迷迭香及其提取物的提取应用

核心提示:  迷迭香拉丁学名(Rosmarinus officinalis),是双子叶植物纲、唇形科、迷迭香属植物灌木。  性喜温暖气候,原产欧洲地区和非洲北部地中海沿岸,
  迷迭香拉丁学名(Rosmarinus officinalis),是双子叶植物纲、唇形科、迷迭香属植物灌木。
  性喜温暖气候,原产欧洲地区和非洲北部地中海沿岸,也叫海洋之露。
  迷迭香是一种多用途的经济作物,从中可提取抗氧化剂、迷迭香精油等。抗氧化剂的主要成分是具有抗氧化功能的二萜类、黄酮类、三萜类等化合物;迷迭香精油则是一种由30多种挥发性成分组成的液态油状物。
  在我国根据《GB/T 12729.1-2008 香辛料和调味品 名称》可知道迷迭香是一种香辛料。
  根据《GB 2760食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》可知道迷迭香提取物是一种抗氧化剂。
  在食品加工领域的应用
  迷迭香及其提取物在肉类食品加工中可以很好地阻止氧化反应,保护被加工食品的风味。
  肉类食品自身不含有天然氧化剂,在加工过程中很容易发生氧化甚至腐败等情况;对肉制品进行加热时,其分解的产物会使肉制品产生异味。在此过程中,肉制品的组织和细胞会发生大量的破裂,释放其组织中的酶和铁。这些释放出来的酶和铁可以相互结合成一种催化剂,加速肉类食品的氧化反应。这是导致肉类食品产生“过熟”味道的主要原因。
  相关研究表明,多种肉制品在加热或贮存的过程中添加迷迭香提取物,不仅能使相应的肉制品具备优异的抗氧化能力,还能防止肉制品腐败,保护肉制品原有的风味。
  迷迭香及其提取物具有抗氧化的作用,这种性质稳定性非常好,且不易挥发,同时它对味道、香气具有一定的控制作用。
  迷迭香及其提取物的溶解能力较强,它既可以制成脂溶性产品,也可制成水溶性产品,因此在食品应用方面适应性强,在食品加工中具有稳定油脂和精油的作用。
  另外迷迭香及其提取物中有效成分的沸点较高,香气阈值较低,因此,在生产中可通过减少用量的方式以期降低成本。
  迷迭香及其提取物的特性,使其在食品加工中应用非常广泛。它能够抑制食品的衰败,减缓食品中胡萝卜素的褪色速率;在风味改善方面,天然迷迭香的风味能将食品中的其他风味调和,能防止预煮和粉碎的禽类、肉类及鱼类产生过熟的味道,还能改善低 pH 值酱汁的风味,在食品及食品价加工中已有应用 。
 
  迷迭香的提取方法
 
  1.水蒸气蒸馏法
  提取物质:迷迭香挥发性成分
  原理:根据挥发油各组分蒸汽压力的不同,利用水蒸气将精油从原料中提取出来
  影响因素:粉碎度、浸泡时间、加水量、提取时间
  优点:操作简单,成本较低,并且可降低香料成分馏出温度,防止提取物分解或变质,提取工艺较为成熟,产量大,且对环境无污染。
  不足:水蒸气蒸馏法提取过程时间较长,系统开放,其过程会造成热不稳定和易氧化成分的损失,对部分组分有破坏作用,因此只适用于提取精油。若需提取其他有效成分,需联用其他提取方法,此时工艺将变得复杂、成本高。
 
  2.溶剂提取法
  提取物质:迷迭香中有效物质
  原理:利用有机溶剂如石油醚、正己烷、乙酸乙酯、丙酮、乙醇作为提取溶剂,将有效物质溶解出来。
  考虑到安全、有效、经济等方面的因素,迷迭香提取一般采用乙醇作为有机溶剂,乙醇适宜在 2 h 内提取,液料比 10 ∶1。乙醇的浓度不宜过大,以免将迷迭香中的非极性物质也溶解出来,如叶绿素等。并且该法常与微波震荡等方法相结合,可达到更高的收率。
  影响因素:乙醇浓度、提取温度、料液比、提取时间和提取次数等。
  优点:采用溶剂法对富含鼠尾草酸的药材的提取进行分析,该提取工艺提取率高,稳定性好,适于工业化的应用;从迷迭香中提取熊果酸,提取率为 92.38% ,其纯度高,同时可提取迷迭香中多种抗氧化类成分。该法具有安全、有效、环保、操作简便,成本相对较低。
  不足:鼠尾草酸在分离过程中受操作条件的影响较大,易转变成氧化中间产物鼠尾草酚,使抗氧化作用降低,导致产品难以达到国际市场要求。
 
  3.超声提取法
  提取物质:迷迭香酸、鼠尾草酸、鼠尾草酚、熊果酸、齐墩果酸等。
  超声提取过程中随着时间的增加,鼠尾草酸和迷迭香酸得率逐渐增加,超过 50 min 鼠尾草酸得率有降低趋势,推测在长时间超声作用下鼠尾草酸发生部分降解或异构化。料液比对迷迭香酸得率的影响不很显著,但对鼠尾草酸得率影响显著。
  优点及不足:超声提取虽然提取时间长,但药液杂质少,有效成分易于分离、纯化; 提取温度低,有效成分不易被变坏; 提取工艺运行成本低,综合经济效益显著; 操作简单易行,设备维护、保养方便等。
  4.超临界二氧化碳提取法
  提取物质:精油及抗氧化剂( 迷迭香酸、鼠尾草酸等) 。
  乐振窍等采用超临界二氧化碳萃取法提取天然迷迭香抗氧化成 分,最佳提取参数为压力40MPa,温度80 ℃,水添加量 20% 、存取时间2.5h。主要提取出迷迭香酸,鼠尾草酸等成分。
  张文成等研究得出其最佳工艺条件为: 萃取压力32.6 MPa,温度56.5 ℃,夹带剂用量 0.6 mL/g,萃取时间1h。另外,选择复合载体助溶剂“E6K-10ET”,不但使得萃取产物的理化性状得到明显改善,而且助溶效果非常显著,鼠尾草酸萃取收率从25. 83% 提高到了62.14%。
  优点:方法简便、快捷、效率高,所得精油品质纯正,抗氧化活性成分含量高。由于该方法成本低、无污染、节约能源、操作简便、环保,具有同时分离、纯化等优点,已在天然抗氧化剂的提取分离方面得到广泛应用。
  不足:超临界二氧化碳萃取受处理量的限制,产量低,目前工业开发难度较大。
 
  5.亚临界流体萃取法
  提取物质:黄酮类、皂苷类、萜类、抗氧化物及挥发油等成分
  原理:利用亚临界流体作为萃取剂,在低压、无氧、密闭的容器中,根据相似相容原理,通过萃取物料与萃取剂在寖泡的过程中的分子扩散过程,通过减压蒸发将产物与萃取剂分离出来。
  影响因素:温度、时间、有机溶剂、表面活性剂的添加、萃取次数等。
  优点:溶剂选择面大,流体来源广,价降低,溶耗低,提取质量高,环保,快速,适于热敏成分等。
 
  6.微波萃取法
  提取物质:迷迭香的油类、生物碱类成分。
  原理:微波对植物不同的部位、不同的组织有不同的作用,胞内产物的释放有一定的选择性,所以应根据植物产物的特性及其不同部位,采用不同的处理方法。微波可以穿透萃取介质,直接加热,能缩短萃取时间和提高萃取效率。
  王明芝等研究微波萃取技术在中药及天然产物中应用,提出对精油、黄酮类等的提取。王乃馨采用微波辅助提取迷迭香挥发油,最佳工艺条件为: 料液比为12.3 mL /g,提取时间125s,微波功率为500W,提取率达4.05%。
  优点:微波萃取受溶剂亲和力的限制较小,可供选择的溶剂较多,减少了溶剂的用量。安全可靠,无污染,属于绿色工程。微波萃取无需干燥等预处理,简化了工艺,减少了投资,且萃取的结果不受物质含水量的影响,可回收,具有选择性强、操作时间短、溶剂耗量少、便于控制、设备简单、环保、投资少等优点。
 
  7.其他提取方法
  用于提取迷迭香有效成分的提取方法还有酶解法、微胶囊双水相萃取法等。
  酶解法提取精油是一种新型的提取方法,是根据植物细胞壁的构成,利用酶的高度专一性的特点选择相应的酶,将细胞壁的组成成分水解、降解,破坏细胞壁结构,使细胞内有效成分溶解、混悬或胶溶至溶液中,从而达到提取目的。该法可缩短提取时间,有效成分纯度高,但是技术要求较高。
  微胶囊双水相萃取法是将微胶囊与双水相技术结合起来使用,不仅提高了挥发油的提取效率和纯化程度,还能有效地保护了提取过程中不稳定成分的转化。
 
  参考文献:
  【1】毛璐伊,天然香料迷迭香及其提取物开发应用的研究进展,中国化工贸易 2018 第6期 P142 1674-5167
  【2】刘凤柳,夭建华,曾婉俐,黄海涛,李雪梅,周岚,管莹,高茜,迷迭香有效成分的提取方法综述,应用化工 2014 第A1期 P177-180 1671-3206
  部分内容来源于网络
  来源:食品原料ABC
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