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(天津商业大学生物技术与食品科学学院,天津市食品生物技术重点实验室,天津 300134)

超声-微波协同技术提取白胡椒精油的条件优化

王颖,李荣,姜子涛*

(天津商业大学生物技术与食品科学学院,天津市食品生物技术重点实验室,天津 300134)

通过单因素实验和响应面分析法优化了超声-微波协同技术提取白胡椒精油的工艺。在最佳条件下:提取温度100 ℃,料水比1∶10 (g/mL),微波和超声功率分别为500 W和50 W,提取时间为7 min,白胡椒精油得率为3.80%±0.08%。利用超声-微波协同技术提取白胡椒精油,与单独微波或超声提取相比较,其精油得率显著高于单独微波(p<0.001)或单独超声(p<0.001)。扫描电镜的结果显示,超声波和微波协同作用时,白胡椒细胞壁破碎更为彻底,有助于精油的溶出。结论:利用超声-微波协同技术提取精油成分,其精油的提取效率显著优于常规的提取方法。

白胡椒精油,超声-微波协同提取,响应面分析,扫描电镜

白胡椒,胡椒科、胡椒属植物胡椒(PipernigrumL.)的成熟干燥果实经脱皮后制得。白胡椒药用价值比胡椒的未成熟果实黑胡椒稍高[1]。白胡椒可供调味与药用,具有健肠胃、温中散寒、消痰等功效[2-3]。

传统的胡椒精油提取方法如有机溶剂浸提法[4-5]和水蒸气蒸馏法[6-8]等,繁琐耗时、得率低,且有机溶剂浸提法很可能会造成溶剂残留。而超临界萃取、微波辅助提取、超声波辅助提取是近年的新型提取植物精油技术[6,9-10]。微波辅助提取是利用微波产生的高效内热和电介质热而提高提取效率,如传统水蒸气蒸馏法提取时间6 h而微波辐射时间仅需数分钟[8,11-12];超声波辅助提取则是因空穴作用产生高强度机械效应,具有细胞破碎、加速质量传递与增加穿透性等优势[11,13]。尽管各具优势,但微波容易加热不均,超声波热效应较弱[11-12,14-15],若进行优势互补结合,前者可有效弥补后者加热不足,而后者亦可有效弥补前者传热不均[11,13]。……