蜂膠提取工藝研究進展

張文文，王凱，孫麗萍，吉挺│文

1揚州大學動物科學與技術學院，揚州 225000；2中國農業科學院蜜蜂研究所，北京100093

蜂膠（Proplis）作為蜂產品中的一種，是蜜蜂工蜂采集植物嫩芽、樹干的分泌物并結合蜜蜂本身腺體所分泌的分泌物進行不斷混合加工而成的一種膠狀混合物，主要包含蜂蠟、蜂花粉、樹脂以及揮發油等成分[1]，供蜜蜂構建、修補以及保護蜂巢安全。大量研究表明，蜂膠具有抗炎[2]、抑菌[3]、抗氧化[4]、抗腫瘤、抗病毒、保肝[5]、降血糖降血脂以及免疫調節等多種活性，被廣泛用于保健品、天然藥品和化妝品生產中[6]。蜂膠的成分復雜，主要有萜烯類、黃酮類、酚酸類、香豆素類、一些微量元素還有多種氨基酸和礦物質以及類固醇等。原生態的蜂膠不能被直接利用，還需要進一步的提取和加工，近年來隨著技術的不斷進步，蜂膠的提取方法也越來越多樣化。目前對于蜂膠中有效成分的提取方法常用的有超臨界流體萃取技術、溶劑提取法、超聲波輔助提取法、微波輔助提取法、超高壓加工提取等多種。

1 蜂膠活性成分的提取方法

1.1 超臨界流體萃取

超臨界流體（Supercritical Fluid）是一種高于臨界溫度和壓力的高密度流體，介于氣體和液體之間且兼備兩者的優點，當流體處于超臨界狀態時，流體密度與液體密度相近，超臨界流體萃取則利用其較好的溶劑性質，在壓力較高時溶解目的產物，壓力下降或流體溫度升高時將目的產物析出，從而達到萃取目的[7]。二氧化碳是最為常用的超臨界流體，超臨界二氧化碳萃取具有操作條件溫和，溶解能力強，臨界溫度（Tc=31.1℃）和臨界壓力（Pc=7.38MPa）低，有效成分破壞少等優點，且二氧化碳對空氣無污染，價廉易得，性質較穩定，被廣泛用于天然產物有效成分萃取生產中[8]。超臨界流體萃取蜂膠一開始由于蜂膠屬于膠狀物質，在進行超臨界流體萃取時，蜂膠在臨界溫度下易發生板結和溝流現象，使得蜂膠提取率大大降低，后經不斷改進，在萃取過程中加入夾帶劑，很大程度上提高了蜂膠的提取效率[9]。在超臨界流體萃取蜂膠工藝研究方面，谷玉洪等[10]以乙醇為夾帶劑進行蜂膠中總黃酮的萃取，得出了萃取的最佳條件為蜂膠與夾帶劑比例為1∶2，萃取壓力35 Mpa、萃取溫度40℃。徐響等[11]研究得出了超臨界二氧化碳萃取蜂膠的最佳工藝條件，表明在壓力33Mpa、溫度45.4℃且流體速度為16.8/h時，萃取效率最高，得出的有效成分最多。趙強等[12]通過超臨界二氧化碳流體萃取技術在30MPa，55℃，流體速度50kg/h萃取脫蠟后的蜂膠，經冷凍分離得到蜂膠揮發性油產物，GC-MS分析出51種成分，其中萜烯類及其衍生物含量較高。

1.2 溶劑提取法

溶劑提取法根據溶劑與目標產物的極性相似所以能夠相溶的原理，選用特定的溶劑，固定溶劑濃度、料液比、提取時間、提取溫度、提取次數等因素，將蜂膠中的有效成分充分溶解到溶劑中，從而達到最佳提取目的的方法。此法操作簡單，且需要的生產成本較低，常用的溶劑提取方法有乙醇提取法、石油醚提取法、乙酸乙酯提取法、乙醚提取法、乙二醇提取法、水提取法等多種方法，不同的溶劑提取得到的產物活性成分和生物活性也會有所差異[13]，不同溶劑提取法中乙醇溶劑提取法提取效率較高且乙醇作為一種傳統的有機溶劑最為常用[14]，趙亞周等[15]采用單因素提取和響應面優化方法，以蜂膠提取率和黃酮含量為指標，得出了乙醇提取蜂膠的最佳工藝參數。研究表明，在室溫下乙醇濃度95%，固定料液比為1∶10，浸提2次，浸提時間為24h的提取效率最高，黃酮含量最高，提取物的生物活性最好。李由等[16]研究醇溶法提取蜂膠的最佳工藝，通過單因素實驗和正交試驗，以蜂膠中總黃酮含量為指標，乙醇提取的最佳工藝條件為80℃，乙醇濃度75%，料液比1∶25，浸提1.5h總黃酮含量最高，為5.97%。

1.3 超聲波輔助提取法

作為一種物理破碎方法超聲波輔助提取法有著其獨特的優勢，超聲波輔助提取法操作簡單，提取率高，提取速度快，在生產中應用廣泛[17]。采用超聲波輔助進行溶劑提取，可縮短提取時間，大大提高提取效率。付英娟[18]在蜂膠提取研究中采用超聲輔助提取蜂膠，以黃酮含量為指標，通過建立數學模型以及中心旋轉組合設計得出蜂膠超聲波提取的最佳工藝參數:超聲功率538.28w，乙醇濃度79.51%，料液比1∶39.48，提取時間19.31min，此時的黃酮提取率預計可達到5.895%。曾林暉等[19]采用響應面優化的方法對超聲輔助提取方法進行優化，結果表明在超聲功率100w，液面高度4cm，提取時間18min，超聲波占空比75%時，蜂膠有最大提取率，黃酮含量為（39.06±0.48）mg/g。

1.4 微波輔助提取法

微波輔助提取法是一項新的提取方法，在天然產物的分離有著廣闊應用前景的提取技術，通過微波加熱溶劑，從而使蜂膠中的成分更好的溶解到溶劑中去，使提取速度，提取效率均大大提高[20]。李雅晶等[21]通過正交實驗，以蜂膠中的揮發性成分含量為指標，探究微波輔助提取蜂膠的最佳工藝，得出微波15min，微波溫度30℃，料液比1∶10，浸提2次時蜂膠中揮發性成分有最大提取率，并結合GC-MS比較巴西蜂膠和中國蜂膠中的揮發性成分，得出兩種不同的蜂膠的揮發性成分有差異的結論。Federica Pellati等[22]以蜂膠中黃酮和酚酸提取率為指標，通過響應面優化實驗設計，得出當微波溫度在106℃，乙醇濃度為80%，微波15min有最大提取率。

1.5 超高壓加工提取法

超高壓加工指通過高壓介質（一般是水）的壓力擠壓作用，使被擠壓物質發生物理或化學性質變化從而得到目標產物的過程，與傳統方法相比，超高壓加工技術在密閉條件下進行對環境無污染，耗能低，加工時間短，可選擇溶劑種類多，高壓設備相關參數易于調整和控制，由于在常溫下進行，可以很大程度的保留被高壓物的有效成分，目前已被應用廣泛于果汁果醬的生產，水產品加工，果蔬的保鮮，醫學和制藥方面，中藥有效成分提取[23]等多個方面。席軍[24]以蜂膠中的黃酮提取率為指標，對超高壓技術提取蜂膠技術進行了響應面優化，得出最佳提取條件范圍為壓力450MPa～500MPa，料液比1∶28～1∶35，乙醇濃度65%～75%。王娜等[25]采用超高壓技術提取蜂膠中的黃酮，進行響應面優化實驗設計，得出了超高壓技術提取蜂膠的最佳工藝條件為高壓壓力357.5MPa，料液比1∶46.75，乙醇濃度85.9%，高壓2min。

2 蜂膠活性成分提取方法比較

蜂膠的提取方法多種多樣，根據不同的成分指標和生物活性指標，不同提取方法各有其利弊，蔡君等[26]結合GC-MS分析對蜂膠的超臨界二氧化碳流體萃取和乙醇提取兩種不同提取方法的提取物進行分析，得出乙醇提取雖然總得率高，但是超臨界二氧化碳流體萃取產物中活性成分種類和含量更高的結論。胡福良等[14]針對不同提取方法產物中黃酮含量以及抗炎效果的差異，對蜂膠乙醇提取液，蜂膠水提液進行比較，結果表明不同方法提取的產物中黃酮含量有差異，水提液中黃酮含量更高，且二種提取液均具有較好的抗炎效果，并表明蜂膠水提液有著很大的開發潛力。徐坤[27]以蜂膠中總黃酮含量為指標，對溶劑提取法，超聲輔助提取法以及超臨界二氧化碳流體萃取法進行優化比較，結果表明超臨界二氧化碳流體萃取的提取率最好，幾乎是乙醇提取得率的兩倍。王小平[28]等結合GS-MS對水蒸氣蒸餾法，乙醚超聲提取法，乙醚提取法，乙醚索式提取法進行了比較，發現不同提取方法得出的提取產物化學成分及含量存在差異，且乙醚索式提取效果較好。李雅晶[29]以蜂膠中的揮發性成分為指標，比較了水蒸氣蒸餾法，超聲輔助提取法，微波輔助提取法以及溶劑提取法四種不同提取方法，表明超聲輔助和微波輔助兩種提取方法更適用于蜂膠揮發性成分的提取。

3 總結

蜂膠的多種提取工藝的最終目的都是將蜂膠中的有效成分盡可能的提取出來，更好的應用到生產中去，隨著人們對蜂膠的需求不斷增加，會有更多的提取工藝會被人們利用并進一步優化，在實際生產過程中，我們應結合實際生產需求進行綠色生產，使蜂膠盡可能得到充分利用。