薏苡仁中有效成分提取工艺的研究发展

王金丹

摘要：薏苡仁含有薏苡仁油、薏苡仁酯、多糖化合物、三萜类化合物、黄酮类化合物等有效成分，各种成分采取的提取方法不同。分析各种提取方法的特点，以及相关研究发展现状，为薏苡仁中有效成份的进一步开发利用提供理论参考。

关键词：提取工艺;薏苡仁油;有效成分;微波

中图分类号：R284.2    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2021）02-0043-03

薏苡仁为禾本科植物薏苡属1 a生或多年生草本植物薏苡的干燥成熟种仁，被誉为“禾本科植物之王”，具有美白肌肤、利水渗湿、益肺排脓、降血糖和抗肿瘤等功效。薏苡仁的主要成分有薏苡仁油、薏苡仁酯、多糖化合物、三萜类化合物、黄酮类化合物等。这些化合物的性质不同，采用的提取方法也不同。近年来，我国对于薏苡仁中有效成分的提取进行大量的试验和研究，使相关提取工艺不断得到优化和改进，为薏苡仁的进一步开发利用奠定基础和提供数据支持。

1 薏苡仁油的提取工艺

薏苡仁油是薏苡仁中的特有活性成分，具有抗肿瘤、抗氧化、提高免疫、益气养阴、消郁散结、抗炎消肿等功效。提取薏苡仁油主要是采用微波法和超临界CO2萃取法。

1.1 微波辅助法

微波提取具有提取时间短、溶剂消耗小、提取率高、产品纯度高等特点，广泛应用于中药有效成分的提取。例如，刘帅等在单因素实验基础上，采用Box-Behnken试验设计和响应面分析法，对薏苡仁油的提取工艺进行优化。由此确定薏苡仁油提取的最优工艺参数为：液料比（g/L）12.39∶1，微波提取温度60 ℃，微波提取时间920 s，提取功率621 W。在此条件下的薏苡仁油得率为9.31%±0.10%，与预测值9.41%非常接近。

1.2 超临界CO2萃取法

超临界CO2萃取技术由于具有绿色环保、无有机溶剂污染、稳定性性好等优点，常被用于提取油类成分。

夏菁等以云南师宗县高良地区薏苡仁为研究对象，以萃取时间、萃取温度、萃取压力作为影响因素，采用L9（34）正交试验优化超临界CO2萃取薏苡仁油的工艺条件，并采用气相色谱-质谱联用技术对薏苡仁油进行脂肪酸组成分析。由此确定薏苡仁油最佳萃取工艺条件为：萃取温度45 ℃、萃取压力25 MPa、萃取时间4 h。在此条件下的薏苡仁出油率为7.704%，其主要脂肪酸的含量为棕榈酸14.11%、亚油酸30.38%、油酸53.49%、硬脂酸1.89%，不饱和脂肪酸占83.87%。

2 薏苡仁多糖的提取工艺

研究表明，薏苡仁中的多糖类成分具有降血糖、调节血脂、抗疲劳和抗氧化等的功效，其提取工艺有水浸提法、超声提取法、超声-微波辅助酶解法。

2.1 水浸提法

罗云云等在单因素试验和正交设计的基础上，应用Box-Behnken中心组合试验设计和响应面（RSM）分析法，以薏苡仁多糖得率为响应值绘制响应面图和等高线图，分析提取影响因素和优选提取工艺。正交设计与响应面法优化结果接近。薏苡仁多糖的最佳提取条件为：水浸提时间75 min，水提取温度92 ℃，料液比（g/L）5∶1。此提取条件合理可行，为简化薏苡仁提取工艺和提高多糖得率提供依据，且预测性良好。

2.2 超声提取法

超声辅助提取利用超声空化现象使细胞渗透效应和毛细管效应增强，有效成分得以释放后直接进入溶剂并充分混合。此法不仅能缩短提取时间和提高提取率，还能避免高温对有效成分的影响。

薛雅茹等在单因素试验的基础上，以液料比、超声波时间和超声波功率等为影响因素，结合Box-Behnken试验建立数学模型，分析对薏苡仁低聚糖响应值的影响程度和优化工艺参数。各因素对薏苡仁低聚糖提取率影响程度为：超声波功率>超声波时间>液料比。最佳超声波提取条件为：超声波温度70 ℃，液料比（mL/g）33∶1，超声波时间27 min，超声波功率450 W。在此条件下测得薏苡仁低聚糖提取率为0.94%，与模型预测值有0.98%接近。说明使用响应面法优化超声波辅助提取薏苡仁低聚糖的工艺条件可行。

2.3 超声-微波辅助酶解法

超声-微波辅助酶解法是在超声和微波相结合的基础上，将超声的空化作用、微波的高能作用与酶解相结合，达到加速溶解、缩短提取时间和增加提取效率的目的。

刘想在单因素试验的基础上，通过響应面优化得到提取薏苡仁多糖类成分的最佳工艺条件：酶解温度46.4 ℃，超声波时间25 min，超声波功率205 W，微波时间4 min，微波功率615 W。在此条件下进行3次重复验证试验，粗多糖得率为17.97%。与超声波提取法相比，此法的提取率高10.69%;与淀粉酶提取相比，此法提取率高12.36%。

3 薏苡仁中黄酮的提取工艺

黄酮类化合物作为薏苡仁的主要活性成分之一，具有抗肿瘤、抗氧化等功效，其提取方法有热回流法、浸提法和超声法。超声辅助提取法是利用超声波产生的振动能量使细胞周围和细胞内的物质产生环流，有效提高细胞壁和细胞膜的通透性，进而提高提取速度。

李志等在单因素试验的基础上，以乙醇浓度、超声时间、料液比、超声功率为影响因素，根据Box-Benhnken中心组合试验开展四因素三水平试验，以黄酮得率为响应值进行响应面分析。研究结果表明，薏苡仁总黄酮的最佳提取工艺条件为：乙醇浓度85%、超声时间40 min、料液比1∶25（g∶mL）、超声功率250 W。在此条件下测得薏苡仁总黄酮提取得率为0.53%。

4 薏苡仁中薏苡仁酯的提取工艺

薏苡仁酯具有抗癌的功效，提取工艺有浸提法、超声法等。与超声法相比，浸提法操作简单，无需特殊的仪器。

伍明江等以乙酸乙酯作為溶剂，以浸提次数、浸提时间、溶剂用量等为影响因素，以薏苡仁酯得率作为考察指标，采用正交试验优化提取工艺，确定最佳工艺为浸提2次、浸提时间16 h、溶剂用量10倍、薏苡仁酯得率4.35%。

陈燕等采用超声波强化溶剂提取法提取薏苡仁酯时，在单因素试验基础上利用响应面法优化提取参数，确定最优工艺条件为：料液比（g/mL）1︰10、超声时间50 min、超声温度50 ℃、超声功率300 W、超声频率20 kHz。在此条件下测得薏苡仁酯得率为5.798%。

5 薏苡仁中三萜化合物的提取工艺

三萜类化合物是薏苡仁的主要活性成分之一，具有抗肿瘤、降糖、调节血脂、抗炎等功效。三萜类化合物的提取采用超声波提取法，具有操作简单、提取效率高等优点。

李志等以薏苡仁为原料，采用超声浓缩方法提取薏苡仁中的三萜化合物。以乙醇体积分数、浸提时间、料液比和超声功率作为影响因素，在单因素试验基础上开展L9（34）正交试验。由此确定最佳提取工艺是：乙醇体积分数95%，时间60 min，料液比（g/mL）1︰30，超声功率250 W。在此条件下测得三萜化合物得率为18.86 mg/g。

6 薏苡仁中淀粉的提取工艺

淀粉作为薏苡仁中的主要碳水化合物，主要采用超声-微波协同法提取。超声-微波协同提取法是将超声振动与微波两种作用方式相结合，利用超声的空化作用和彼波的高能作用，具有提取时间短、提取率高的优点。

尹婧等以薏苡仁为原料，采用超声-微波协同法提取薏苡仁淀粉，以料液比、NaOH溶液质量分数、提取温度、微波功率、提取时间等作为提取影响因素，在单因素的基础上采用响应面分析法优化提取参数，确定最佳工艺为：料液比（g/mL）1∶9，NaOH溶液质量分数0.30%，提取温度34 ℃，微波功率134 W，提取时间150 min，淀粉提取率可达93.15%。与传统碱提法、微波辅助法和超声波辅助法相比，此法的提取率分别增加18.97%，12.78%和10.39%。

7 结语

研究表明，薏苡仁含有薏苡仁油、薏苡仁酯、多糖化合物、三萜类化合物、黄酮类化合物等有效成分，各种成分的提取方法不同。薏苡仁油的提取采用微波法的和超临界二氧化碳萃取法;薏苡仁多糖类化合物的提取采用水浸提法、超声提法、超声-微波辅助酶解法;薏苡仁中黄酮类化合物的提取采用热回流法、浸提法和超声法;薏苡仁中三萜化合物的提取采用超声法;薏苡仁酯的提取采用浸提法和超声法等。每种提取方法都有各自的优缺点，应根据化合物的性质和特点选取适宜的方法。

参考文献

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[2] 夏菁，施蕊，张静美，等.薏苡仁油的超临界CO2萃取工艺及其脂肪酸组成分析[J].中国油脂，2017，42（6）：9-11.

[3] 罗云云，杜伟锋，应泽茜，等.响应面法协同正交试验设计优化薏苡仁多糖提取工艺研究[J].中华中医药杂志，2019，34（10）：

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[5] 刘想.薏苡仁多糖的提取、纯化及多糖咀嚼片的研究[D].长春：吉林农业大学，2017.

[6] 李志.超声波提取薏苡仁中总黄酮工艺及抗氧化活性的研究[J].四川理工学院学报（自然科学版），2019，32（1）：16-23.

Research and Development of Extraction Technology

of Effective Components from Coix Seed

WANG Jindan

（Benxi Chemical Industry School， Benxi Liaoning 117004， China）

Abstract： Coix seed contains Coix seed oil， Coix seed ester， polysaccharide compounds， triterpenoids， flavonoids and other effective components， and various components adopt different extraction methods.  This paper analyzes the characteristics of various extraction methods and the current situation of related research and development， and provides a theoretical reference for the further development and utilization of active components in Coix seed.

Key words： extraction technology; Coix seed oil; effective component; microwave