灵芝孢子油制取工艺的研究

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灵芝孢子是灵芝的有性生殖细胞,药用价值远远高于灵芝子实体。灵芝孢子外壁坚韧,一般的物理化学方法很难将其破坏,降低其有效成分的生物利用率。灵芝孢子油是灵芝孢子粉的脂质提取物,含有丰富的生物活性成分,如三萜类灵芝酸,不饱和脂肪酸和甾体等。灵芝孢子油具有特殊的生理功效,在保健品和医药领域具有广阔的市场前景。同时,灵芝孢子油几乎不含抗氧化成分,容易氧化,低温易结晶影响产品外观。本论文对灵芝孢子粉破壁和灵芝孢子油的提取和精炼进行了系统研究。本文采用酸热法、超声波法和高能纳米冲击磨法(HNIG)三种方法对灵芝孢子进行破壁,比较破壁灵芝孢子粉的破壁率和油脂得率,最终选择HNIG法为最佳破壁方法。在破壁时间6h,球料比3:1,灵芝孢子粉破壁率达到90.36%,油脂得率达到30.79%。破壁后灵芝孢子粉外观变化显著,平均粒径233nm,大大低于未破壁灵芝孢子粉。扫描电镜照片显示灵芝孢子外壁破裂,内容物成团状溶出。红外光谱分析表明,灵芝孢子粉在破壁前后主要化学成分没有发生显著变化。采用超临界CO2萃取灵芝孢子油,研究了萃取时间、萃取温度、萃取压力和夹带剂对灵芝孢子油得率和活性成分含量的影响。在单因素实验的基础上,通过响应面优化得到最优萃取条件:萃取时间3h,萃取压力35MPa,萃取温度48oC,夹带剂用量(乙醇)20%,在此条件下,灵芝孢子油得率达到29.35%。通过对灵芝孢子油的氧化稳定性研究发现,温度、光线和空气是影响灵芝孢子油酸值和过氧化值的重要因素,且温度的影响最大,空气和光线次之。对比几种抗氧化剂对灵芝孢子油的抗氧化效果,发现600ppm VE抗氧化效果最好。对灵芝孢子油进行冬化处理,在单因素实验的基础上采用正交试验确定最佳冬化条件:结晶温度6oC,养晶时间24h,降温速率I和II分别为3oC/h和0.5oC/h。在此条件下,灵芝孢子油回收率为84.41%,冷冻透明时间在5.5h以上,饱和脂肪酸含量由26.20%降到20.50%,不饱和脂肪酸含量由74.73%提高到80.17%。采用分子蒸馏精制灵芝孢子油,考察各操作条件对过氧化值和酸值的影响。确定最佳蒸馏条件:蒸馏温度210oC,刮板转速160r/min,进样速率2mL/min,冷凝温度50oC。蒸馏后灵芝孢子油的过氧化值和酸值分别从25.87meq/Kg和16.99mg KOH/g降至4.95meq/Kg和0.43mg KOH/g。研究各工序段(超临界萃取,冬化分提,分子蒸馏)灵芝孢子油品质的变化。精炼后,灵芝孢子油的过氧化值,酸值和冷冻透明时间均达到国家标准,但是活性成分有所损失。灵芝酸A,甾醇和总三萜的平均损失率分别为11.58%,14.41%和10.84%。分子蒸馏对灵芝孢子油活性成分的影响最大。
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