啤特果成分提取工藝及測定方法研究進展

＊李群 周淵博 張路 張璐 魏玉梅

（1.西北民族大學化工學院 甘肅 730000 2.西北民族大學實驗教學部 甘肅 730000）

啤特果別名皮胎果、剝皮梨、酸巴梨，是我國甘肅省臨夏州特有的水果品種，主要在海拔2400m地區(qū)種植。啤特果富含多種維生素、礦質元素、氨基酸、脂肪、果膠、纖維素、蛋白質、游離酸等物質[1]，膳食纖維含量豐富，更為重要的是啤特果中還含有與人體健康緊密相連的多酚、類黃酮和維生素等多種生物活性成分，具有抗氧化、抗炎、降血糖和降血脂等多種保健功效。如類黃酮，包括蘆丁、槲皮素、山奈酚和花青素等，主要分布在啤特果的果實、葉、籽粒等器官中[2]。本文通過查閱相關文獻，對啤特果活性成分多酚、多糖和類黃酮等成分的提取工藝及含量測定方法進行了歸納概括，為下一步推動啤特果種質資源的綜合開發(fā)提供指導意義。

1.啤特果成分的提取純化工藝

（1）水提醇沉法。自然界中的黃酮類化合物因存在方式和結構導致形態(tài)不一樣，導致其溶解度在不同溶劑中存在差異。常規(guī)的黃酮類化合物提取溶劑主要包括水、甲醇、乙醇等，通常按照提取物極性的大小，在提取目標物時會選用適宜濃度的醇-水混合溶液進行浸提[3]，通過降低啤特果中類黃酮在醇溶液中的溶解度使其析出、沉淀，經過固液分離，從而達到提取的目的。楊明俊等[4]的研究表明，啤特果中多糖成分提取的最佳工藝方法是：乙醇體積占比72%，液料比為15:1（mL:g），適宜溫度為83℃，多糖最大提取率可達7.49%，張新軍[5]的研究表明，在加熱回流條件下，啤特果類黃酮的最優(yōu)提取工藝條件為：料液比1:25、乙醇體積分數70%、提取溫度80℃、提取時間3.5h，在此條件下啤特果總黃酮的提取率可達7.95%。以上研究結果表明，采用水提醇沉法提取啤特果多糖和類黃酮，具有實驗儀器設備簡易、成本效益、正確率高等優(yōu)點，但是也存在實驗過程時間跨度大，能源消耗較高，耗費溶劑且易造成浪費等問題。

（2）超聲波輔助提取法。用超聲波輔助法提取啤特果類黃酮，主要是運用黃酮類化合物在濃度差的滲透作用下，由啤特果內部向提取劑擴散的實驗原理。超聲波產生的物理效應，容易破壞啤特果細胞的細胞壁，使細胞內類黃酮化合物得到快速釋放[6]。王士杰等[7]采用超聲提取法，通過正交試驗確定了啤特果類黃酮超聲法提取的最佳工藝條件為：料液比1:40，乙醇溶液體積分數90%，溫度50℃，提取時間30min，提取頻率90Hz，平均提取率可達4.05%，具有比較高的提取率。實驗結果表明，運用超聲波提取法具有實際操作方便、提取物性價比高、產量高、提取周期短等優(yōu)點，但在提取物數量較大時，難以利用超聲波條件輔助提取。

（3）微波輔助提取法。在提取過程中使用微波輔助或超聲波輔助，能夠有效提高啤特果提取物的提取效率和品質。用微波輔助提取法來進行對啤特果多糖的提取，微波產生的熱效應能夠將固態(tài)和液態(tài)間的有效層流膜層變薄，使得傳遞物質的推動力得到加大，提高多糖類化合物的提取率。李德海等[8]通過研究發(fā)現微波提取啤特果多糖的最優(yōu)工藝方案為：料液比1:30、乙醇體積分數70%、提取溫度90℃，提取時間3min，該最佳組合條件下多糖的提取率可達4.13%。通過以上研究表明，微波輔助提取法具有應用面廣、使用溶劑少、時間短、污染少等優(yōu)點，但也存在提取過程溫度控制不方便等缺點，會致使局部過熱，使得部分提取物可能分解或失活等跡象，從而影響了提取物品質和數量。

（4）超臨界流體萃取法。超臨界流體提取是通過超臨界流體在高壓、高溫條件下與樣品接觸，利用超臨界流體與液體的密度相似，比氣體高但是又顯著比液體黏度低的特性，對提取物有較高的滲透能力和較大的溶解力，可以將提取物中特定成分提取出來，使樣品中的有效成分溶解于超臨界流體中[9]。利用降低壓強、提高溫度的方法讓超臨界流體變成一般氣體，被萃取的物質則能夠析出，致使提取物達到分離純化的目的。張杰等人[10]采用超臨界二氧化碳萃取啤特果中的多酚化合物，優(yōu)化后的最佳工藝方法為：在萃取溫度40℃、壓力30MPa、物料與夾帶劑比例為1:1的條件下，萃取率約為1%，該工藝方法較傳統(tǒng)提取方法的萃取率顯著提高。郭月英等[11]以啤特果為實驗材料，研究了超臨界二氧化碳萃取啤特果類黃酮的工藝方法。研究工作表明，該工藝方法最優(yōu)條件為：乙醇為夾帶劑，最佳萃取壓力為25MPa，固液比為1:10，萃取溫度為35℃，萃取時間4h。以上研究表明，超臨界流體萃取法具有提取效率高、提取時間短、操作簡單、對環(huán)境無污染等優(yōu)點，適合于非極性化合物的提取，但該工藝方法存在投入儀器設備費用高，日常保養(yǎng)、維護流程繁瑣等問題。

2.啤特果成分的測定方法

多酚類和類黃酮是啤特果中的主要活性成分物質。多酚類成分檢測方法包括酸加酚法、鐵離子還原法、氧自由基吸收能力法等。類黃酮成分檢測方法主要包括紫外分光光度法等。近年來，高效液相色譜法因其檢測速度快、靈敏度高、準確性高等優(yōu)點也被廣泛應用于啤特果中多酚類和類黃酮的檢測。

(1)鐵離子還原法

鐵離子還原法（FRAP）是傳統(tǒng)的多酚類成分檢測方法。張姣姣等[11]以醇提法獲得的啤特果多酚為研究對象，在測定多酚含量的基礎上，對啤特果多酚的體外抗氧化活性進行了一系列測定，根據鐵離子還原/抗氧化能力法試劑盒說明書操作，測定了多酚提取物的抗氧化活性。以FeSO4為標準品，制作標準曲線，根據回歸方程計算，測得抗氧化活性分別為4.36mmol/mL。沈靜等[12]開展了以蘆丁為對照品測定啤特果類黃酮含量的實驗，并且采用FRAP法測定總黃酮的抗氧化能力，按醇提法趁熱回流提取樣品，TPTZ工作液37℃水浴5min，取2.7mL水浴的溶液與0.1mL樣品混合，10min后在593nm波長下測其吸光度，再根據回歸方程和繪制的標準曲線來計算鐵還原能力，測得鐵還原能力為1.31μmol/g。以上研究表明，FRAP法具有簡單易操作、可以重復操作等優(yōu)點，但這種方法不能測定那些通過湮滅自由基（氫轉移反應）起作用的物質[13]，尤其像巰基和蛋白。

(2)比色法

啤特果多酚的含量也可以用比色法來進行測定。比色法的原理是以生成有色化合物的顯色反應為基礎，利用有色物質溶液的顏色與其濃度的比例關系（朗伯-比爾定律），通過有色物質溶液顏色濃度的測量來確定待測組分濃度。顯色反應需要達到的基本條件為：反應的靈敏度和特異性要高；生成的帶色化合物組成要穩(wěn)定，要和顯色劑有明顯的顏色差異。劉蓓蓓等[14]采用酒石酸亞鐵比色法測定啤特果中多酚化合物的含量，提取物中多酚類物質可以和Fe2+結合生成紫藍色化合物，用紫外可見分光光度計對多酚對照品溶液進行檢測，樣品的最大吸收波長535nm，所以以535nm作為測定波長，實驗表明多酚化合物在10～100μg/L呈良好的線性關系，平均加樣回收率為96.5%，RSD為2.1%。張艷等[15]以咖啡酸為對照品，采用普魯士藍比色法測定啤特果提取物中多酚的含量，確定最佳測定方法為：顯色劑、緩沖劑十二烷基硫酸鈉用量為2.0mL,鹽酸濃度為0.1mol/L，顯色20min，測得啤特果提取物中多酚含量為120.5mg/g。Perls普魯士藍鐵離子顯色法與常見的亞硝酸鈉-硝酸鋁配位顯色法、Folin福林酚法、紫外分光光度法等相比具有反應見效快，而且該方法中溶液體系均勻穩(wěn)定、呈現較好的線性關系[16]。實驗顯示，比色法具有分析速度快、成本低等優(yōu)點，但是該法干擾嚴重，靈敏度低，被測組分需要有較高的純度。

(3)高效液相色譜法

高效液相色譜被應用于啤特果中多酚類和類黃酮的檢測，運用高壓輸液系統(tǒng)，將流動相為不同極性的單組分溶劑或混合溶劑、緩沖液等泵入裝有固定相的色譜柱，不同成分在色譜柱中被分離后，進行檢測和數據處理，從而進行含量的測定。姜莉等[17]建立了高效液相色譜測定啤特果多酚類化合物的方法，采用50%乙腈-超純水為流動相，低壓梯度洗脫，使類黃酮、多酚等組分在45min內得到了較好分離，流速為1.0mL/min，柱溫30℃，檢測波長260nm、320nm，相關系數均大于0.9996，方法回收率在80.3%～105.6%之間，相對標準偏差為1.04%～2.50%，檢出限為0.02～0.05mg/L。孟令志等[18]采用高效液相色譜法測定多酚組分，甲醇為溶劑，經過C18固相萃取小柱，收集流出液，濾膜過濾，進樣，用高效液相色譜分析測定啤特果多酚組分，多酚純度由16.45%提升到60.67%，經HPLC法分析后，啤特果中多酚含量達到443.42mg/g。以上研究結果表明，運用高效液相色譜法提取具有操作過程簡便、高靈敏度、分析精確度高、分離速度快、應用廣等優(yōu)點，但高效液相色譜儀分析成本高[19]。

3.結論和展望

啤特果是提取天然活性成分黃酮類和多酚類化合物的優(yōu)質植物資源，啤特果成分提取方法的研究已經取得了一定的進展，但仍需要進一步優(yōu)化提取方法，提高提取效率和品質，以滿足啤特果的開發(fā)利用需求，如何更好地利用新型提取技術提高提取效率和品質、探索更多啤特果成分的提取方法還需要進行不斷探索。對于啤特果成分檢測方法，雖然目前研究已經取得了一定的進展，但仍需要進一步改進和優(yōu)化檢測方法，以提高檢測靈敏度、準確性和速度，以滿足對啤特果中營養(yǎng)成分的深入研究和開發(fā)利用的需求，更好地揭示啤特果各成分的作用機制和營養(yǎng)價值，為其在食品工業(yè)和保健品領域的開發(fā)利用提供更多的科學依據。