CO2 超临界萃取油茶皂苷的研究

    吕晓玲 李肇奖

    (天津科技大学食品科学与生物工程学院 , 天津 ,300222)

    摘 要 研究了 CO2 超临界流体萃取油茶皂苷的工艺 ,确定最佳萃取条件为 ,压力 25MPa、温度 50 ℃、体积分数

    65 %乙醇为夹带剂 ,CO2 流量 25～30L h ,萃取时间 3 h。在最佳萃取条件下油茶皂苷的收率为 15123 % ,纯度

    78165 %。与乙醇浸提法相比较 ,超临界萃取皂苷的纯度比乙醇浸提法高 54 % ,且工艺简单。

    关键词 CO2 超临界萃取 , 油茶 , 皂苷

    第一作者:硕士,教授。

    收稿时间:2004 - 08 - 19 ,改回时间:2004 - 11 - 25

    油茶皂苷是从茶籽饼粕中提取出的 1 种三萜类

    皂苷 ,存在于油茶种子和叶中。其基本结构由三萜皂

    苷元、结构糖、结构酸组成。纯的油茶皂苷为乳白色

    或淡黄色固体无定形粉末 ,其精制品一般为无色柱状

    结晶体 ,具有刺激鼻粘膜的特性 ,熔点为 223～

    224 ℃,平均分子式为 C57 H90 O26 ,相对分子质量为

    1 200左右。油茶皂苷结晶易溶于含水的甲醇、乙醇、正丁醇及冰醋酸中 ,能溶于水、热醇 ,难溶于冷水、无

    水乙醇 ,不溶于乙醚、氯仿、石油醚及苯等 ,在稀碱性

    水溶液中溶解显著增加。油茶皂苷具有皂苷的一般

    通性 ,味苦、辛辣 ,有表面活性及溶血作用 ,同时具有

    抗炎、抗氧化、降血压等作用[1 ,2 ]。

    图 1 油茶皂苷(R1 ,R5 为糖基)结构式

    目前 ,萃取工艺一般采用水、乙醇、正丁醇等低碳

    醇为溶媒 ,能耗高 ,有易燃易爆的危险 ,还对环境造成

    了污染。同时 ,有机溶剂对油茶皂苷的溶解选择性

    差 ,致使提取物中杂质含量高 ,需要采用不同的方法

    进行精制[3 ]

    ,纯化步骤多 ,收率低 ,限制了油茶皂苷

    下游开发应用。

    超临界流体 CO2 ( supercritical fluid CO2 , SCF -

    CO2)萃取技术是近年来发展起来的一项新技术 ,在

    天然活性成分提取方面得到越来越广泛地应

    用[4～7 ]

    ,但未见有采用该方法萃取油茶皂苷的报道。

    文中用 SFE2CO2 技术对油茶皂苷提取进行了研究 ,并讨论了其工业应用的可行性。

    1 材料与方法

    111 原料及预处理

    油茶枯饼来自福建三明。除去杂质 ,粉碎、过 10

    目筛、 105 ℃烘箱干燥 4 h ,备用。

    112 仪器及药品

    HA221250206CO2 超临界萃取装置(江苏南通华

    安超临界萃取公司) ; SSI PC2000 高效液相色谱仪 ,紫外 检 测 器 modle 500UV VIS ( Lab instument

    Co1L TD) ,分析柱 KramosilC18 (5μm , 250 mm ×416

    mm) ;VIS2723 紫外可见分光光度计(上海精密科学

    仪器有限公司) ; FA2004 分析天平(上海精科天平公

    司生产) 。

    油茶皂苷 A 标准品(天津科技大学食品与生物

    工程学院生化研究室) ;CO2 购自天津河西区供气站 ,食品级 ,纯度大于 9915 %;双蒸水由天津科技大学食

    品与生物工程学院实验室自制;其余化学试剂为分析

    纯。

    113 试验方法

    11311 传统溶剂萃取工艺[7 ]

    每批投料油茶枯饼 100 g ,用 300 mL 体积分数

    65 %乙醇溶液浸提 3 次 ,每次 2 h ,合并 3 次滤液 ,减

    压至浓缩 100～300 mL。加入少许的活性炭脱色 15

    min。然后 ,减压浓缩 ,浸膏于 70 ℃干燥至恒重 ,得总

    皂苷粗品。

    11312 CO2 超临界萃取残油

    取一定量的茶枯饼置于萃取罐中 ,排净罐内空

    气 ,在预先设定的萃取条件下 ,用 CO2 超临界流体萃

    取 2 h ,于分离罐中分离茶枯饼中的残油。

    11313 CO2 超临界萃取油茶皂苷

    脱油后的茶枯饼加入一定量夹带剂 ,在规定条件

    生产与科研经验

    2005 年第31 卷第1 期(总第205 期) 23

    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.下萃取油茶皂苷 3 h ,每半小时取样一次 ,直至萃取结

    束。

    114 油茶皂苷的测定

    11411 最大吸收波长的选定

    经光谱扫描表明 ,油茶皂苷与香草醛浓硫酸反应

    生成物在 550 nm处有最大吸收峰。

    11412 工作曲线的建立[7 ]

    取油茶标准品 21 mg ,用蒸馏水溶解并转移至 10

    mL 容量瓶中 ,用蒸馏水稀释定容至 10 mL。取此液

    011、 0115、 0120、 0125、 0130 mL ,分别置于干净试管

    中 ,并加水至溶液体积均为 015 mL ,准确加入 0. 08

    g mL 香草醛溶液 015 mL ,于冰水中冷却后加入体积

    分数为 77 %硫酸 410 mL ,摇匀 ,混合物于 60 ℃,加热

    15 min ,然后于冰水中冷却 10 min ,取出置于室温中 ,以试剂为参比溶液 ,用 1 cm 比色皿在波长 550 nm 处

    测定吸光度。以吸光度 ( A ) 与标准溶液的质量浓度

    C (mg mL) ,求得回归方程为:

    C = 01162 8 A - 01003 7 R2

    = 01997 9

    11413 回收率试验

    准确量取茶皂素提取液 25、 50、 75μL ,加入油茶

    皂素标准液 50μL ,测其吸光度并由回归方程求出相

    应的茶皂素含量 ,并与未加茶皂素标准样品的对照液

    进行比较 ,计算加样回收率。平均加样回收率为

    9915 %。

    2 结果与讨论

    211 萃取条件对脱油效果的影响

    油茶枯饼中含有一定量的残油 ,在萃取油茶皂苷

    之前必须脱除干净 ......