麥蘊(yùn)華 鐘仲 李慶國(guó)

[摘要]目的 研究靈芝孢子油超臨界CO2提取工藝條件及其精制方法。方法 以萃取率為指標(biāo)，通過(guò)考察3個(gè)萃取因素（萃取壓力、萃取溫度、萃取時(shí)間），選取萃取靈芝孢子油最佳工藝，并以水蒸氣蒸餾法精制。結(jié)果 最佳工藝為萃取壓力30 MPa，萃取溫度50℃，萃取時(shí)間3 h，平均萃取率為20.68%。水蒸氣蒸餾后顯著降低靈芝孢子油的過(guò)氧化值。結(jié)論 本工藝萃取靈芝孢子油具有萃取率高、穩(wěn)定等特點(diǎn)，合理可行;精制工藝簡(jiǎn)單合理，可降低靈芝孢子油過(guò)氧化值，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

[關(guān)鍵詞]靈芝孢子油;超臨界CO2萃取;水蒸氣蒸餾;過(guò)氧化值

[Abstract] Objective To study the supercritical CO2 extraction process conditions and refining method of Ganoderma lucidum spore oil. Methods Taking the extraction rate as an indicator， three extraction factors （extraction pressure， extraction temperature， extraction time） were investigated， the best process for extracting Ganoderma lucidum spore oil was selected and refined by steam distillation. Results The optimal process was established with the pressure being 30 MPa， temperature being 50℃ and extraction time being 3 h and the extraction rate was 20.68%. The peroxide value of Ganoderma lucidum spore oil was significantly reduced after the steam distillation. Conclusion The process of extracting Ganoderma lucidum spore oil has the characteristics of high extraction rate and stability， and is reasonable and feasible. The refining process is simple and reasonable， which can reduce the peroxide value of Ganoderma lucidum spore oil and meet the national standard.

[Key words] Ganoderma lucidum spore oil; Supercritical CO2 extraction; Steam distillation; Peroxide value

靈芝孢子是靈芝生長(zhǎng)成熟期極其微小的卵形生殖細(xì)胞，一般只有4～6個(gè)微米，具有幾丁質(zhì)纖維素雙壁結(jié)構(gòu)，人體很難充分吸收，但破壁后就容易吸收[1-3]。靈芝孢子油作為靈芝有效成分的精華，黃色透明液體，主要由靈芝酸、不飽和脂肪酸、靈芝多糖等組成[4-6]。其主要的藥理作用有以下幾點(diǎn)：抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的作用、防治白血病等作用[7-14]。利用超臨界CO2萃取法萃取靈芝孢子油，不但可以有效地萃取靈芝孢子油，而且萃取物純度高[15-16]。對(duì)比傳統(tǒng)的化學(xué)溶劑萃取法，超臨界CO2萃取法具有以下特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，能耗低，無(wú)污染，化學(xué)溶劑無(wú)消耗和無(wú)殘留，萃取劑無(wú)毒，易回收，避免在高溫下萃取物的熱裂解，有效地保護(hù)生理性物質(zhì)的活性[17-20]。另外，靈芝孢子油含有很低的維生素E（VE）等抗氧化物質(zhì)，很容易氧化酸敗[19]。因此降低靈芝孢子油的過(guò)氧化值尤為重要，可通過(guò)水蒸氣蒸餾工藝降低靈芝孢子油的過(guò)氧化值。

1材料與方法

1.1一般材料

靈芝孢子粉（安徽黃山云樂(lè)靈芝有限公司，批號(hào)：20181028）;食品級(jí)CO2（安徽亳州福利氣體有限公司，批號(hào)：20190506），純度≥99%;冰乙酸（廣州化學(xué)試劑廠，批號(hào)：20180413）、異辛烷（廣州化學(xué)試劑廠，批號(hào)：20181105）、飽和碘化鉀試劑（廣州化學(xué)試劑廠，批號(hào)：20190311）、淀粉指示劑（廣州化學(xué)試劑廠，批號(hào)：2018 1222）、0.012 mol/L硫代硫酸鈉（Na2S2O3）滴定液（廣州化學(xué)試劑廠，批號(hào)：20190513）。

1.2主要儀器

超臨界萃取裝置（HA120-50-01，江蘇南通華安超臨界萃取有限公司）;水蒸氣蒸餾裝置（RE-52，上海亞榮生化儀器廠）

1.3方法

1.3.1超臨界CO2提取因素考察? 稱取靈芝孢子粉500 g，置于1 L的萃取釜中，對(duì)萃取釜和分離釜進(jìn)行加熱，達(dá)到設(shè)定溫度后，對(duì)萃取釜和分離釜進(jìn)行加壓，達(dá)到設(shè)定壓力后，調(diào)節(jié)CO2流量，萃取釜壓力和流量穩(wěn)定后開(kāi)始計(jì)時(shí)，達(dá)到設(shè)定時(shí)間后從分離釜Ⅰ和分離釜Ⅱ接收產(chǎn)物[15]。

萃取率（E）：E=m1/m2×100%（m1：已萃取的靈芝孢子油重量;m2：破壁靈芝孢子粉重量）。

①考察在溫度和壓力條件相同，孢子粉破壁與不破壁和時(shí)間不同的情況下，萃取靈芝孢子油對(duì)萃取率的影響。②考察在時(shí)間和壓力條件相同，溫度不同的情況下，萃取靈芝孢子油對(duì)萃取率的影響。③考察在時(shí)間和溫度條件相同，壓力不同的情況下，萃取靈芝孢子油對(duì)萃取率的影響。

1.3.2靈芝孢子油精制? 分別稱取實(shí)驗(yàn)已萃取靈芝孢子油10、20、30、40 g，進(jìn)行4次水蒸氣蒸餾，每次蒸餾時(shí)分別于0、0.5、1、1.5和2 h取樣進(jìn)行過(guò)氧化值的測(cè)定，從而考察不同進(jìn)料量于不同蒸餾時(shí)間對(duì)過(guò)氧化值的影響。過(guò)氧化值以每100克中活性氧的克當(dāng)量表示，過(guò)氧化值（P）按以下公式計(jì)算：P=1000×（V-Vo）C/78.8 m[V（ml）：樣品體積（Na2S2O3溶液）;Vo（ml）：空白體積（Na2S2O3溶液）;C（mol/L）：濃度（Na2S2O3溶液）;m（g）：質(zhì)量（樣品）]。

2結(jié)果

2.1超臨界CO2提取因素考察結(jié)果

2.1.1破壁及萃取時(shí)間對(duì)萃取率的影響? 破壁及萃取時(shí)間對(duì)萃取率的影響結(jié)果見(jiàn)表1、圖1。在其他條件相同的情況下，破壁的靈芝孢子油比未破壁的靈芝孢子油萃取率高。萃取時(shí)間在1.5 h內(nèi)，靈芝孢子油萃取率急速增高;萃取時(shí)間在1.5 h以后，萃取速率趨于平穩(wěn)、緩慢上升。

2.1.2萃取溫度對(duì)萃取率的影響? 萃取溫度對(duì)萃取率的影響的結(jié)果具體見(jiàn)表2、圖2。在其他條件相同的情況下，萃取溫度對(duì)靈芝孢子油的萃取率影響不大，萃取率趨于平穩(wěn)。

2.1.3萃取壓力對(duì)萃取率的影響? 萃取壓力對(duì)萃取率影響的結(jié)果具體見(jiàn)表3、圖3。壓力在15～25 MPa之間時(shí)，萃取率上升相對(duì)緩慢;當(dāng)壓力超過(guò)25 MPa，萃取率發(fā)生較大的變化，急速上升，其萃取率增大速率是前一階段的2倍;但壓力達(dá)到30 MPa以后，萃取率變化又趨于平穩(wěn)。

2.2水蒸氣蒸餾結(jié)果

水蒸氣蒸餾（主要研究不同進(jìn)料量于不同蒸餾時(shí)間對(duì)過(guò)氧化值的影響）結(jié)果具體見(jiàn)表4～7、圖4，進(jìn)樣量相同時(shí)，蒸餾時(shí)間越長(zhǎng)，靈芝孢子油過(guò)氧化值越低，并在短時(shí)間內(nèi)，能快速有效地降低至0.25 g/100 g以下;蒸餾時(shí)間相同時(shí)，靈芝孢子油進(jìn)樣量越多，其過(guò)氧化值越低。

3討論

3.1超臨界CO2提取因素考察結(jié)果分析

3.1.1破壁時(shí)間對(duì)萃取率的影響? 在溫度和壓力條件相同的情況下，考察破壁及萃取時(shí)間對(duì)萃取率的影響，結(jié)果顯示，在一定的流量的情況下，隨著萃取時(shí)間延長(zhǎng)，萃取率越高，萃取時(shí)間對(duì)萃取率影響較大。一開(kāi)始，超臨界CO2與溶質(zhì)（油脂）之間的接觸善不充分，傳質(zhì)最佳狀態(tài)未達(dá)到，其萃取量較低，隨著萃取時(shí)間延長(zhǎng)，傳質(zhì)逐漸進(jìn)達(dá)到良好狀態(tài)，萃取量（單位時(shí)間）也逐漸增大，達(dá)到最大值后，由于待分離組分含量減少，從而使萃取率（單位時(shí)間）也隨著下降。另外，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面考慮，時(shí)間越長(zhǎng)則試劑、能量消耗、成本也都增加，因此不是時(shí)間越長(zhǎng)越好。應(yīng)綜合各方面因素，萃取時(shí)間選擇在3 h比較合適。

3.1.2萃取溫度對(duì)萃取率的影響? 在萃取時(shí)間和壓力相同的情況下，考察溫度對(duì)萃取率的影響，結(jié)果顯示，隨著萃取溫度的變化，萃取率趨于平穩(wěn)變化。但溫度升高，CO2密度變小，溶解能力降低，萃取率縮小，所以CO2密度隨著溫度變化也會(huì)發(fā)生很大變化，溫度越高，CO2密度越小，溶解能力越低，導(dǎo)致萃取率迅速下降。因此，綜合以上2個(gè)溫度對(duì)萃取率影響的因素，溫度選擇為50℃較適宜。

3.1.3萃取壓力對(duì)萃取率的影響? 在萃取時(shí)間和溫度相同的情況下，考察壓力對(duì)萃取率的影響，結(jié)果顯示，壓力增大，CO2密度增加，溶解能力提高，萃取率增高。靈芝孢子油在壓力30 MPa時(shí)，這時(shí)大多數(shù)靈芝孢子油都已被萃取了，且萃取壓力太高將增加生產(chǎn)成本。通過(guò)以上綜合考慮，萃取壓力宜選擇在30 MPa。

3.2靈芝孢子油精制工藝分析

本研究結(jié)果顯示，進(jìn)樣量相同時(shí)，水蒸氣蒸餾時(shí)間與靈芝孢子油過(guò)氧化值成線性關(guān)系，并在短時(shí)間內(nèi)，能快速有效地降低至0.25 g/100 g以下，符合GBT2716-2005標(biāo)準(zhǔn)。蒸餾時(shí)間相同時(shí)，靈芝孢子油進(jìn)樣量與其過(guò)氧化值成線性關(guān)系。蒸餾時(shí)間變化，靈芝孢子油過(guò)氧化值也發(fā)生比較大的變化，時(shí)間越久，過(guò)氧化值越小。蒸餾時(shí)間在0.5 h時(shí)，不同進(jìn)料量的靈芝孢子油過(guò)氧化值基本上均低于0.25 g/100 g，符合GBT2716-2005標(biāo)準(zhǔn)，為保證靈芝孢子油的質(zhì)量，平衡時(shí)間和成本，單次精制進(jìn)料量應(yīng)為40 g，蒸餾時(shí)間建議應(yīng)不小于1 h。

4小結(jié)

本實(shí)驗(yàn)利用超臨界CO2萃取工藝萃取靈芝孢子得靈芝孢子油和精制萃取得到的靈芝孢子油，降低其過(guò)氧化值。超臨界CO2萃取工藝萃取靈芝孢子最佳工藝為：靈芝孢子破壁;萃取時(shí)間為3 h，萃取溫度為50℃，萃取壓強(qiáng)為30 MPa。本工藝萃取靈芝孢子油具有萃取率高，平均萃取率為20.68%，工藝穩(wěn)定，合理可行。精制工藝簡(jiǎn)單合理，水蒸氣蒸餾工藝能有效降低靈芝孢子油過(guò)氧化值至0.25 g/100 g以下，使其符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GBT2716-2005），且為保證靈芝孢子油的質(zhì)量，平衡時(shí)間和成本，單次精制進(jìn)料量應(yīng)為40 g，蒸餾時(shí)間建議應(yīng)不小于1 h。

[參考文獻(xiàn)]

[1]楊杭，劉鳳，練心潔，等.靈芝孢子的破壁方法及其藥理作用研究進(jìn)展[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，36（4）：364-368.

[2]劉國(guó)健.靈芝孢子不同有效部位提取及體內(nèi)抗腫瘤作用研究[D].廣州：廣東藥科大學(xué)，2017.

[3]鄧祖躍，袁鈺萍，呂龍飛.靈芝孢子油對(duì)抑郁小鼠行為學(xué)的影響及其神經(jīng)生理機(jī)制[J].中國(guó)藥學(xué)雜志，2017，52（15）：1325-1330.

[4]王斌，肖小麗，曾憲遠(yuǎn)，等.靈芝孢子油脂肪酸組分分析[J].廣東化工，2017，44（19）：83-84.

[5]羅愛(ài)勤，陳亮，李菁.靈芝孢子多糖含量不同方法測(cè)定的比較[J].中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2016，14（19）：132-134.

[6]王換換.靈芝孢子粉的安全性評(píng)價(jià)及其對(duì)機(jī)體健康的影響研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.

[7]王勇，陳碩，盧端萍，等.靈芝孢子油中7個(gè)脂肪酸的含量測(cè)定[J].藥物分析雜志，2017，37（6）：982-987.

[8]楊曉青，王旭.靈芝孢子粉最新應(yīng)用研究概況[J].江蘇中醫(yī)藥，2018，50（4）：87-89.

[9]李維嘉，王志強(qiáng)，許澤群，等.分光光度法測(cè)定靈芝孢子油中總?cè)频暮縖J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2019，49（17）：165-170.

[10]馬景蕃，陳小靈，謝曉倩，等.超臨界CO2萃取白背天葵總黃酮的工藝研究[J].龍巖學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，37（5）：75-81.

[11]高妮娜，劉鴻鋮，樊紅秀，等.超臨界CO2萃取奇亞籽油工藝優(yōu)化及抗氧化活性的研究[J].食品科技，2019，44（8）：217-222.

[12]陳穎慧.5種提取方法對(duì)茶油品質(zhì)的影響[J].糧食與油脂，2019，32（2）：33-37.

[13]Wu HH，Tang SS，Huang ZQ，et al.Hepatoprotective effects and mechanisms of action of triterpenoids from Lingzhi or Reishi medicinal mushroom Ganoderma lucidum （Agaricomycetes） on α-amanitin-induced liver injury in mice[J].Int J Med Mushrooms，2016，18（9）：841-851.

[14]宋福江，王玉樂(lè)，閆寒，等.紫外分光光度法測(cè)定靈芝孢子油中總?cè)坪縖J].中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)刊，2017，19（9）：940-942.

[15]張新新.靈芝孢子油制取工藝的研究[D].無(wú)錫：江南大學(xué)，2013.

[16]楊建遠(yuǎn)，鄧澤元.水酶法提取植物油脂技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2016，7（1）：225-230.

[17]Li JW，Zhang XX，Liu YF.Supercritical carbon dioxide extraction of Ganoderma lucidum spore lipids[J].LWT-Food Sci Technol，2016，70：16-23.

[18]宗建軍，廖傳華.超臨界二氧化碳萃取葡萄籽油工藝優(yōu)化[J].化工進(jìn)展，2018，37（2）：485-491.

[19]楊文婧，周俊，龐敏，等.不同提取方法對(duì)靈芝孢子油的影響[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2018，（2）：26-29.

[20]張晴晴，陳先帥，喻明軍，等.靈芝孢子粉中孢子油的提取工藝優(yōu)化[J].化工管理，2017，（6）：224.

（收稿日期：2019-09-11? 本文編輯：任秀蘭）