高新技术在蜂胶保健食品中的应用进展

摘要:蜂胶具有抗茵、抗氧化、抗肿瘤、降血压等多种活性,在保健食品和医药领域得到广泛的应用。本文介绍了超声波辅助苹取、微波辅助革取、固相微苹取、高压加工技术、超临界二氧化碳苹取技术、微胶囊技术等在蜂胶保健食品中的研究和应用进展,并对这些高新技术的应用前景进行了展望。

关键词:蜂胶;黄酮类化合物;高新技术

蜂胶是蜜蜂从植物芽孢和树干处采集树脂混入蜜蜂上颚腺分泌物以及蜂蜡等形成的一种具有芳香味的黏性胶状固形物。大量研究表明,蜂胶具有抗菌、抗病毒、抗癌、降血脂、降血压作用[1]。目前,蜂胶产品蜂胶软胶囊、蜂胶粉、蜂胶喷雾剂、蜂胶口服液和蜂胶片已成为消费者喜爱的一种保健食品。随着人们对蜂产品质量与安全的日益重视,高新加工技术不断应用在蜂胶保健食品中,提高了产品的品质和技术含量,增强了市场竞争力,推动了蜂产品行业不断发展 。

1 超声波辅助萃取技术

超声波产生的热效应、机械作用和空化效应使传播介质(提取溶剂)易于渗入溶质内部,能够缩短提取时间,提高有效成分的提取率。近年来,超声技术广泛应用于提取植物中的生物碱、苷类等生物活性物质物质,也是生蜂胶黄酮类化合物提取的一种重要方法。王春玲等[2]采用超声波技术对蜂胶黄酮的提取工艺进行了研究,经响应面优化浸泡时间、乙醇浓度、超声处理时间和液料比四个影响因素得到最佳提取条件为:乙醇浓度89%,浸泡时间11h,超声处理时间13mil,料液比12:1。李维莉等[2]比较了水浴和超声波辅助提取两种方法提取了蜂胶中黄酮类物质,结果表明,超声法以20倍原料重的75%乙醇水溶液超声20min浸提为最佳,且优于水浴法,黄酮提取率高达45.6%。

2 微波辅助萃取技术

微波技术是利用微波能量对物料加热达到要求的一种新技术,吸收微波的各个分子能按微波的频率高速往返运动,相互碰撞,彼此摩擦而产生热量,已应用于加热、干燥、杀菌灭酶、医疗等领域。利用微波技术可使溶剂分子发生高速震荡,增大了溶剂进入溶质内部的能力,使黄酮类化合物从基质上脱离,从而加速了向溶剂扩散的速度,缩短了提取时间,是一种提取蜂胶黄酮省时、高效的方法。吴玉敏等利用微波辅助萃取法提取蜂胶中黄酮类化合物,考察了溶剂浓度、微波功率、提取时间、料液比对蜂胶黄酮提取率的影响,优化的工艺条件为乙醇浓度80%,微波提取功率80w,提取时间1.5min,料液比1:4。与溶剂浸提法相比,微波辅助法具有提取效率高,时间短,节省溶剂用量等优点 。

3 固相微萃取技术

蜂胶中挥发性成分如萜烯类化合物等形成了蜂胶特殊香气,Melliou[5]报道了希腊蜂胶的挥发性成分具有良好的抗细菌和真菌的功效。研究蜂胶挥发性成分有助于进一步分析蜂胶功效成分的药用价值,并为蜂胶的标准化及开发利用提供依据 。

固相微萃取(Solid Phase Mincroextraction,SPME)是在固相萃取基础上发展起来的方法,其操作时间短、样品用量少、无需萃取溶剂、重现重现性好,适于分析蜂胶中挥发性物质 。

徐响等[6]采用了SPME联合GC- MS分析技术分析了蜂胶中挥发性成分,结果表明,中国不同地区蜂胶中挥发性成分存在差异,但均含有萜烯类、醇、醛、酮、酯等,其中甲酸、乙酸、苯甲酸、苯甲醇、乙酸苯乙酯是两地蜂胶挥发性成分的主要贡献物质 。

4 高压加工技术

高压加工技术是指在较低温度(常通低于100℃)的条件下,对生物材料施加100-800MPa的流体冷等静压力,从而使生物材料发生物理或化学的变化而得到新产品的一种技术 。

高压提取在室温条件下进行,不会使有效成分因受热而发生变性,而且提取时间非常短,高压设备的操作简单,节约能源并环保。席军[7]将蜂胶的高压提取方法与室温浸泡提取方法进行比较,发现高压提取的组分和室温浸泡提取的组分完全一样;而且在高达600MAa压力作用下,黄酮类化合物组分的提取率也没有减少,说明压力对蜂胶黄酮类化合物组分没有破坏作用,其最优提取工艺参数为:提取压力450-50MPa、乙醇浓度65%-75%、料液比1:28- 1:35g /ml。Zhang[8] 比较了高压提取(500MPa,1min),乙醇常温浸提(乙醇浓度75%,料液比1:35g/ml,时间7d)和热回流提取(乙醇浓度95%,料液比1:4/ml,85℃,4h)三种方法,结果表明高压提取法的提取率(5.10±0.14%)显著高于其它两种方法4.70±0.21%,4.56 ±0.11%)。

5 超临界二氧化碳萃取技术

超临界流体技术在近几十年来发展迅速,在食品、医药 、化工、材料 科学、环境科学、分析技术等领域己经得到广泛的应用。在医药和食品工业中,超临界流体技术主要用于中草药有效成分包括挥发性油、生物碱、苷类、香豆素类、萜类的提取。二氧化碳因其临界温度和临界压力低(31.06℃,7.39MPa),对中、低分子量和非极性的天然产物有较强的亲和力,而且具有无色、无味、无毒、不易燃、不易爆、低膨胀性、低黏度、低表面张力、易于分离、价廉、易制得高纯气体等特点,是应用最为广泛的超临界流体。

谷玉洪等[9]采用超临界CO2并用乙醇作夹带剂萃取蜂胶中的黄酮类有效成分,萃取物中仅含有少量树脂、蜂蜡等亲脂性成分,萃取物处理方法简单方便,萃取的最佳条件为:粉碎粒度为20目,萃取压力35MPa,萃取温度40℃,蜂胶与夹带剂用量比例为1:2。韩玉谦等[10] 采用四因素三水平的正交设计研究了超临界CO2萃取蜂胶有效成分的萃取工艺,并用色质联用法分析了蜂胶提取物的组成,结果表明超临界CO2萃取蜂胶有效成分最佳工艺条件为萃取温度55℃,萃取压力30MPa,CO2循环量0.6kg/g,w(携带剂)=5%。曾志将等[11]采用超临界CO2萃取蜂胶时发现超临界萃取是一种去除蜂胶原料中铅的有效方法。巴西蜂胶中含有3,5-异戊二烯-4-羟基肉桂酸(DHCA,artepillin C),能抑制肿瘤细胞的生长,是重要的生理活性成分之一。Lee等[12]采用超临界二氧化碳提取纯化了巴西蜂胶中的DHCA,提取温度和夹带剂乙酸乙酯添加量是影DHCA提取率和产物纯度的主要因素,添加6%的乙酸乙酯将提取率由不添加时的3.7%增加13.9%,超临界CO2萃取的DHCA纯度均在40%,远高于乙酸乙酯索氏提取法的16.9%。

6 微胶囊技术

微胶囊技术是一项具有很高实用价值并被广泛应用的新技术,它采用壁材(性淀粉、麦芽糊精、环糊变精、乳糖、纤维素、大豆蛋白、乳清蛋白、酪蛋白酸钠、石蜡、蜂蜡、单甘酯、卵磷脂等)与芯材(功能因子)混合,通过喷雾、挤压等工艺在外层形成一层连续而薄薄的包裹层,制备成微胶囊成品,其直径一般在5-200um。功能因子的微胶囊化避免了外界的温度、湿度、氧气、紫外线等因素的影响,显著提高了功能因子的稳定性、有效保护了活性成分的活性,而在壁材被破坏时,芯材又能被释放出来,充分发挥其生理活性。游海等[13]采用大米液体麦芽糊精为微胶囊壁材对蜂胶活性成分提取物进行了包埋,得到了包埋率高(95%以上)的固体的蜂胶微囊粉末,大大提高了产品的保质期。Bucirsh[14]采用明胶包埋了蜂胶提取物,考察了喷雾干燥条件和配方对产品品质的影响,在有无甘露醇时微胶囊的粒径分别为2.50um和2.70um,包埋率分别为39%和41%,包埋后产品可掩盖蜂胶特殊的气味,并减少了乙醇的用量,并对金黄色葡萄球菌(Staphyococcus aureus)保持了很好的抑制作用。

化学工程技术等领域发展进步使得粒径在纳米范围的微胶囊被制备出来。纳米粒子的尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应可提高其溶解性和在体内的生理作用 。

李雅晶等[15]将蜂胶乙醇溶液用β-环糊精包埋,得到的纳米蜂胶的载药量为(29.65±.0.01)%,包埋率为(98.82±.0.014)%,平均粒径为220.1nm。动物实验表明,纳米蜂胶具有明显降低血清胆固醇的作用。

展 望

随着科学技术的不断进步和发展,国内外学者对蜂胶的成分和生理作用进行了广泛而深入的研究,使蜂胶保健食品成为研究开发的热点,而新型的加工技术应用于蜂胶保健食品已日益引起重视,其应用前景十分广阔。现有的先进加工技术与其它单元操作结合,并和GC-MS、HPLC-MS、IR、NMR等分析手段联用,将会进一步提高生产效率,使蜂胶保健食品的加工技术日趋成熟和完善,由新型加工技术生产的健康、高品质和高安全性的蜂胶产品将不断涌现。

参考文献:(略)

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