啤特果成分提取工艺及测定方法研究进展

＊李群 周渊博 张路 张璐 魏玉梅

（1.西北民族大学化工学院 甘肃 730000 2.西北民族大学实验教学部 甘肃 730000）

啤特果别名皮胎果、剥皮梨、酸巴梨，是我国甘肃省临夏州特有的水果品种，主要在海拔2400m地区种植。啤特果富含多种维生素、矿质元素、氨基酸、脂肪、果胶、纤维素、蛋白质、游离酸等物质[1]，膳食纤维含量丰富，更为重要的是啤特果中还含有与人体健康紧密相连的多酚、类黄酮和维生素等多种生物活性成分，具有抗氧化、抗炎、降血糖和降血脂等多种保健功效。如类黄酮，包括芦丁、槲皮素、山奈酚和花青素等，主要分布在啤特果的果实、叶、籽粒等器官中[2]。本文通过查阅相关文献，对啤特果活性成分多酚、多糖和类黄酮等成分的提取工艺及含量测定方法进行了归纳概括，为下一步推动啤特果种质资源的综合开发提供指导意义。

1.啤特果成分的提取纯化工艺

（1）水提醇沉法。自然界中的黄酮类化合物因存在方式和结构导致形态不一样，导致其溶解度在不同溶剂中存在差异。常规的黄酮类化合物提取溶剂主要包括水、甲醇、乙醇等，通常按照提取物极性的大小，在提取目标物时会选用适宜浓度的醇-水混合溶液进行浸提[3]，通过降低啤特果中类黄酮在醇溶液中的溶解度使其析出、沉淀，经过固液分离，从而达到提取的目的。杨明俊等[4]的研究表明，啤特果中多糖成分提取的最佳工艺方法是：乙醇体积占比72%，液料比为15:1（mL:g），适宜温度为83℃，多糖最大提取率可达7.49%，张新军[5]的研究表明，在加热回流条件下，啤特果类黄酮的最优提取工艺条件为：料液比1:25、乙醇体积分数70%、提取温度80℃、提取时间3.5h，在此条件下啤特果总黄酮的提取率可达7.95%。以上研究结果表明，采用水提醇沉法提取啤特果多糖和类黄酮，具有实验仪器设备简易、成本效益、正确率高等优点，但是也存在实验过程时间跨度大，能源消耗较高，耗费溶剂且易造成浪费等问题。

（2）超声波辅助提取法。用超声波辅助法提取啤特果类黄酮，主要是运用黄酮类化合物在浓度差的渗透作用下，由啤特果内部向提取剂扩散的实验原理。超声波产生的物理效应，容易破坏啤特果细胞的细胞壁，使细胞内类黄酮化合物得到快速释放[6]。王士杰等[7]采用超声提取法，通过正交试验确定了啤特果类黄酮超声法提取的最佳工艺条件为：料液比1:40，乙醇溶液体积分数90%，温度50℃，提取时间30min，提取频率90Hz，平均提取率可达4.05%，具有比较高的提取率。实验结果表明，运用超声波提取法具有实际操作方便、提取物性价比高、产量高、提取周期短等优点，但在提取物数量较大时，难以利用超声波条件辅助提取。

（3）微波辅助提取法。在提取过程中使用微波辅助或超声波辅助，能够有效提高啤特果提取物的提取效率和品质。用微波辅助提取法来进行对啤特果多糖的提取，微波产生的热效应能够将固态和液态间的有效层流膜层变薄，使得传递物质的推动力得到加大，提高多糖类化合物的提取率。李德海等[8]通过研究发现微波提取啤特果多糖的最优工艺方案为：料液比1:30、乙醇体积分数70%、提取温度90℃，提取时间3min，该最佳组合条件下多糖的提取率可达4.13%。通过以上研究表明，微波辅助提取法具有应用面广、使用溶剂少、时间短、污染少等优点，但也存在提取过程温度控制不方便等缺点，会致使局部过热，使得部分提取物可能分解或失活等迹象，从而影响了提取物品质和数量。

（4）超临界流体萃取法。超临界流体提取是通过超临界流体在高压、高温条件下与样品接触，利用超临界流体与液体的密度相似，比气体高但是又显著比液体黏度低的特性，对提取物有较高的渗透能力和较大的溶解力，可以将提取物中特定成分提取出来，使样品中的有效成分溶解于超临界流体中[9]。利用降低压强、提高温度的方法让超临界流体变成一般气体，被萃取的物质则能够析出，致使提取物达到分离纯化的目的。张杰等人[10]采用超临界二氧化碳萃取啤特果中的多酚化合物，优化后的最佳工艺方法为：在萃取温度40℃、压力30MPa、物料与夹带剂比例为1:1的条件下，萃取率约为1%，该工艺方法较传统提取方法的萃取率显著提高。郭月英等[11]以啤特果为实验材料，研究了超临界二氧化碳萃取啤特果类黄酮的工艺方法。研究工作表明，该工艺方法最优条件为：乙醇为夹带剂，最佳萃取压力为25MPa，固液比为1:10，萃取温度为35℃，萃取时间4h。以上研究表明，超临界流体萃取法具有提取效率高、提取时间短、操作简单、对环境无污染等优点，适合于非极性化合物的提取，但该工艺方法存在投入仪器设备费用高，日常保养、维护流程繁琐等问题。

2.啤特果成分的测定方法

多酚类和类黄酮是啤特果中的主要活性成分物质。多酚类成分检测方法包括酸加酚法、铁离子还原法、氧自由基吸收能力法等。类黄酮成分检测方法主要包括紫外分光光度法等。近年来，高效液相色谱法因其检测速度快、灵敏度高、准确性高等优点也被广泛应用于啤特果中多酚类和类黄酮的检测。

(1)铁离子还原法

铁离子还原法（FRAP）是传统的多酚类成分检测方法。张姣姣等[11]以醇提法获得的啤特果多酚为研究对象，在测定多酚含量的基础上，对啤特果多酚的体外抗氧化活性进行了一系列测定，根据铁离子还原/抗氧化能力法试剂盒说明书操作，测定了多酚提取物的抗氧化活性。以FeSO4为标准品，制作标准曲线，根据回归方程计算，测得抗氧化活性分别为4.36mmol/mL。沈静等[12]开展了以芦丁为对照品测定啤特果类黄酮含量的实验，并且采用FRAP法测定总黄酮的抗氧化能力，按醇提法趁热回流提取样品，TPTZ工作液37℃水浴5min，取2.7mL水浴的溶液与0.1mL样品混合，10min后在593nm波长下测其吸光度，再根据回归方程和绘制的标准曲线来计算铁还原能力，测得铁还原能力为1.31μmol/g。以上研究表明，FRAP法具有简单易操作、可以重复操作等优点，但这种方法不能测定那些通过湮灭自由基（氢转移反应）起作用的物质[13]，尤其像巯基和蛋白。

(2)比色法

啤特果多酚的含量也可以用比色法来进行测定。比色法的原理是以生成有色化合物的显色反应为基础，利用有色物质溶液的颜色与其浓度的比例关系（朗伯-比尔定律），通过有色物质溶液颜色浓度的测量来确定待测组分浓度。显色反应需要达到的基本条件为：反应的灵敏度和特异性要高；生成的带色化合物组成要稳定，要和显色剂有明显的颜色差异。刘蓓蓓等[14]采用酒石酸亚铁比色法测定啤特果中多酚化合物的含量，提取物中多酚类物质可以和Fe2+结合生成紫蓝色化合物，用紫外可见分光光度计对多酚对照品溶液进行检测，样品的最大吸收波长535nm，所以以535nm作为测定波长，实验表明多酚化合物在10～100μg/L呈良好的线性关系，平均加样回收率为96.5%，RSD为2.1%。张艳等[15]以咖啡酸为对照品，采用普鲁士蓝比色法测定啤特果提取物中多酚的含量，确定最佳测定方法为：显色剂、缓冲剂十二烷基硫酸钠用量为2.0mL,盐酸浓度为0.1mol/L，显色20min，测得啤特果提取物中多酚含量为120.5mg/g。Perls普鲁士蓝铁离子显色法与常见的亚硝酸钠-硝酸铝配位显色法、Folin福林酚法、紫外分光光度法等相比具有反应见效快，而且该方法中溶液体系均匀稳定、呈现较好的线性关系[16]。实验显示，比色法具有分析速度快、成本低等优点，但是该法干扰严重，灵敏度低，被测组分需要有较高的纯度。

(3)高效液相色谱法

高效液相色谱被应用于啤特果中多酚类和类黄酮的检测，运用高压输液系统，将流动相为不同极性的单组分溶剂或混合溶剂、缓冲液等泵入装有固定相的色谱柱，不同成分在色谱柱中被分离后，进行检测和数据处理，从而进行含量的测定。姜莉等[17]建立了高效液相色谱测定啤特果多酚类化合物的方法，采用50%乙腈-超纯水为流动相，低压梯度洗脱，使类黄酮、多酚等组分在45min内得到了较好分离，流速为1.0mL/min，柱温30℃，检测波长260nm、320nm，相关系数均大于0.9996，方法回收率在80.3%～105.6%之间，相对标准偏差为1.04%～2.50%，检出限为0.02～0.05mg/L。孟令志等[18]采用高效液相色谱法测定多酚组分，甲醇为溶剂，经过C18固相萃取小柱，收集流出液，滤膜过滤，进样，用高效液相色谱分析测定啤特果多酚组分，多酚纯度由16.45%提升到60.67%，经HPLC法分析后，啤特果中多酚含量达到443.42mg/g。以上研究结果表明，运用高效液相色谱法提取具有操作过程简便、高灵敏度、分析精确度高、分离速度快、应用广等优点，但高效液相色谱仪分析成本高[19]。

3.结论和展望

啤特果是提取天然活性成分黄酮类和多酚类化合物的优质植物资源，啤特果成分提取方法的研究已经取得了一定的进展，但仍需要进一步优化提取方法，提高提取效率和品质，以满足啤特果的开发利用需求，如何更好地利用新型提取技术提高提取效率和品质、探索更多啤特果成分的提取方法还需要进行不断探索。对于啤特果成分检测方法，虽然目前研究已经取得了一定的进展，但仍需要进一步改进和优化检测方法，以提高检测灵敏度、准确性和速度，以满足对啤特果中营养成分的深入研究和开发利用的需求，更好地揭示啤特果各成分的作用机制和营养价值，为其在食品工业和保健品领域的开发利用提供更多的科学依据。