超高壓提取技 術( High pressureextraction, HPE)是指在常溫下用大于 100MPa的流體靜壓力 作用于所提取的對象,保持壓力一段時間使原料細 胞內外壓力達到平衡后迅速卸壓,導致細胞內外滲 透壓力差瞬間增大,細胞膜結構發生改變,因此細胞 內的有效成分容易穿過細胞膜,轉移到細胞外的提 取液中,從而達到提取目標成分的目的。
由于糧食作物原料價格低廉,卻又含有豐富的 活性成分,是很多功能物質理想的提取源。
超高壓提取技術應用于糧食作物中有效功能物質的提取已 有相關報道。研究表明,采用 200~400MPa高靜壓 處理糙米后,其所含的游離 GABA(γ氨基丁酸)將 提高 80% ~120%,并同時檢測到谷氨酸的含量提高,增加了 GABA的提取率。這可能與特定壓力處理使谷氨酸脫羧酶 (GAD)活性提高有關,如 圖 2所示。另外超高壓提取技術還可應用于其 他功能物質的提取如花生白藜蘆醇、大豆皂 甙、異黃酮等。林執絢等研究發現利用超高 壓提取豆科類植物葛根中的異黃酮,高壓提取時間比浸提法節約 3h。奚海燕等利用400MPa的壓 力結合酶處理從大米中提取蛋白質,提取率達 7872%,提取率較一般堿法高。
超高壓提取技術在糧食有效成分提取的研究應 用中糧食脂類物質的提取最值得關注。糧食中提取 的油脂含有大量的不飽和脂肪酸如亞油酸、亞麻酸等,而且含有維生素 E、維生素K以及礦物質如鈣、 鐵等,若能成功高效地從糧食中提取,經濟效益是無 法估量的。而超高壓技術是一種非熱加工手段,使 得其具有操作溫度低的優勢,有利于保持油脂原有 的品質。超高壓技術還具有提取率高、耗時少、耗能少等優點,有利于脂類提取產業化生產。已有相關 報道將
超高壓技術應用于大豆中卵磷脂的提取,大豆卵磷脂的得率可達 1051mg/g,最佳提取工藝參 數為:壓力 280MPa處理 5min,提取溶劑為 85%的 乙醇,液料比為 45mL/g。
其他學者的相關研究情況見表 3。從目前的研 究資料來看,超高壓提取技術應用于糧食中有效成 分提取的相關報道較少,因此急需開展相關的基礎 研究,相應的設備問題、提取工藝參數的協同調整還 需要進一步深入研究。筆者認為這方面應充分利用 超高壓技術在有效成分提取方面的獨特優勢,提高糧食資源的利用率,這將是有效成分提取領域的一 個重要研究方向。