黄秋葵功能成分提取技术的研究进展

2015-08-15曾俊美郑启翔廖火旭

现代食品 2015年19期

◎李颖＊，曾俊美，郑启翔，廖火旭

（广东石油化工学院环境与生物工程学院，广东茂名 525000）

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。

1 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]。

2 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。

2.3 黄酮的提取方法

2.3.1 超声辅助法

李加兴等采用超声辅助法提取黄秋葵中的黄酮[16]，并经响应面优化得出在250 W超声功率下，料液比1∶25（g/mL）、提取温度75℃、提取时间21min、乙醇体积分数50%，此条件下黄酮得率可达4.85%，该条件下制得的黄酮对氢氧根离子、过氧根离子、DPPH自由基的IC50分别为6.00、3.28、2.98 mg/mL，最大清除率可分别达31.49%、64.40%、62.22%且该工艺下制得的黄酮具有较强的还原力，表现出较好的体外抗氧化活性。

2.3.2 醇提法

李南奇等以黄秋葵粗粉为原料采用醇提工艺提取黄酮[17]，实验发现55%乙醇提取的黄酮较好，说明黄秋葵中黄酮可能是以黄酮苷的形式存在。当乙醇浓度小于50%时，提取液非常粘稠难以抽滤，但随着乙醇浓度的增加，抽滤将变得容易，且胶状物大幅度减少。该提取工艺简单、易行而且快捷稳定，可为进一步对黄秋葵的开发利用提供技术手段。

2.3.3 超声微波协同萃取法

盛玮等采用响应面优化超声微波协同法提取黄秋葵花中总黄酮[18]，在超声-微波协同萃取时间为275 s，微波功率为263 W，乙醇浓度为70.3%，料液比为1∶30.2（g/mL）的条件下可获得黄秋葵花中总黄酮得率为3.937%。该方法萃取时间短，提取效率高，是一种新型高效的提取方法。

2.4 多酚的提取方法

2.4.1 复合酶法

汪殿蓓等采用复合酶法提取黄秋葵嫩果多酚[8]，经优化工艺后提取率可达29.156 mg/g。该方法有效可行且用复合酶法提取植物活性成分具有无污染、条件温和、抽取效率高等优点，而且本次试验中复合酶采用的是水溶解，兼顾了食品安全。

2.4.2 超声波辅助提取法

刘怡彤等采用超声波辅助水提黄秋葵多酚[10]，在超声功率 84 W，温度 45 ℃，料液比为1∶45的条件下超声90 min可获得黄秋葵多酚的含量为4.207 mg/g。

2.5 油脂的提取

2.5.1 超声辅助索氏提取法

唐萍等以黄秋葵籽粉为原料采用超声辅助索氏提取黄秋葵籽油[19]。提取溶剂为正己烷、料液比1∶9、提取温度50℃、提取时间75 min、超声功率80 W，在该条件下，黄秋葵籽油得率为26.26%，所得黄秋葵籽油清亮透明，色泽浅黄，品质好。

3 前景与展望

随着人们物质生活水平的不断提高，社会对功能性食品需求也日益增加，黄秋葵因其突出的功能特性越来越受到广泛地关注和重视。黄秋葵功能成分的提取从传统的溶剂萃取法到超声波辅助法、微波辅助法、酶法等技术的应用，总体来说提取效率有所提高，提取成分物质纯度有所改善，随着科学理论的不断发展，未来提取的技术方法将不断改进，引入高新技术，实现更高效的提取，并逐步走向标准化。黄秋葵提取技术的发展必然会带动其进一步综合开发利用。

[1]薛志忠,刘思雨,杨雅华.黄秋葵的应用价值与开发利用研究进展[J].保鲜与加工.2013(2).

[2]宫慧慧,于倩,王恩军,等.黄秋葵的应用价值和产业化开发前景[J].山东农业科学,2013(10).

[3]黄诚,喻晓梅,尹红.超声波提取黄秋葵多糖的工艺条件研究[J].现代农业科技,2015(11).

[4]单承莺,马世宏,张卫明.保健蔬菜黄秋葵的应用价值与前景[J].中国野生植物资源,2012(2).

[5]董彩文,梁少华.黄秋葵的功能特性及综合开发利用[J].食品研究与开发,2007(5).

[6]宋聚红,卢天啸,华靖斌.绿色保健型蔬菜黄秋葵[J].蔬菜世界,2015(8).

[7]刘娜.黄秋葵的综合利用及前景[J].中国食物与营养,2007(6).

[8]汪殿蓓,李建华.复合酶法提取黄秋葵嫩果多酚的工艺优化[J].天然产物研究与开发,2014(26).

[9]刘爱敬,廖争争,郭琳.大孔树脂纯化黄秋葵黄酮及其体外抗氧化活性研究[J].食品工业科技,2015(16).

[10]刘怡彤,段振华,马华林,等.超声波辅助提取黄秋葵多酚和多糖的工艺研究[J].食品工业科技,2013(21).

[11]高愿军,幸美佳,周靖琦,等.2种方法提取秋葵多糖工艺研究[J].食品科技,2013(11).

[12]任丹丹,陈谷.黄秋葵多糖的提取分离及其体外结合胆酸盐能力的分析[J].食品科学,2010(18).