醇提超临界蜂胶剩余物的性质及其微胶囊粉末的制备

吉 挺，李文艳，岑 宁，吴宏安

(扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009)

醇提超临界蜂胶剩余物的性质及其微胶囊粉末的制备

吉 挺，李文艳，岑 宁，吴宏安

(扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009)

对超临界蜂胶的利用价值及其应用进行探讨。采用HPLC法、国家标准法对蜂胶黄酮种类、总黄酮含量和抗氧化能力进行测定，采用冷冻干燥法对剩余物进行包埋。结果表明：醇提超临界萃取蜂胶剩余物的总黄酮含量为118.798mg/kg，与醇提蜂胶接近；不同蜂胶品对油脂的过氧化保护作用的强弱顺序是醇提蜂胶＞醇提超临界萃取蜂胶剩余物＞超临界蜂胶，说明超临界蜂胶剩余物也有一定的抗氧化作用；包埋后制备出的微胶囊产品粉质细腻、质地疏松，包埋率可达到69.87%。

蜂胶；再利用；总黄酮；抗氧化；微胶囊

蜂胶是一种独特而宝贵的天然资源，是蜜蜂(Apis mellifera)从胶源植物的芽苞或树干上采集的树脂，再混入其上颚腺分泌物和蜂蜡等形成的一种芳香味胶状固体。经研究证明，蜂胶具有显著的抗菌、抗病毒、抗氧化、降血糖、降血脂、提高免疫力等多种医疗保健功能，并对人体无任何毒副作用，是一种十分安全的保健品[1]。

目前，常用的蜂胶提取方法有乙醇提取和CO2超临界萃取两种。使用超临界技术萃取出的蜂胶呈金黄色，具备蜂胶固有的芳香味，减少了乙醇提取的溶剂残留问题[2]。但是，CO2超临界萃取的蜂胶得率比较低，其中很多都以残渣的形式损失掉了。在高端蜂胶生产中，人们大多将残渣丢弃，这在很大程度上造成了原料的浪费。在低端蜂胶市场上，有一些人用树胶充当蜂胶，这严重损害了消费者的利益，也冲击了正品蜂胶市场[3]。

本实验对超临界萃取后的蜂胶残渣进行二次提纯，并用微胶囊技术对醇提超临界萃取蜂胶剩余物进行包埋，拟为超临界蜂胶剩余物的再利用以及蜂胶产品深加工工艺研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蜂胶 扬州大学实验蜂场；猪板油、大豆油均为市售。

乙醇(纯度95%)、甲醇、氯仿、氯化亚铁、浓盐酸、硫氰酸钾、无水乙醚、羧甲基纤维素钠(均为分析纯)；麦芽糊精、变性淀粉、单硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯等(均为食品级)。

1.2 仪器与设备

HA121-50-01超临界萃取装置 南通华安超临界设备有限公司；NDJ-8S数字旋转黏度计 上海舜宇恒平科学仪器有限公司；FJ-200-S数显高速分散均质机 上海标本模型厂； FD-5真空冷冻干燥机 上海市离心机械研究所；LC-600高效液相色谱仪 LabTecho公司；光栅分光光度计；旋转蒸发仪；离子镀膜仪；环境扫描电子显微镜。

1.3 方法

1.3.1 蜂胶的提取

1.3.1.1 醇提蜂胶的提取工艺流程

蜂胶原胶→除杂→冷冻→粉碎→95%乙醇溶液浸泡72h→过滤→上清液蒸馏→干燥→醇提蜂胶

1.3.1.2 蜂胶的超临界萃取

蜂胶原胶经粉碎后在46℃、25MPa的条件下以CO2为流体进行萃取。

1.3.1.3 醇提超临界萃取蜂胶剩余物工艺流程

95%乙醇浸泡超临界蜂胶残渣72h→过滤→上清液蒸馏→干燥→醇提超临界萃取蜂胶剩余物

1.3.2 3种提取方法获得蜂胶总黄酮含量的检测

将经这3种提取方法得到的蜂胶产品进行基于8种黄酮成分的分析，采用高效液相色谱法，通过计算不同峰面积获得8种黄酮成分含量，并计算总黄酮含量。

1.3.3 3种提取方法获得蜂胶在猪油体系中的抗氧化保护作用

将猪板油洗净切成小块，在高温条件下熬制成猪油，冷却。试验分为4组，空白对照组、醇提蜂胶组、超临界萃取蜂胶组、醇提超临界萃取蜂胶剩余物组，添加蜂胶质量分数0.05%，每组做4个平行样。将试样置于(60±2)℃的烘箱，每隔12h测一次油脂过氧化值。

1.3.4 醇提超临界萃取蜂胶剩余物微胶囊粉末的制备工艺流程[4-7]

将大豆油加热至60℃，加入单硬脂酸甘油酯，搅拌混合均匀，再加入蜂胶粉末，快速搅拌，制成油相(终温60℃)。再将麦芽糊精加入温水中，待麦芽糊精溶解完全呈透明色时，缓慢加入变性淀粉，搅拌机搅拌数次，加入羧甲基纤维素钠，再搅拌数次，制成水相。在快速搅拌下，将油相缓慢加入水相中，充分搅拌混合，搅拌机搅拌，均质，即成均匀的微胶囊乳化液。最后将乳化液倒入直径15cm的塑料培养皿中(乳化液厚度不超过5cm)，冷冻干燥8h后粉碎、过筛，得到醇提超临界萃取蜂胶剩余物微胶囊粉末。

1.4 测定指标

1.4.1 过氧化值

抗氧化作用是蜂胶最主要的生理作用，目前国内市场上的蜂胶产品主要也是针对这一生理功能进行技术开发的。测定方法参照GB/T 5009.37—2003《食用植物油卫生标准的分析方法》[8]。

1.4.2 乳化稳定性

乳化液是多相分散体系，具有热力学不稳定性，液滴有自动聚结的趋势。乳化液如果均质的不好，芯材液滴越大上浮的速度就越快，分层后上层百分含量就越大。所以放置相同时间的情况下，乳化液的下层百分含量就能代表乳化液的稳定性[9]。测定方法：将乳化液稀释3倍倒入具塞量筒中，静置24h，下层乳化液百分率即为乳化液稳定性的指标。

1.4.3 乳化液黏度

黏度对微胶囊乳化液的制备会产生一定的影响。黏度过高，会给后续的搅拌、均质带来困难；黏度太低，蜂胶颗粒会下沉。因此，要将黏度控制在适合的范围内。测定方法：用数显旋转黏度计测定，测定温度为30℃，待转子转动15s后读数。

1.4.4 微胶囊包埋率

微胶囊包埋率是评价微胶囊产品好坏的重要指标[10]。测定方法：准确称取样品2g于一已干燥至质量恒定的锥形瓶中(样品与锥形瓶总质量为m1)，分两次加入30mL无水乙醚振荡提取10min，用已知质量(m2)的滤纸过滤样品，并用10mL无水乙醚洗涤锥形瓶和滤纸，然后在60℃烘干并冷却称量(m3)。计算公式为[10]：

式中：m为样品质量/g；N为微胶囊制品中油脂理论相对含量/%。

1.4.5 正交试验设计

选择微胶囊包埋率最高的配方，通过正交试验优化微胶囊的制备工艺。以单因素试验为基础，设计L9(34)正交表设计正交试验，选择最适的工艺参数。

2 结果与分析

2.1 不同提取方法所得黄酮种类和总黄酮含量的差异

图1 几种蜂胶制品的液相色谱图Fig.1 Liquid chromatograms of propolis products with three extracts from propolis

黄酮类化合物是蜂胶的主要成分，它在稳定血液循环、增加酶类活性、提高免疫力水平、抗炎除毒、调节新陈代谢和生理功能方面，有着极好的作用[11]。图1是3种提取方法获得的蜂胶制品中8种主要黄酮类化合物成分的液相色谱图，表1为根据图1所获得的不同提取方法蜂胶制品黄酮类化合物含量测定结果。从表1可以看出：醇提超临界萃取蜂胶剩余物的总黄酮含量为118.798mg/kg，与醇提蜂胶接近(127.808mg/kg)，远远高于超临界蜂胶(5.04mg/kg)，另外，醇提超临界萃取蜂胶剩余物中高良姜素含量是相当可观的，比醇提蜂胶高出28.44%。这说明醇提超临界萃取蜂胶剩余物是有开发利用价值的。

表1 3种方法提取的蜂胶黄酮类化合物含量的差异测定结果Table1 Comparison of flavonoid compound composition of three extracts from propolismg/kg

2.2 不同提取方法所得蜂胶抗氧化效果的比较

表2 3种方法提取的蜂胶对猪油的过氧化保护作用测定结果Table2 Comparison of protective effects of three extracts from propolis against the peroxidation of lardmeq/kg

抗氧化作用是蜂胶的主要生理功能之一，也是判断蜂胶作用高低的依据，蜂胶对人体高血脂、高血糖、清除体内自由基的作用均源自于蜂胶的抗氧化活性[12]。将3种提取方法得到的蜂胶加入到猪油中，研究它们对油脂的过氧化保护作用，从表2可以看出：无论是醇提蜂胶、醇提超临界萃取蜂胶剩余物还是超临界蜂胶，均有一定的抗氧化保护作用。其抗氧化保护作用的顺序是醇提蜂胶＞醇提超临界萃取蜂胶剩余物＞超临界蜂胶，这与总黄酮含量的测定结果一致，从而更加有力地说明醇提超临界萃取蜂胶剩余物有一定的开发利用前景，这对于节约蜂胶原料、降低蜂产品生产成本以及蜂保健品的普及意义重大。

2.3 醇提超临界萃取蜂胶剩余物微胶囊乳化液的制备

应用微胶囊包埋技术，选择合适的壁材、乳化剂、稳定剂对醇提超临界萃取蜂胶剩余物进行包埋，并对制备配方和工艺参数进行比较研究，结果见表3。

表3 醇提超临界萃取蜂胶剩余物微胶囊乳化液的制备结果Table3 Different emulsion composition for the microencapsulation of alcohol extract from propolis residue left after SFE-CO2extraction

表4 “两步提取法”蜂胶的制备工艺参数正交试验结果Table4 Orthogonal array design layout and experimental results

由表4可看出，正交试验结果通过极差分析得到极差顺序为乳化温度＞均质转速＞均质时间，说明在影响微胶囊化的3个参数中，乳化温度影响最大；最优参数为乳化温度60℃、均质时间6min、均质转速8000r/min。但考虑到转速达到8000r/min时噪音会很大以及产生大量的热量而使蜂胶变软粘黏，因此选择转速4000r/min比较合适。

图2 醇提超临界萃取蜂胶剩余物微胶囊粉末的外观照片(a)和电子显微镜照片(b)Fig.2 Microphotographs of microencapsulated alcohol extract from propolis residue left after SFE-CO2extraction

由图2可看出，微胶囊颗粒外观分布比较均匀，颜色呈淡咖啡色，有着蜂胶特有的芳香味，其内部结构比较蓬松，有很多空穴，这对于产品在水中的溶解与分散很有利。

3 结 论

3.1 通过将蜂胶CO2超临界萃取后的剩余物进行乙醇提取，可以使蜂胶中的功效成分得到最大程度的利用，所获得的醇提超临界萃取蜂胶剩余物表观与醇提蜂胶相近，总黄酮得率为118.798mg/kg，与醇提蜂胶

(127.808mg/kg)接近，并且具有一定的抗氧化能力。醇提超临界萃取蜂胶剩余物的开发利用对于节约蜂胶原料以及蜂胶产品的普及均有重要意义。

3.2 微胶囊包埋技术对醇提超临界萃取蜂胶剩余物进行包埋，不仅可以提高蜂胶的使用效率，还可以改善蜂胶的口感、有利于人体吸收，同时可以制成多种剂型，丰富蜂胶产品的种类。通过对制备配方和工艺参数比较分析表明，醇提超临界萃取蜂胶剩余物微胶囊粉末的最优参数为乳化温度60℃、均质时间6min、均质转速4000r/min。

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Characterization and Microencapsulation of Alcohol Extract from Propolis Residue Left after SFE-CO2Extraction

JI Ting，LI Wen-yan，CEN Ning，WU Hong-an
(College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China)

In order to elevate the utilization value of propolis residue from supercritical carbon dioxide fluid (SFE-CO2) extraction, the residue was reextracted with absolute alcohol, and the extract obtained was subjected to comparisons with alcohol and SFE-CO2extracts from propolis for differences in flavonoid compound composition and antioxidant effect and to microencapsulation by lyophilization. Total flavonoid content in the alcohol extract from propolis residues left after SFE-CO2extraction was 118.798 mg/kg, which was close to the alcohol extract from propolis. The protective effects of different propolis products on the peroxidation of lard were different and deceased in the following order: the alcohol extract from propolis＞ the alcohol extract from propolis residue left after SFE-CO2extraction ＞ the SFE-CO2extract from propolis. Thus, the alcohol extract from propolis residue left after SFE-CO2extraction is a superior antioxidant. Its microcapsules were exquisite powder with a loose texture and the embedding rate was 69.87%.

propolis；recycling；total flavonoids；antioxidation；microcapsule

TS201.1

A

1002-6630(2010)20-0256-04

2009-09-23

国家现代农业(蜂)产业技术体系项目(nycytx-43-5yz5)；江苏省科技攻关项目(BE2007321)

吉挺(1974—)，男，副教授，博士，主要从事特种经济动物饲养(蜂)研究。E-mail：jiting12@sohu.com