超声辅助提取鸡蛋卵磷脂的工艺研究

肖 虹，周裔彬，尚岩岩，邵 磊，胡经纬，毛晓文

(安徽农业大学食品系，安徽合肥230036)

超声辅助提取鸡蛋卵磷脂的工艺研究

肖 虹，周裔彬*，尚岩岩，邵 磊，胡经纬，毛晓文

(安徽农业大学食品系，安徽合肥230036)

采用超声波为辅助手段，以卵磷脂提取率为评价指标，利用正交实验探索蛋黄卵磷脂提取的最佳工艺条件为:料液比为1∶12(W/V)，乙醇浓度为85%(V/W)，超声温度为45℃，超声时间为30min;蛋黄卵磷脂平均提取率为12.46%。

卵磷脂，鸡蛋黄，超声提取，薄层层析

Abstract:Based on ultrasonic method，the experimental results were evaluated by the yield of yolk lecithin.The optimum extraction parameters were obtained by orthogonal design method.The results indicated that the ratio of yolk to ethanol was 12mg/g，85%ethanol，ultrasonic temperature 45℃ for 30min.The yield of yolk lecithin was 12.46%at the condition of optimum parameters.

Key words:lecithin;yolk;ultrasonic extraction;thin－layer chromatography

卵磷脂(Lecithin)又名胆碱磷酯或磷脂酰胆碱，最初因从蛋黄中提取而得名，其主要存在于蛋黄、大豆、动物内脏器官等动植物中。卵磷脂是人体生物膜、腺体分泌的的主要组成成分［1］。卵磷脂被誉为与蛋白质、维生素并列的“第三营养素”，1998年被美国国家科学院食品营养学会列为每日必需营养素(RDA)。美国、欧洲、日本等已将卵磷脂在临床上用于防治脑、心、肝、肿瘤等疾病［2］。据报道，卵磷脂在蛋黄中的含量最高可达到8%～10%［3］。目前，我国普遍采用有机溶剂提取卵磷脂［4－5］，此法虽生产量大，便于连续操作，容易实现自动化，但有机溶剂耗量大，工艺时间长，提取率较低。本研究利用超声波产生的强烈震动、高的加速度、强烈的空化效应及搅拌等特殊作用［6］，破坏细胞壁，使溶剂易渗透到细胞中，达到降低溶剂量且提高卵磷脂提取率的目的，并通过正交实验优化工艺，为提高鸡蛋黄卵磷脂的提取率提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

新鲜鸡蛋 以绿茶粉为饲料添加剂的罗曼蛋鸡(自养);卵磷脂 Sigma公司;无水乙醇、丙酮、氯仿、石油醚、三乙胺、溴百里酚蓝等 市购分析纯;高效硅胶G板、高效硅胶GF254板 安徽良臣硅源材料有限公司。

KD－250DE型超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;DK－S26型电热恒温水浴锅 上海精密实验设备有限公司;RE－52AA型旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;T6紫外可见分光光度计 北京浦析通用仪器有限责任公司;DHG－914385－Ⅲ电热恒温鼓风干燥箱 上海新苗医疗器械制造有限公司;FA1104电子天平 上海精天电子仪器有限公司。

1.2 卵磷脂提取工艺

1.2.1 卵磷脂的粗提 称取新鲜鸡蛋黄液1.00g于三角瓶中，加入10mL 95%(V/W)乙醇，并搅拌均匀，置入功率为200W的超声波清洗器中，在45℃下超声处理蛋黄混合液，超声结束后将提取液置于50mL离心管中，3000r/min离心15min，取上清液，滤渣加入同样溶剂重复上述操作，反复几次合并滤液。

1.2.2 卵磷脂的除杂 将1.2.1步所得提取液置于旋转蒸发器中浓缩近干燥，加入少量石油醚溶解，将溶解出的石油醚卵磷脂溶液置于50℃水浴中，待石油醚挥干后，向盛有卵磷脂的烧杯中加入卵磷脂3倍体积的丙酮，研磨，然后将上层黄色的丙酮液体倾出。卵磷脂沉淀用丙酮反复洗几次，直至丙酮液无色。将所得卵磷脂置于60℃真空干燥箱中干燥12h，即得淡黄色的卵磷脂粗品，并计算其得率。

1.2.3 卵磷脂的纯化［7］称取粗卵磷脂0.1130g，用氯仿∶甲醇(9∶1)的混合溶剂充分溶解后定容到10mL，得到浓度为11.3mg/mL的卵磷脂溶液。用定量取样器在制备型薄层色谱硅胶板下端1cm处密集点样，同时用同样的方法点上一个标样，并做下记号。点样完毕，以氯仿－无水乙醇－三乙胺－水(10∶11.3∶11.7∶2.7)为展开剂，展开 15cm。层析完毕，取出薄板，自然晾干后，在紫外灯下刮取与标样具有相同Rf值的点，用氯仿浸泡刮取下来的硅胶粉，置于超声波清洗器中振荡5min，然后将混合液置于离心管中，3000r/min离心，倾出上清液，滤渣用同样的方法反复处理3次，合并上清液，真空干燥得产品，并计算纯度。

1.2.4 纯度鉴定［8］将1.2.3所得卵磷脂以氯仿－无水乙醇－三乙胺－水(10∶11.3∶11.7∶2.7)为展开剂，与Sigma公司卵磷脂标准品在同一块5×10的GF254板上平行展开8cm，层析完后，取出薄板，置于105℃烘箱内烘干，然后用溴百里酚蓝喷雾显色(以打湿板为宜，不宜有水滴流下)。

1.3 卵磷脂提取的实验设计

蛋黄卵磷脂的超声提取效果受到料液比、乙醇浓度、超声温度、超声时间的影响，通过单因素实验对超声提取工艺条件进行初步优化，每个因素设为5个水平，按表1进行单因素实验设计。为了获得最佳提取工艺条件，根据单因素实验对超声提取工艺条件初步优化的结果，在此基础上进行四因素三水平正交实验L9(34)(见表2)，分析结果以确定最佳工艺条件。

表1 单因素实验因素水平

表2 正交实验因素水平表

2 结果与讨论

2.1 溶剂用量对提取率的影响

乙醇提取蛋黄卵磷脂是固－液相之间的扩散过程，在一定范围增加溶剂用量能增加固－液接触面积，提高溶质扩散速率，使得蛋黄细胞中卵磷脂溶解度增大，从而增加提取率。若乙醇用量过大，则提取杂质多，回收溶剂能耗大成本高;若乙醇用量过少则分散系相当粘稠，蛋黄卵磷脂溶解不完全，难以彻底分离，因此，乙醇添加量适中时便于卵磷脂游离出来从而提高卵磷脂的提取效果。从图1可以看出，蛋黄卵磷脂的提取率随着料液比的增加而呈上升趋势，当料液比达到1∶10(W/V)时，提取率增加缓慢。

2.2 乙醇浓度对提取率的影响

卵磷脂是两性分子，既有亲水基又有亲油基。若乙醇含水量高，极性过高，则会影响卵磷脂的溶解性;若乙醇含水量少，极性过低，则难以有效地破坏卵磷脂与蛋白或糖的结合，从而影响卵磷脂提取效果。从图2可以看出，在乙醇浓度为65%～100%的范围内，随着乙醇浓度的提高，蛋黄卵磷脂的提取率也逐渐提高，当乙醇浓度为95%时卵磷脂提取率达到最大，当乙醇为无水乙醇时，卵磷脂提取率反而下降。

图1 料液比对提取率的影响

图2 乙醇浓度对提取率的影响

2.3 超声处理温度对提取率的影响

超声波的水浴温度对蛋黄卵磷脂的提取率有影响。当超声水浴温度过低时，分子运动缓慢，作用时间会延长，提取率低;当温度升高时，可加速分子热运动，有利于脂蛋白分子中脂肪与蛋白间共价键的断裂，但超过一定温度时，脂蛋白变性严重结块，会阻碍乙醇与脂类的接触，降低提取率，并且温度过高时，会加速卵磷脂的氧化变质。从图3可以看出，随着超声温度的升高，卵磷脂的提取率逐渐升高，但当温度达到45℃后，提取率逐渐下降。这可能是由于温度的升高，加速了卵磷脂的氧化分解，并且随着温度的升高，蛋白质变性，影响了卵磷脂的溶出，卵磷脂的提取率会降低了。

图3 超声温度对提取率的影响

2.4 超声处理时间对提取效果的影响

在用乙醇提取蛋黄卵磷脂的过程中，卵磷脂的溶解扩散需要一定时间，适当延长提取时间有利于卵磷脂的提取。从图4可以看出，在超声时间在25～45min之间时，卵磷脂的提取率呈上升趋势，当超声时间达到55min以后，蛋黄卵磷脂的提取率反而有所下降，这可能是由于随着超声时间的延长，超声波清洗器中的水浴温度也会缓慢上升，从而导致卵磷脂氧化，乙醇挥发，从而降低了提取率。

图4 超声时间对提取率的影响

2.5 正交实验

在以上单因素实验的基础上，对影响鸡蛋卵磷脂的提取效果的因素进行L9(34)正交实验，并对实验结果进行统计分析，结果如表3所示。

表3 正交实验结果

从表3可以看出，影响蛋黄卵磷脂提取率的因素主次顺序为:乙醇浓度＞超声温度＞料液比＞超声时间，综合各因素的K值和直观比较得出最佳组合为A3B2C2D2，即料液比为1∶12，乙醇浓度为85%(W/V)，超声波水浴温度 45℃，超声提取时间40min。由表4可以看出，乙醇浓度对提取率有较大影响，而料液比、超声温度、超声时间的影响不显著，综合考虑操作方便等因素，则选定超声时间为30min，最后确定超声辅助提取鸡蛋卵磷脂的最佳因素组合水平为A3B2C2D1，即料液比为1∶12，乙醇浓度为85%(W/V)，超声波水浴温度45℃，超声提取时间30min。

表4 正交实验方差分析表

2.6 验证实验

为了考察上述优选工艺条件的稳定性，根据以上所得最佳工艺条件进行重复实验3次，蛋黄卵磷脂的得率见表5，3次实验结果均优于正交实验表中的任何一组，平均得率为12.46%，相对偏差RSD=0.44%(n=3)，说明该工艺稳定可行。

表5 验证实验

2.7 蛋黄卵磷脂的纯化及薄层色谱鉴定

粗卵磷脂，纯化后卵磷脂及卵磷脂标准品的薄层色谱图如图5所示。由图5可以看出，粗卵磷脂在薄板上具有4个淡黄色斑点，用制备型薄层色谱纯化后的卵磷脂只有1个斑点，并且与卵磷脂标准品具有相同的Rf值，由此可见可用制备型薄层色谱制得纯度较高的卵磷脂产品。

图5 卵磷脂的薄层色谱图

3 结论

3.1 优选的最佳工艺条件为:料液比1∶12(W/V)，乙醇浓度 85%(W/V)，超声温度 45℃，超声时间30min。

3.2 按最佳工艺条件实验3次，蛋黄卵磷脂平均得率为12.46%，相对偏差为RSD=0.44%(n=3)。

3.3 可用制备型薄层色谱对粗蛋黄卵磷脂进行纯化，方法简便，设备简单，操作步骤少，提纯的产品纯度较为理想。

由此可知，超声提取蛋黄卵磷脂具有提取时间短，速度快，提取率高，工艺稳定，设备简单，操作方便等优点，因此用超声法提取蛋黄卵磷脂是一种比较理想的方法。

［1］沈海根，林文列.卵磷脂—生命之根［M］.上海中医药大学出版社，1998.

［2］汪墨林，安红，陈志强，等.大豆磷脂的系统研究与开发［J］.精细化工，2001，18(1):8－13.

［3］马萍，陈有亮.鸭蛋黄卵磷脂的提取与精制［J］.食品与发酵工业，2006，32(5):163－165.

［4］张珍.鸡蛋黄中提取卵磷脂的最佳工艺条件［J］.甘肃农业大学学报，2003，38(3):331－335.

［5］赵彬侠，张小里，卢荣，等.蛋黄卵磷脂的提纯工艺研究［J］.西北大学学报，2004，34(3):297－299.

［6］项照保，霍丹群，仁绍光.超声波在中草药化学成分提取中的应用［J］.自然杂志，2001，23(5):289－291.

［7］彭一鸣，蒋笃孝.PTLC法纯化大豆卵磷脂及鉴定［J］.中国油脂，2002，27(6):62－64.

［8］彭一鸣，蒋笃孝，刘慧琼.卵磷脂的薄层扫描法测定［J］.，2002，23(5):56－59.

Study on ultrasonic extraction of lecithin from the yolk

XIAO Hong，ZHOU Yi－bin*，SHANG Yan－yan，SHAO Lei，HU Jing－wei，MAO Xiao－wen
(Department of Food Science，Anhui Agriculture Universty，Hefei 230036，China)

TS201.2+2

B

1002－0306(2010)08－0255－03

2009－08－25 *通讯联系人

肖虹(1980－)，女，在读硕士研究生，研究方向:农产品加工与贮藏。

安徽省博士后基金(03082901)。