亚临界萃取法提取灵芝孢子油的工艺研究.doc

联系人：杨倩 ：13569028102 18637200915邮箱：yangqian0918@亚临界萃取法提取灵芝孢子油的工艺研究杨倩1，祁鲲1，朱新亮1，常换平21.河南省亚临界生物技术有限公司，河南安阳 4550002.河南省鲲华生物技术有限公司，河南安阳 455000摘要:提取方法为亚临界萃取法，评价指标为灵芝孢子油萃取率，选择萃取次数、萃取温度、萃取时间、料溶比为考察因素，采用正交试验L9（34）优选萃取灵芝孢子油的最佳萃取工艺结果表明：亚临界萃取法萃取灵芝孢子油的最佳萃取工艺条件为萃取温45℃、萃取时间35 min，萃取次数为4次，料溶比为1：2.5，灵芝孢子油的萃取率为92.50%，为亚临界萃取技术应用于灵芝孢子油萃取工业提供理论指导和依据关键词：灵芝；灵芝孢子；灵芝孢子油；亚临界萃取 Subcritical Extraction Process form Ganoderma Spore YangQian1 QiKun1 ZhunXinLiang1 ChangHuanping2（1.Henan Province Subcritical Extraction Biological Technology Co., Ltd Anyang City Henan Province 455000，China）（2.Henan Province Kunhua Technology Co., Ltd Anyang City Henan Province 455000，China）Abstract：Taking extraction ratio of ganoderma spore oil as index，extraction time，extraction temperature，number of times ， proportion of material and solvent as factors，optimum extraction process of oil from ganoderma spore was proposed with L9（34）orthogonal test by subcritical extraction. Results showed that optimum extraction conditions were selected as follow：extraction temperature was 45℃，extraction time was 35min，number of times was 4 times，proportion of material and solvent was 1:2.5，oil extraction ratio was 92.50%.It provides some theoretical guidance and basis for subcritical extraction for ganoderma spore oil industry.Key words：Ganoderma； Ganoderma spore； Ganoderma spore oil；Subcritical extraction 灵芝(Ganoderma Lucidum Karst)是一种著名的药用真菌，千百年来民间一直视其为仙草[1],伞状的外形，菌盖呈现半圆形、近圆形或肾形，一般说得灵芝其实是指多孔菌科真菌灵芝的子实体。

灵芝孢子是生长成熟期的灵芝菌盖弹射出的微小的孢子颗粒，孢子是灵芝的生殖细胞，孢子内部含有灵芝的活性遗传物质从灵芝孢子中萃取得到的油状脂溶性物质称之为灵芝孢子油灵芝孢子重量的20%为灵芝孢子油[2]，灵芝孢子油由丰富的三萜类物质、不饱和脂肪酸和多糖类化合物等组成，由于其组分的化学结构的多样性而具有广泛的生理活性，对于抗肿瘤、保护调节神经系统、降低血脂、提高机体免疫力、保肝护肝等方面有明显的作用效果[3-7]提取灵芝孢子油的方法很多，但由于灵芝孢子油耐热性能差，采用传统的热榨法提取，油脂中营养成分和热敏性成分会被破坏掉机械压榨法存在产品得率低的缺点，有机溶剂萃取法存在有工艺较复杂和污染环境的问题，超临界二氧化碳萃取法存在生产成本昂贵，无法规模化生产等问题[8-10] 亚临界萃取技术是一种新型萃取与分离技术，其根据相似相溶原理以亚临界状态存在的萃取剂为溶媒，利用其扩散性能强，传质速度快和溶解能力提高的特点，来萃取目标组分并进行分离亚临界萃取技术具有低耗能、高效提取、生产成本较超临界技术大幅降低，可以工业化大规模生产等优点[11]由于亚临界萃取可以在较低温度或室温下进行，最大限度的保护物料中的热敏性成分不被破坏，因此亚临界萃取技术在天然产物分离中发挥着越来越重要的作用。

可广泛应用于食品、医药、化工等领域，成为获得高质量产品最具有效的方法之一[12-13]本研究以破壁灵芝孢子为原料，灵芝孢子油萃取率和品质为指标，采用亚临界丁烷提取灵芝孢子油，在确定单因素的基础上利用正交试验对影响萃取率的参数进行优化，确定最佳工艺条件，旨在为灵芝孢子油的提取工业提供一种新工艺及实验依据1. 材料与方法1.1材料与试剂破壁灵芝孢子粉：真空包装，破壁率大于90%，购于南京希元生物科技有限公司丁烷：含量99%，购于安阳嘉能燃气有限公司 氢氧化钠、无水硫酸钠、无水乙醇、氢氧化钾、石油醚、乙酸乙酯、碘化钾、硫代硫酸钠、异辛烷、高氯酸、冰醋酸、香草醛均为分析纯，齐墩果酸标准品1.2 仪器与设备CBE-5L亚临界流体萃取实验装置（河南省亚临界生物技术有限公司），P150型小型造粒机（新乡恒富电子机械有限公司），DZ-88-X电热恒温干燥箱（上海跃进医疗器械厂），H-H.S21-45恒温水浴锅（上海医疗器械厂），METTLER PM 200电子天平（上海电子天平厂），UV402分光光度计(上海尤尼克)，GC-2010 气相色谱仪（山东金普分析仪器有限公司）1.3方法1.3.1亚临界丁烷萃取灵芝孢子油1.3.1.1装料 将经过筛选破壁的灵芝孢子粉原料倒入造粒机造粒。

造粒的灵芝孢子颗粒装入萃取器关闭进料器后，抽出萃取器中的大部分空气；1.3.1.2萃取 注入液化的萃取溶剂丁烷控制好温度进行逆流萃取；1.3.1.3脱溶 萃取完成后，抽取完萃取器中液体溶剂后，打开萃取器的排气阀门，使灵芝孢子粕中吸附的溶剂气化与灵芝孢子粕分离，排出萃取器，冷凝液化回收脱溶完成后，被萃取后的灵芝孢子粕即可排出萃取器1.3.1.4萃取液蒸发 萃取液经过蒸发系统蒸发溶剂，得到灵芝孢子油溶剂经过压缩冷凝回到冷凝器1.3.1.5溶剂回收 从灵芝孢子颗粒和萃取液中蒸发出的溶剂气体，经过压缩液化，液态的溶剂流回溶剂循环罐，循环使用工艺流程见图1溶剂压缩液化溶剂压缩液化灵芝孢子粒逆流萃取灵芝孢子油萃取器油和溶剂蒸发溶剂罐灵芝孢子粕脱溶灵芝孢子粕图1 亚临界萃取灵芝孢子油工艺流程图Fig1. Subcritical extraction ganoderma spore oil process diagram 所得灵芝孢子油称质量，计算萃取率，平行测定3次取其平均值，萃取率通过公式（1）计算： （1）1.3.2 单因素试验设计以亚临界状态的丁烷为萃取溶剂，确定以萃取次数、萃取温度、萃取时间、料溶比为考察因素。

分别考察萃取次数、萃取温度、萃取时间、料溶比对灵芝孢子油萃取率的影响1.3.3正交试验设计在单因素试验的基础上，以灵芝孢子油萃取率为评价指标，采用正交试验L9（34）优选亚临界萃取灵芝孢子油的最佳萃取工艺各因素水平见表1表1 正交试验因素与水平Table1 Orthogonal test factors and levels水平水平萃取次数萃取温度 ℃萃取时间min料溶比1230351:1.52335401:2.03440451:2.51.3.4灵芝孢子油理化指标检测 灵芝孢子原料中含油量测定：索氏抽提法色泽：参照《GB/T22460-2008动植物油脂罗维朋色泽的测定》透明度：参照《GB/T5525-2008植物油脂透明度、气味、滋味鉴定法》气味、滋味：参照《GB/T5525-2008植物油脂透明度、气味、滋味鉴定法》酸价：参照《GB/T5530-2005动植物油脂酸价和酸度的测定》过氧化值：参照《GB/T5538-2008动植物油脂过氧化值的测定》皂化值：参照《GB/T5534-2008 动植物油皂化值的测定》脂肪酸组成：参照《GB/T17376-2008动植物油脂脂肪酸甲酯制备》《GB/T17377-2008动植物油脂脂肪酸甲酯的气相色谱分析》三萜类化合物：参照王江海等[14]的薄层色谱-光度法进行测定。

2 结果与分析2.1亚临界丁烷萃取灵芝孢子油的单因素实验2.1.1 萃取温度对灵芝孢子油萃取率的影响以亚临界状态的丁烷作为溶剂，确定萃取时间为40 min，料溶比为1:2，萃取次数为4次，考察萃取温度对灵芝孢子油萃取率的影响结果见图2图2 萃取温度对灵芝孢子油萃取率的影响Fig2.Effects of extraction temperature on extraction rate from ganoderma spore oil由图2可以看出，灵芝孢子油萃取率随着萃取温度的升高迅速增加萃取温度升高能加速溶剂和溶质分子的热运动，增加溶质的溶解度和扩散速率，萃取率和萃取速度均有提高，但萃取温度过高易使热敏性组分被分解破坏由图2可知，随着萃取温度的升高灵芝孢子油萃取率不断提高，萃取温度达到40 ℃后萃取率升高趋于平缓综合考虑产品品质、能耗等因素，灵芝孢子油的萃取温度选择在40 ℃左右为宜2.1.2 萃取时间对灵芝孢子油萃取率的影响以亚临界状态的丁烷作为溶剂，确定萃取温度为40 ℃，料溶比为1:2，萃取次数为4次，考察萃取时间对灵芝孢子油萃取率的影响结果见图3图3 萃取时间对灵芝孢子油萃取率的影响Fig3.Effects of extraction time on extraction rate from ganoderma spore oil由图3可以看出，萃取时间在20 min～40 min时，灵芝孢子油的萃取率快速提高，40 min以后，灵芝孢子油萃取率增长趋于平缓。

根据SOVOVA油脂提取模型[12]，0min~20min萃取刚开始，此时细胞内部油脂还未向外部溶剂进行扩散，因此油脂提取率较低；随着萃取时间的延长，萃取时间达到20min~40min细胞内部油脂向外部溶剂进行扩散，萃取率基本达到最高值40min之后萃取逐渐达到过渡阶段以及慢速传质阶段，在慢速传质阶段，细胞内部油脂向外部溶剂扩散达到动态平衡之后，油脂萃取率增长趋于平缓因此，灵芝孢子油的萃取时间选择在35～45 min为宜2.1.3 料溶比对灵芝孢子油萃取率的影响以亚临界状态的丁烷作为溶剂，确定萃取温度为40 ℃，萃取时间为40 min，萃取次数为3次的条件下，分别设置料溶比为1:1, 1:2, 1:3, 1:4进行萃取，考察料溶比对灵芝孢子油萃取率的影响结果见图4图4 料溶比对灵芝孢子油萃取率的影响Fig4.Effects of ratio of solid to liquid on extraction rate from ga。