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显齿蛇葡萄果实的开发利用



全 文 :显齿蛇葡萄果实的开发利用
陈雁梅,于华忠,刘同方,王 亭
(湖南省张家界市永定区吉首大学张家界校区林产化工工程湖南省重点实验室,湖南张家界 427000)
摘要 对显齿蛇葡萄的植物学特征、研究现状、果实的营养价值进行了综述,并重点对其果实植物油的提取工艺进行分析比较,同时对
显齿蛇葡萄果实的开发利用价值研究进行展望。
关键词 显齿蛇葡萄;营养价值;提取工艺;开发利用
中图分类号 S663. 1 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2014)29 -10294 -02
Development and Utilization of Ampelopsis grossedentata Fruit
CHEN Yan-mei,YU Hua-zhong,LIU Tong-fang et al (Hunan Key Laboratory of Forest Products Chemical Processing Project,Jishou U-
niversity,Zhangjiajie,Hunan 427000)
Abstract The botany characteristics,current research status,nutritional value of Ampelopsis grossedentata fruit were summarized. The extraction
technique of vegetable oil was analyzed,the research on development and utilization value of Ampelopsis grossedentata fruit was forecasted.
Key words Ampelopsis grossedentata;Nutritional value;Extraction technologies;Development and utilization
作者简介 陈雁梅(1990 - ),女,山东曹县人,硕士研究生,研究方向:
林业工程。
收稿日期 2014-09-04
显齿蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata)为葡萄科蛇葡萄属
的一种野生藤本植物[1],其生长区域主要在我国长江流域以
南,如广东、广西、贵州、湖南、云南、福建、江西、湖北等省
区[2],多生长在海拔 400 ~ 1 300 m的山地,海拔 200 m以下
也有其生长,适应性很强。
1 显齿蛇葡萄的植物学特征
显齿蛇葡萄为木质藤本。根细长纤维状,有些弯曲。茎
攀援,分枝,表面有纵棱,无毛,节膨大。卷须且 2 分叉,弯
曲,相隔 2节间与叶对生[3]。叶为双回羽状复叶,叶柄长达
1. 5 ~3. 0 cm,托叶早落,枝上端叶几乎无柄,顶端小叶有柄,
侧边小叶无柄,叶双面均无毛。叶腋或枝端生聚伞花序,且
与叶对生;花粤盘状,直径 2. 2 mm;花瓣为 5 片,形状为长圆
形,雄蕊为 5枚,花盘为浅杯状。果是浆果接近球形,成熟时
接近紫黑色,其直径为 3 ~6 mm,开花期为 6 ~ 9月,果期为 7
~11月[4]。
2 显齿蛇葡萄的研究现状
显齿蛇葡萄的主要活性成分是黄酮和二氢杨梅素,其具
有消炎、镇痛、止咳、祛痰、抗氧化、抑菌、抗高血压、降血糖、
消脂,保肝护肝、解酒、抗肿瘤等多重功效。近年来,市场上
常见以显齿蛇葡萄提取物(黄酮、二氢杨梅素)为原料加工的
食品、保健品和药品。
显齿蛇葡萄的茎叶除了可以加工为茶外,其深加工产品
主要有藤茶含片、藤茶饮料、藤茶果冻等。藤茶虽然有保健
功能,但冲泡饮用受一定的限制,为了便于服用,张雁等将其
提取物制成含片,该含片以山梨糖醇、藤茶浓缩汁、低聚异麦
芽糖和麦芽糖醇为主要原料,可以制成低热量、有保健功能
的藤茶含片[5]。张雁也对藤茶果冻进行了研制[6],将藤茶的
保健功能同果冻的爽滑口感有机地结合起来,将藤茶茎叶通
过筛选、粉碎、浸泡、过滤、浓缩等工艺制成浓缩汁,配以山梨
糖醇、柠檬酸、麦芽糖醇、明胶、琼脂等调配均匀,最后杀菌、
装罐、冷却即得藤茶果冻成品。潘利华等用藤茶茎、叶,配以
薄荷、花椒和甘草得到具有特色的藤茶饮料成品[7]。易诚等
将藤茶通过热水浸提,过滤,加蔗糖、食盐、柠檬酸调配,添加
β-环状糊精和单宁酶,经过排气、杀菌、装瓶、冷却等工序,同
样得到色香味俱佳的藤茶饮料成品[8]。
显齿蛇葡萄的功效越来越得到消费者认可,但国内外对
其的研究主要集中在茎叶上,而显齿蛇葡萄在种植 3 年后,
会结出果实。目前还没有对其果实的开发利用研究,不仅造
成了大量的资源浪费,而且降低了农户和企业的经济效益,
因此迫切需要对其进行开发利用。
3 显齿蛇葡萄果实的价值
张妮等对显齿蛇葡萄种子脂肪酸进行 GC-MS 分析,结
果显示种核中不饱和脂肪酸含量较高,其中亚油酸含量为
75. 37%[9],该脂肪酸具有多种功效,能够预防心脑血管疾
病、降血脂、抗氧化、抗肿瘤、降低动物和人体甘油三酯以及
胆固醇,提高骨骼密度、抗动脉粥样硬化及防治糖尿病等多
种重要生理功能活性;发育及妊娠、人体生长,特别是肾和皮
肤的发育完好性及分娩活动对其有很强的依赖性。亚油酸
在脑功能正常发挥及脑的信息传递中起着重要作用,还能防
止皮肤干燥为鳞屑肥厚和皮肤细胞代谢紊乱等病变[10 -11]。
周耀采用高效液相色谱法测定显齿蛇葡萄的老叶、成熟
叶、嫩叶、果实、愈伤组织、悬浮培养液中的二氢杨梅素含
量[12]。老叶、成熟叶、嫩叶、果实、愈伤组织、悬浮液中的二氢
杨梅素含量分别为:13. 337%、13. 709%、25. 528%、6. 255%、
11. 616%、0. 829%。从数据中可以看出,显齿蛇葡萄果实中
的二氢杨梅素含量还是相当多的,二氢杨梅素具有消炎、镇
痛、止咳、祛痰、抗氧化、抑菌、抗高血压、降血糖、消脂,保肝
护肝、解酒,抗肿瘤等多重功效。
4 显齿蛇葡萄果实植物油的提取
我国植物油产业的油源作物既有大豆、油菜、花生这些
大宗油料作物,也有向日葵、芝麻、胡麻、山茶等小宗油料作
物,还有非油料作物棉花、玉米、稻谷等。除此之外,还有一
些水果籽油如番茄籽油、葡萄籽油、猕猴桃籽油、苹果籽油、
责任编辑 李菲菲 责任校对 况玲玲安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2014,42(29):10294 - 10295,10305
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.29.093
黑莓籽油、火棘籽油、杏仁油等。植物油的提取方法,主要包
括压榨法、有机溶剂萃取法、水酶法、超临界流体萃取法。
4. 1 压榨法 压榨法是借助外力的挤压,将油脂从油料中
挤出的方法。该方法具有悠久的历史,在很久以前人类就利
用此方法生产油脂。
工艺优缺点:压榨法适应性很强,工艺流程简单,需要的
设备简单易于维修,生产规模易于控制,适合多种植物油的
生产,压榨法生产油,不添加任何有机溶剂,这就使得生产出
的油品质好、安全。但此方法存在出油率低的缺点,这就造
成生产效率低,大量的资源浪费。因此,现在很少采用该方
法提取植物油。
4. 2 有机溶剂萃取法 有机溶剂萃取法是最常用的方法。
利用有机溶剂将原材料中脂肪分离提取出来,经过除去有机
溶剂得到粗油。其基本原理就是脂肪与水不相溶,但是能够
溶于一些有机溶剂中。李思睿在有机溶剂萃取条件下,研究
了黑莓籽油的萃取工艺,得出最佳工艺为液料比 4∶ 1、30 ℃、
4 h,最大萃取率为 27. 14%[13]。梁锐采用正己烷为提取剂提
取南美白对虾下脚料中的油脂,最佳工艺条件为 3. 5 h、溶剂
用量 7 ml /g、62. 5 ℃[14]。于宝成等采用有机溶剂萃取法对
葡萄籽油的制取进行了研究,他认为预处理是有机溶剂萃取
的关键,并得出最佳萃取条件为:葡萄籽软化时的水含量为
19% ~20%,预处理时间为 45 min,加热温度为 85 ℃[15]。但
是有机溶剂萃取法的不足为:与蛋白质结合的脂肪不能萃取
出来,这就造成了萃取率低的问题。王敬勉等采用脱壳和一
次性浸出制取油工艺,不但提高了油脂的出油率,而且还能
使油饼中的纤维素含量降低,蛋白质含量提高,从而大大增
加油饼中的营养价值,提高了出油率[16]。董海洲等采用浸
提的方法提取葡萄籽油,结果表明最佳提取工艺条件为:正
己烷为浸提剂,葡萄籽粒度为 60目、含水量为 7%,料液比为
1∶ 6 g /ml,温度 65 ℃,浸提时间 3 h[17]。王馥等也是采用浸
提的方法提取葡萄籽油,最佳工艺为:浸提剂采用的是石油
醚,葡萄籽粒度为 60 目、含水量 7. 0%、料液比 1∶ 7 g /ml、温
度 70 ℃、浸提时间 4 h[18]。同是溶剂萃取法,董海洲和王馥
的最佳工艺不同,其原因可能是二者所利用的材料来源、仪
器设备不同。
4. 3 水酶法 水酶法制得的油品质很好,不存在溶剂残留
的问题。随着生物制酶成本的降低,水酶法制油得到很大的
发展。于修烛采用水酶法对苹果籽油进行了提取,优化工艺
条件为:破碎度 3 min、加水比 1∶ 8、酶添加量 0. 8%、酶处理时
间 8 h,在此条件下的出油率为 21. 4%,冷榨条件下的出油率
为 18. 3%,不仅增加了出油率而且提高了油的品质[19]。谢
鑫对杜仲籽油进行水酶法提取,得出的最佳工艺为:采用碱
性蛋白酶进行酶解,酶添加量 1%、料液比 1∶ 10(杜仲籽质量
∶水的体积)、温度 55 ℃、酶解时间 3 h、pH 8. 5的条件下酶解
1次,得率在 81%左右,并且所得的杜仲籽油清澈、透明、黄
色,具有杜仲籽油独有的天然清香,各种理化指标均符合国
际标准[20]。王旭采用水酶法对葵花籽油进行研究,通过正
交试验得出的最佳工艺为:最佳用酶为中性蛋白酶,pH 5. 5、
酶用量 1. 2%、酶解时间 4 h、料液比 1∶ 7,油得率为 81. 25%,
蛋白质平均收率为 79. 15%,所得的葵花籽油清澈透明、黄
色、并有葵花籽香味,所得的葵花籽油理化性质均正常[21]。
徐冰冰用水酶法提取紫苏籽油,筛选出碱性内切酶为酶制
剂,并确定出最佳适合水酶法制取紫苏籽油的料液比为 1∶ 4,
并通过单因素优化出最佳工艺条件:酶的添加量为 1. 5%、
pH 8. 94、时间 4. 47 h、温度 61. 3 ℃,在此条件下,紫苏籽油地
提取率为 85. 59%,蛋白质的提取率为 73. 43%[22]。
4. 4 超临界流体萃取法 超临界流体萃取法属于溶剂萃
取,利用超临界流体萃取油脂。该法与传统方法相比,具有
操作温度低、产品质量好、分离效率高、无溶剂残留、无环境
污染等优点。在 1997 年的时候,高彦祥采用超临界流体萃
取技术进行萃取玉米胚芽油的工艺研究,并得出了最佳工艺
参数,并与其他方法进行了对比[23]。白寿宁在一定的条件
下萃取枸杞油,发现采用该方法能够使枸杞油收率提高[24]。
孙爱东等系统研究了预处理、分离条件等在超临界状态下对
月见草油萃取率的影响,并得出了最佳工艺参数[25]。近几
年,葡萄籽油的开发利用也开始使用超临界流体萃取技术。
唐韶坤等采用超临界 CO2 萃取法提取葡萄籽油,并重点探讨
了萃取温度、压力、CO2 用量对葡萄籽油产率的影响
[26]。研
究表明,萃取压力对葡萄籽油的产率具有较大的影响,并确
定最佳的萃取工艺为:萃取温度 55 ℃,萃取压力 30 MPa,并
且在此条件下的产率为 9. 71%。董海洲等也进行了超临界
流体 CO2 萃取葡萄籽油的研究,主要研究了原料预处理、萃
取压力、萃取温度、萃取时间和 CO2 流量对葡萄籽油萃取率
的影响[27]。结果显示,在葡萄籽细度 40 目,水分含量
4. 52%,湿蒸处理,萃取压力 28 MPa,温度 35 ℃,CO2 流容比
8 ~9,萃取时间 80 min的条件下,葡萄籽油的萃取率可高达
90%以上。
5 展望
目前还未见有关显齿蛇葡萄果实研究的报道,仅有个别
农户采其果实自制果酒供饮用,在其成分研究和加工研究方
面处于空白。因此,通过测定显齿蛇葡萄果实中的化学成分
和初步以其果实进行植物油加工工艺的研究具有重要的现
实意义,为显齿蛇葡萄的综合利用打下基础。显齿蛇葡萄具
有良好的功效,提高显齿蛇葡萄的利用价值,具有较好的市
场应用前景,对显齿蛇葡萄果实的研究将填补显齿蛇葡萄研
究的空白。
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5920142 卷 29 期 陈雁梅等 显齿蛇葡萄果实的开发利用
提取量分别为 13. 72和 14. 05 mg /g;振荡 2. 5 h和静置 2. 5 h
对香豆酸的提取量分别为 20. 20和 21. 20 mg /g。因此,从提
取效率和能耗考虑,采用静置提取的方式。
图 9 提取方式对阿魏酸提取量的影响
图 10 提取方式对对香豆酸提取量的影响
3 结论
该研究利用玉米芯为原料,探索碱法提取阿魏酸和对香
豆酸的工艺条件,在 NaOH浓度为 0. 5 mol /L,固液比为 1∶ 30
g /ml,提取温度为 50 ℃,提取时间为 2. 5 h时,阿魏酸的提取
量可达 14. 05 mg /g,对香豆酸的提取量可达 21. 12 mg /g。与
其他学者报道相比,此方法简便、快捷,且阿魏酸和对香豆酸
的提取量处于较高水平。
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5030142 卷 29 期 夏文静等 碱解玉米芯制备阿魏酸和对香豆酸