物料量、微波功率、照射时间等对微波提取的影响,并研究了微波提取挥发油的动力学过程。微波萃取法具有虽然具有良好的再现性,但此技术应用于天然香料的提取,鉴于基体物质和萃取体系的复杂性,其萃取机理还需进一步研究。
2.7 吸附法
吸附生产天然香料基本上有两种形式,即非挥发性溶剂吸收法和固体吸附剂吸收法。与其他方法相比,吸收法加工过程温度低、芳香成分不易破坏,产品香气最佳。鲜花或食品所挥发的香气或香气成分宜采用吸收法进行捕集。但其存在手工操作多,生产周期长,生产效率低等问题。非挥发性溶剂吸收法根据吸收时的温度不同可分为温浸法和冷吸收法两种。温浸法所用非挥发性溶剂为精制的动物油脂、橄榄油、麻油等。冷吸收法所用非挥发性溶剂为精制的猪油和牛油。在冷吸收法摘除的残花中,仍含有一些芳香成分,可用挥发性溶剂浸提法提取制取浸膏。固体吸附剂吸收法是利用吸附香气成分的吸附剂提取低沸点的香气成分,其特点在于能富集、提取沸点低的香气成分,且不会破坏香气的组分和性质。但高沸点的组分较少,因此精油收率一般较低。多孑L吸附树脂对极性较小的有机分子的有强吸附作用,因而主要用于头香制备。
2.8 微胶囊双水相萃取技术
双水相萃取分离技术是近年来溶剂萃取技术与其他技术相结合产生的一种新的分离技术。双水相能有效分离细胞匀浆中的极微小碎片,提取醛、酮、醇等弱极性至无极性香味成分,提取过程不需加热和相变,分相时间短,能耗低。但目前只限于生物物质、中草药有效成分的分离方面。
刘品华_2 提出的微胶囊双水相法,把微胶囊技术和双水相萃取技术相结合,用于提取植物精油、能避免提取过程中的高温、氧化、聚合等情况发生,有效地保护了精油的天然组分,通过调整精油和盐的用量改变分配比,可控制囊化萃取物中精油的各种成分比,以达到有目的、最有效的、最佳分配比的囊化萃取。此技术应用前景较好。
2.9 酶提取技术
梅长松等 用纤维素酶(CE)法提取松针中的天然香料,确定了酶法提取松针叶中有效成分的最佳工艺条件。与普通的水提取法相比,酶法具有提取条件温和,提取率高等优点,提取率可以提高40%以上。存在的问题与展望
近年来,随着气相色谱、高效液相色谱、质谱、核磁共振谱、红外分光光度法和紫外分光光度法在有机分子结构分析中的广泛应用,人们加快了对天然香料的提取和食品成分的研究进展,发现了一批很有价值的新型香料化合物,香料工业也取得了很大进步。在对天然香料提取的研究过程中,超临界萃取技术、超声波技术、微波技术等在香料工业中的应用也越来越广泛,这些新技术的应用,给古老的香料工业注入了新的生机和活力。但是由于发展不成熟,虽然这些新技术都具有可行性,各具特点,但也还存在着许多问题,例如超声波萃取技术中对合理的声学参数选择的研究、微波提取天然香料的萃取机理的研究等都有待有待进一步开展。同时,在选择提取方法时,注意对我们现阶段掌握的各项提取技术进
行综合的利用,将会是香料工业未来发展的一个突破,也是未来香料提取技术的一个发展研究方向,如超临界CO 萃取与分离技术中的分子蒸馏联用技术,超临界CO 萃取与吸附分离技术相耦合等都能有效提高提取效率,将新的提取方法结合新的分析技术,也将有助于香料提取工业的发展。另外,对新的提取技术要加强推广应用,例如应用超(亚)临界CO:萃取法提取精油的研究已取得初步成果,但仍局限于食品工业方面,今后应加强在提取领域的应用开发;微胶囊双水相萃取技术目前也只限于生物物质、中草药有效成分的分离方面,但其在提取植物精油方面具有良好的应用前景,应加强开发应用。
第五篇:黄秋葵功能成分提取技术的研究进展论文
摘 要:黄秋葵是一种富含蛋白质,维生素,黄酮及碳水化合物等营养与功能成分的绿色新型保健蔬菜,具有极高的食用和药用价值。本文综述了黄秋葵功能成分物质的提取方法与技术,为其综合开发利用提供科学基础。
关键词:黄秋葵;功能成分;提取;研究进展
黄秋葵(Abelmoschus esculentus),俗名羊角豆、咖啡秋葵、毛茄、补肾果等,为锦葵科、秋葵属一年生草本植物,性喜温暖,原产于非洲,素有蔬菜王之称,其嫩荚富含果胶及多糖组成的粘性物质,其茎、叶、芽、花、种子富含蛋白质、维生素及矿物盐等活性成分物质,具有极高的营养食用价值和经济价值,而且还能作为一种园林绿化观赏植物,因此,近几年在国内越来越受欢迎[1]。
由于黄秋葵功能活性成分具有极大的应用价值,笔者就提取其多糖、果胶和黄酮等功能成分的方法与技术进行综述,旨在为黄秋葵功能性成分的开发与利用奠定基础。黄秋葵功能成分作用
黄秋葵多糖可作为营养强化剂、增稠剂、悬浮剂和澄清助剂,具有增强体质和抗疲劳等保健作用[2]。其果胶能促进机体内有机物的排泄,减少体内毒素,还能降低体内的胆固醇含量;果胶和多糖等组成的粘性物质,对人体具有促进胃肠蠕动、防止便秘等保健作用,适当多食可增强性功能,还可以增强人体的耐力;另外黄秋葵低脂、低糖,可以作为减肥食品[3-4]。由于其含锌和硒等微量元素,可增强人体防癌抗癌能力;且含有较多维生素A能有效保护视网膜,确保良好的视力,能防止白内障的产生。黄秋葵中富含维生素C,可预防心血管疾病,能提高机体免疫力,而且维生素C和可溶性纤维(果胶)结合,有利于皮肤的保健,可以代替一些化学护肤用品[5-7]。植物多酚具有抗氧化、抑制酶活性、抗致突变、抑菌、消炎和降血压等多种生物活性[8]。生物类黄酮是一种具有较强清除自由基和抗氧化能力的物质,其抗氧化作用甚至比维生素C、维生素E还要高,还具有降脂、抗心血管疾病、抗骨质疏松和防癌抗癌等作用,可在医药、化妆品、食品方面广泛应用[9]。黄秋葵功能成分提取方法与技术
2.1 多糖的提取
2.1.1 超声波辅助法
超声的机械化学作用可破坏细胞壁,加强细胞内的传质作用,从而提高植物中有机化合物的提取速率,同时超声波产生的“空化”作用可极大提高有效成分提取率。黄诚等采用超声波辅助提取黄秋葵多糖[3],得出最佳料液比、时间、提取液pH值、和温度分别为1∶50、20 min、9和70℃,并在该条件下黄秋葵多糖的得率达6.8%。刘怡彤等利用同一方法提取黄秋葵多糖[10],得到最佳超声时间为90 min,超声温度为45℃,料液比为1∶45,超声功率为84 W,并在此条件下多糖的含量可达2.671 mg/g。
2.1.2 微波辅助法
微波辐射加热导致植物细胞内的极性物质产生大量的热,液态水汽化,产生的压力将细胞膜和细胞壁冲破,进而导致胞外溶剂进入胞内溶解并释放胞内多糖等物质,较大程度提高了多糖等物质的萃取效率。高愿军等以蒸馏水作为提取剂[11],采用微波辅助法提取黄秋葵多糖,在微波功率为650 W,料液比为1∶25(g/mL),浸提温度90℃条件下提取5 min,多糖含量可达2.64%。该方法显著缩短了提取时间。
2.1.3 纤维素酶法
酶法是利用酶反应将原料组织分解加速有效成分的释放和提取。高愿军等采用纤维素酶法浸提黄秋葵多糖[11],不仅高效、易操作而且对环境友好,最佳工艺条件为:酶解温度45℃,酶解pH4.8,加酶量2%,料液比1∶35(g/mL),在此条件下得到多糖提取率为6.32%。
2.1.4 水提醇沉法
任丹丹等采用水提醇沉法提取黄秋葵粗多糖[12],经此提取方法得到黄秋葵粗多糖的产率约为0.40%。水提取的缺点是耗时长且效率低。
2.2 果胶的提取方法
2.2.1 酸解盐析法
黄诚等采用酸解盐析法[13],以黄秋葵去籽干果为原料提取果胶,通过正交实验得出最佳工艺条件是pH=4,料液比为1∶10,温度70℃,酸解时间110 min,无机酸类型为硫酸,在此条件下黄秋葵果胶的得率能达到29.10%。
2.2.2 微波辅助酸提醇沉法
李加兴等运用微波辅助酸提醇沉工艺[14],以黄秋葵干果为原料提取果胶,通过响应面分析法优化工艺参数得到最适宜的微波功率为590 W,pH为2.9,浸提温度为74℃,在该工艺条件下浸提30 min可得果胶提取率为24.81%,与传统直接加热法相比大大缩短了浸提时间并提高了提取效率。
2.2.3 酸解醇沉法
刘晓霞等以黄秋葵花粉末为原料[15],采用酸解乙醇沉淀的方法提取黄秋葵花果胶,并通过响应面分析法对提取工艺进行优化,得到最佳料液比为1∶30,提取温度为90℃,盐酸溶液的pH=1.60和提取时间为2.76h,在此条件下提取果胶的平均得率达32.46%。酸解醇沉法虽然提取率高,但提取温度也高,且耗时长,安全性低,酸提取易破坏果胶多糖的空间结构及活性