固相微萃取提取青钱柳茶香气成分的条件优化文献综述

 2022-08-03 15:49:19

固相微萃取提取青钱柳茶香气成分的条件优化

1 前言

青钱柳（Cyclocarya paliurus (Batal) Iljinskaja）又名青钱李、山麻柳、山麻树、甜茶树、摇钱树、麻柳、山化树、一串钱等，系双子叶植物纲，胡桃科（Juglandaceae），仅存于中国，是国家重点保护的濒危植物之一，被誉为“植物界的大熊猫”“医学界的第三棵树”。广泛分布于江西、浙江、江苏、安徽、福建、台湾、湖北、四川、贵州、云南等地[1]。《中华本草》及《全国中草药汇编》中均有青钱柳药用记载，在民间以青钱柳作为茶饮品，具有悠久的使用历史[2]。据《中国中药资源志要》记载[3]，其嫩叶甘甜滋润，具有多种对人体健康有益的功能，防治心血管疾病和糖尿病等现代慢性病，同时还能有效降低甘油三酷和胆固醇的作用，除此之外，可生津止渴、消炎杀菌、清热解毒、抗血栓、治疗顽癣等。

2 青钱柳国内外研究进展

2.1 青钱柳化学成分研究现状

青钱柳化学成分比较复杂，目前已从青钱柳中分离得到70多个化合物，主要包括萜类、黄酮类、多糖类、有机酸、矿物质元素等，且研究部位多集中在青钱柳叶中。研究还发现通过对不同时期、不同产地的青钱柳黄酮、三萜、多糖化合物进行分析、其含量受环境因素、采收季节影响较大、波动性强，不时期和不同产地的青钱柳黄酮、三萜、多糖化合物的含量差异达到显著水平172，这意味着要完善青钱柳茶成分和风味的基础研究，需要采集不同产地、不时期的原料进行制茶，才能获得较全特征值的数据库。吴琳琳等[4]报道了不同采收期绿原酸、异槲皮苷、槲皮素、山奈酚的含量差异较大。

王小江等[5]采用水提醇沉法制备粗多糖，经732阳离子交换树脂脱蛋白，50%乙醇沉淀，得青钱柳叶多糖CP50。利用高效凝胶渗透色谱-十八角度激光光散射联用法（HPGPC-MALLS）测定CP50的相对分子质量，采用PMP柱前衍生-高效液相色谱法（HPLC）测定单糖组成。目前，从青钱柳中分离得到的黄酮类成分主要为黄酮醇及其苷类化合物。黄酮类具有降血糖、抗氧化等作用。研究最多的也是最早发现的黄酮单体化合物是山柰酚、槲皮素和异槲皮苷，其后国内学者陆续分离得到山奈酚-7-O-alpha;-L鼠李糖，山奈酚-4-甲醚-7-O-beta;-D-甘露糖，山柰酚-3-O-alpha;-L-吡喃鼠李糖苷，山柰酚-3-O-beta;-D-吡喃半乳糖苷等[6]。吴茹[7]也采用滤纸片法对青钱柳叶黄酮的抑菌活性进行了研究，结果表明，青钱柳叶黄酮对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌均有抑制作用。李婷婷等[8]用三氯化铝显色法测定青钱柳总黄酮含量为0.73%。研究表明青钱柳萜类成分主要为三萜酸及三萜皂苷类[9]。李田等[10]从青钱柳中分离得到齐墩果酸、熊果酸、beta;-香树脂醇、马斯里酸、科罗索酸白桦脂酸等8个三萜化合物。李婷婷等[8]采用香草醛-冰醋酸比色法测定青钱柳叶中总三萜含量，结果为0.88％。据文献报道，已从青钱柳中分离得到近20种有机酸，包括硬脂酸、棕榈酸及山俞酸等脂肪酸，奎宁酸类、原儿茶酸、没食子酸等芳香酸。研究表明，青钱柳中含有丰富的矿物质，如人体必需的镁、钙、钾、磷等，另外含有对人体有保健作用的铁、铜、锌、硒、锰、铬、钒、锗等微量元素[9]。

2.2 青钱柳功能研究现状

同时，青钱柳叶的活性研究也十分全面。扶丽君等[11]研究发现青钱柳叶对于大鼠胰岛素抵抗具有改善作用。徐静珠等[12]为了研究青钱柳叶多糖的体外降血糖及抗氧化活性，以对alpha;-葡萄糖苷酶的抑制作用表示青钱柳叶多糖体外降血糖活性，以总抗氧化能力、清除DPPH自由基、羟基自由基能力和Fe2 螯合能力评价其体外抗氧化活性，得出青钱柳叶中含有的多糖组分具有良好的体外降血糖和抗氧化活性，可进一步加工利用的结论。任文康等[13]为探讨青钱柳叶水提物对阴虚内热型2型糖尿病大鼠中医表征和免疫功能的作用，将60只SPF级SD大鼠随机分为正常组，模型组，知柏地黄丸组，青钱柳叶水提物高、中、低剂量组。复制阴虚内热型2型糖尿病大鼠模型，模型复制成功后，除正常组和模型组外，其余各组给予相应药物灌胃治疗4周。每周观察中医证候指标并评分。末次给药后，观察空腹血糖（FBG）值变化、血糖曲线下面积（AUC）及血清中尿素（Urea）含量；取肝脏称质量计算肝指数，并检测肝组织肝糖原含量；检测CD3 、CD4 和CD8 T淋巴细胞百分比。得出青钱柳叶水提物能改善大鼠阴虚内热型2型糖尿病中医表征及调节免疫功能的结论。许方磊等[14]采用无创尾动脉测压法观察青钱柳叶总黄酮对自发性高血压大鼠收缩压和舒张压的影响，结果显示青钱柳叶总黄酮能明显降低自发性高血压大鼠收缩压和舒张压，表明柳叶黄酮还具有降血压作用。应瑞峰等[15]利用高效液相色谱、液质联用技术和核磁共振对青钱柳叶黄酮提取液经过AB-8型大孔吸附树脂吸附纯化后，然后再由葡聚糖凝胶柱对其黄酮类化合物层析，之后用制备型高效液相色谱(HPLC)制备、纯化，得到3个黄酮类化合物进行分析鉴定，抗氧化试验结果显示提取的3种青钱柳黄酮有很强的抗氧化能力。刘贤贤等[16]的研究也证明青钱柳叶黄酮具有较强的抗氧化性。

茶香气的研究

茶叶香气是决定茶叶品质的重要因素之一。提取分离是芬叶香气研究的首要步骤，茶叶香气的成分组成复杂、含量低、易挥发，且较容易受到环境的影响，很容易与其它物质发生各种化学反应，导致提取的香精油不能准确有效地反映某叶本身的香气特征，从而不能正确判断茶叶的品质[17]。因此，对茶叶香气提取方法的研究也显得尤为重要。目前茶叶香气的提取方法集中于：同时蒸馏萃取法（SDE）、减压蒸馏萃取法（VDE）、超临界二氧化碳萃取法（SFE）、顶空固相微萃取（HS-SPME）等。

Zhu等[18]人用同时蒸馏萃取法检测西湖龙井茶中芳香化合物，结果发现37个化合物与西湖龙井茶香气质量成正相关，65种化合物与其香气质量成负相关。杨停等[19]采用同时蒸馏萃取法结合气相色谱-质谱法对祁门红茶的香气成分进行提取分析，并用主成分分析法研究它们的特征香气成分。从祁门红茶样品中共检测到48种挥发成分，主要包括14种醇类成分（相对含量为54.33%）、6种醛类成分（相对含量为20.98%）、7种芳香烃类成分（8.54%）和3种酸类成分（6.04%）。减压蒸馏萃取法可减少提取程序对热敏性成分的影响，能较好的展现茶样的香气特征，但对样品的需求量大，处理周期较长，对酯类挥发性物质的提取效果较差。超临界CO2萃取，在CO2处于固、液、气三相平衡状态下，将其与样品接触，把极性、沸点和分子量不同的挥发性成分分别萃取出来，然后采用减压、升温的方法使CO2变成普通气体，析出萃取到的挥发性物质。它萃取出来的挥发性成分与样品中的几乎完全相同，但它对设备的要求较高[20]，萃取物质包含高沸点、不易挥发的脂溶性物质[21]。

3.1 固相微萃取提取方法的研究

在对青钱柳叶的挥发性物质进行提取过程中，顶空固相微萃取技术(HS-SPME)是一种新型的无溶剂样品预处理技术，与传统方法相比，该技术集采样、萃取、浓缩、进样于一体，灵敏度高、操作简单、测试快速、费用较低且所需分析样品少，该技术可以根据目标物质进行选择性的萃取。SPME–GC、SPME–GC–MS已逐渐成为分析食品风味组分最有发展前景技术之一[22]。

所以此次选择利用顶空固相微萃取(HS-SPME)提取青钱柳茶的气味物质，并结合气相色谱仪进行分析研究。在青钱柳茶叶的SPME条件的优化中，主要从以下五方面进行分析研究[23]：萃取头对萃取效率的影响（由于萃取头材料成分不同，使得不同萃取头的极性之间存在差异，而萃取头的极性则决定了其对不同物质吸附能力的差异。不同涂层的萃取头所吸附的香气物质种类和含量也不尽相同。萃取温度对萃取效果的影响（一般来说，在一定范围内，温度越高，蒸汽压越高，顶空气体的浓度越高，分配系数越大，分析灵敏度就越高）；萃取时间对萃取效果的影响（SPME萃取时间是指挥发性物质从液体基质中扩散到顶空瓶中，再到吸附到纤维层的涂层中，最终在顶空瓶中实现固液气三相平衡所需要的时间）；解析时间对萃取效果的影响（在萃取吸附完成后，萃取头要在高温进样口进行解析，使待测组分进入仪器进行分析。在相同温度下，待测挥发性物质的解析程度是否完全与解析时间有关；当挥发性物质完全解析后，解析时间与待测挥发性物质浓度或者含量之间无关。因而解析时间的长短也是影响最终分析结果的重要因素）和装样率对萃取效果的影响（装样率就是样品在顶空瓶中所占的体积比率）就这样通过改变萃取温度、时间、料液比以及萃取头的优化，进行定量定性测定和气味物质分析的试验，不断试验优化和选择实验方案，并结合人体感官评定分析，最终比较得出青钱柳香气成分，选出最佳萃取头。自从该技术发展起来就迅速和其它仪器设备结合发展成为一种新的技术领域，能节约70%的样品预处理时间且能提高检测限，已成为近年来香气成分分析的主要富集手段之一，广泛地应用于水、食品、环境以及生物样品的检测[24-25]。

剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付

发小红书推广免费获取该资料资格。点击链接进入获取推广文案即可： Ai一键组稿 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版

您可能感兴趣的文章