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超临界萃取技术在食品保健品领域的应用

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  • 发布时间:2021-03-15 17:06
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【概要描述】保健食品在我国历史悠久,自古就有“药食同源”之说,食物与药物同出一个来源,历代的本草及方剂典籍中都有大量的记载,其中就有不少的保健食品,如枸子酒、桑椹蜜膏等。

超临界萃取技术在食品保健品领域的应用

【概要描述】保健食品在我国历史悠久,自古就有“药食同源”之说,食物与药物同出一个来源,历代的本草及方剂典籍中都有大量的记载,其中就有不少的保健食品,如枸子酒、桑椹蜜膏等。

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  保健食品在我国历史悠久,自古就有“药食同源”之说,食物与药物同出一个来源,历代的本草及方剂典籍中都有大量的记载,其中就有不少的保健食品,如枸子酒、桑椹蜜膏等。

  近几年国际上正处于研究热潮的保健食品(功能性食品)显露出其旺盛的生命力,这类研究主要围绕药食同源类天然生物展开。像食(药)用菌、草本植物、部分海洋生物等,都是近几年崭露头角的新一代保健食品。

  它们的主要特点是可以作为普通食品食用,又具有疾病治疗效果和保健作用,代表了未来保健及预防医学的发展方向。

  超临界二氧化碳萃取技术作为一种绿色环保的提取技术,和传统的榨取、有机溶剂提取、水蒸汽提取法相比具有以下先进性:

  1.提取温度低,不会引起热敏性物质的活性受到破坏;

  2.提取速度快、时间短、效率高;

  3.提取物中没有有机溶剂残留,二氧化碳可以循环利用,无环境污染,属于绿色生产工艺;

  4.二氧化碳不助燃而且阻燃,使用安全性好;

  5.二氧化碳廉价易得,生产成本低;

  6.溶剂和溶质分离方便。只需通过改变温度和压力就可达到溶质和溶剂的分离, 操作简便。由于具备以上特点和先进性,超临界二氧化碳萃取技术在保健食品领域的应用有着广阔的前景。

  1 目前的研究及应用状况

  超临界萃取技术的特点和优点,目前在保健食品领域得到了充分的体现。小麦胚芽油是从小麦胚芽中提取的一种高营养保健油, 它含有大量人体所必需的不饱和脂肪酸酸、亚油酸和亚麻油酸 。因此, 小麦胚芽油具有促进末梢血液循环、降低血清胆固醇、改善心肌功能, 延缓人体衰老和防止肿瘤等功效, 是一种很好的营养保健油。

  用超临界CO2 萃取技术萃取小麦胚芽油具有出油率高、油质好、维生素E 含量高、无溶剂残留和无需脱色、脱臭等工序的优点。孙爱东等也进行超临界CO2 萃取技术萃取小麦胚芽油的试验研究。讨论了预处理条件(水分含量、粉碎方法、粉碎度) 、萃取条件(温度、压力) 、分离条件(温度、压力) 对小麦胚芽油萃取的影响, 得出工艺条件, 即水分含量< 5% , 萃取压力35MPa , 萃取温度35 ℃; 分离压力11MPa , 分离温度45 ℃, 萃取时间60min , 萃取率达到97.15 % 。王小梅等在用超临界CO2 萃取技术萃取小麦胚芽油试验的基础上, 以乙醇为夹带剂进行萃取小麦胚芽油的研究。结果表明, 乙醇用量为投料量的10 %~15 % (质量分数) , 小麦胚芽油的得率可进一步提高。

  张福琪等研究了超临界CO2 萃取技术萃取小麦胚芽油的试验, 试验得出了萃取工艺条件: 压力为25MPa , CO2 流量为315kg/ h , 时间为310~315h , 温度为38 ℃, 物料中含水量越低越好, 萃取率可达85 % 以上。南方面粉厂采用超临界二氧化碳萃取技术从小麦胚芽中提取小麦胚芽油,含有80%不饱和脂肪酸,100g 小麦胚芽油中含有500mg 维生素E。

  玉米胚芽中提取的玉米胚芽油是一种多功能的营养保健油, 它含有丰富的多不饱和脂肪酸和维生素E、β50,胡萝卜素等营养成分, 对生长发育、滋润皮肤、降低血清胆固醇、预防和治疗高血压、心脏病、动脉硬化及糖尿病具有特殊的功能。尹卓容对超临界CO2 萃取技术萃取玉米胚芽油的研究表明, 采用超临界CO2 萃取技术萃取玉米胚芽油有较好的选择性, 可以在萃取的同时完成脱酸、脱臭、脱胶和脱色等精炼过程, 不需要高温, 有利于节能和防止玉米胚芽油的氧化而造成油中营养成分的损失。工艺条件为: 压力为35MPa , 温度为65 ℃, 时间为2~3h , 玉米胚芽油的回收率为9517 % 。朱恩俊进行了利用超临界CO2 萃取玉米胚芽油的试验研究, 结果表明, 降低玉米胚芽的原料的粒度, 改变原料的形状, 降低原料的自然堆积比重, 采用塔板式装料方式等措施, 可以明显提大大提高出油率。在30MPa 和35 ℃的得油率可达4715 % 。

  高彦祥等进行了超临萃取技术萃取玉米胚芽油工艺的研究, 得出压力为30MPa , 温度为42 ℃, 玉米胚芽油得率为90% 。

  葡萄籽油是葡萄酿酒或榨汁后的副产物, 经提取的葡萄籽油含有大量的不饱和脂肪酸和营养保健成分,其中仅亚油酸就达75 % 以上, 具有降低血中胆固醇、调节脂肪代谢, 防止血栓的形成和软化血管的保健功能。葡萄籽油传统的提取方法具有出油率低、杂质含量高、不饱和脂肪酸易被氧化分解等缺点。卢长润采用正交试验确定了超临界CO2 萃取技术提取葡萄子油的工艺条件, 试验表明, 萃取压力30MPa , 萃取温度45℃, 萃取时间115h  提取率14% 。潘太安等用超临界CO2 萃取葡萄籽油, 研究了不同萃取压力、温度、流量、颗粒细度和萃取时间对葡萄籽出油及油质的影响。结果表明: 在颗粒细度为40 目, 压力为20 ~30MPa , 温度为35 ~50 ℃, 流量为40kg/ h 下萃取315h , 提取率大于93 % 。

  2 展望

  超临界 CO2 萃取技术提取的保健食品具有绿色、保持生物活性不易受热分解、稳定性强、色味纯及提取率高等优点而成为保健食品的一种具有相当发展潜力的高新提取分离方法。

  虽然超临界萃取技术在保健食品中研究开发在我国还处于起步阶段, 但是随着高新技术的发展和人们研究的不断深入, 我们相信, 超临界CO2 萃取技术将推动保健食品的研究开发向更高层次发展。

  3 讨论

  随着物质生活水平的改善提高和人们对健康的日益重视, 人们越来越崇尚“回归自然”, 保健食品需求增多的同时, 对保健品的质量要求也越来越高。提高保健食品的质量和研究开发高附加值、高质量的保健食品是适应市场经济和人们建康的要求, 特别是我国加入WTO 后, 如何提高我国保健食品的市场竞争

  能力和市场占有份额, 是一个亟待解决的问题。

  我们可以通过超临界萃取技术在保健食品加工中的应用,来提高保健食品的质量,使其具有很好的功效,从而形成良好的效果,带来良好的市场效应,形成一个可持续发展的品牌。要达到这个目标,需要具备以下条件:

  1. 要选择具有优良保健作用的品种,并有一定的资源优势;

  2. 要有一定的技术创新能力;

  3. 要深入了解市场,适应市场需求。

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