• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      澳洲堅果青皮總酚的超聲輔助提取及純化

      2021-08-26 22:35:14張明馬飛躍杜麗清李婭黃浩倫涂行浩陳妹
      熱帶作物學(xué)報 2021年7期
      關(guān)鍵詞:純化總酚

      張明 馬飛躍 杜麗清 李婭 黃浩倫 涂行浩 陳妹

      摘? 要:為高效利用澳洲堅果青皮資源,以及獲得純度較高的澳洲堅果青皮酚類物質(zhì),本研究優(yōu)化了超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚以及D101大孔樹脂純化工藝條件。結(jié)果表明,超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚的最佳工藝條件為乙醇濃度30%、料液比1∶50 g/mL、超聲溫度70 ℃、超聲時間24 min、超聲功率250 W,在此條件下,總酚提取量為(1836.2132.51) mg/100 g;D101大孔樹脂純化工藝的吸附條件為上樣液總酚濃度2 mg/mL、上樣速度2 BV/h、上樣體積11.50 BV,解吸條件為10%、20%、30%乙醇溶液以3 BV/h洗脫速度進(jìn)行梯度洗脫6 BV,在此條件下,總解吸率可達(dá)81.41%,各組分總酚純度分別為57.64%、72.97%、65.54%。研究結(jié)果為澳洲堅果青皮酚類物質(zhì)進(jìn)一步開發(fā)與利用奠定了基礎(chǔ)。

      關(guān)鍵詞:澳洲堅果青皮;超聲輔助;總酚;純化

      中圖分類號:S664.9; O625.31????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

      Ultrasonic Assisted Extraction and Purification of Total Phenols from Macadamia Green Peel

      ZHANG Ming1, MA Feiyue1, DU Liqing1*, LI Ya1, HUANG Haolun2, TU Xinghao1, CHEN Mei1

      1. South Subtropical Crops Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences / Key Laboratory of Tropical Fruit Biology, Ministry of Agriculture & Rural Affairs, Zhanjiang, Guangdong 524091, China; 2. Institute of Scientific and Technical Information, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences, Haikou, Hainan 571101, China

      Abstract: The ultrasonic-assisted extraction of the total phenols from macadamia green peel and the purification with D101 macrospores resin were optimized to promote the utilization of macadamia green peel resources. The optimal extrac?tion parameters to obtain the highest total phenols were ethanol concentration of 30%, solid-liquid ratio of 1 : 50 g/mL, extraction temperature of 70 ℃, extraction time of 24 min, ultrasonic power of 250 W. And the yield of total phenols was (1836.2132.51)mg/100 g when conducted at the optimal conditions. The results of purification process presented that the adsorption process conditions were as follows: total phenols concentration of sample 2 mg/mL, sample solution flow velocity 2 BV/h, sample volume 11.50 BV, and the desorption process could be gradient eluted by 10%, 20%, 30% ethanol of 6 BV at 3 BV/h, which gave the desorption ratio of 81.41% and purity of 57.64%, 72.97%, 65.54%, respectively. This present study would provide a theoretical reference for the further application of macadamia green peel phenols.

      Keywords: macadamia green peel; ultrasonic-assisted; total phenols; purification

      DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.07.031

      澳洲堅果(Macadamia ternifolia)又稱夏威夷果、澳洲核桃等,原產(chǎn)于澳大利亞的新南威爾士和昆士蘭[1]。澳洲堅果果仁中富含維生素B6、膳食纖維和錳、鐵、鎂等礦物質(zhì)營養(yǎng)素,且不飽和脂肪酸含量高,風(fēng)味獨特,經(jīng)濟價值高,被譽為“堅果之王”[2-3]。從1979年開始進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性試驗發(fā)展至今,我國已成為世界上澳洲堅果種植面積最大的國家[4],且隨豐產(chǎn)期的到來,產(chǎn)量將進(jìn)一步增加[5]。當(dāng)前,澳洲堅果加工產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大,但主要集中于澳洲堅果(殼果)等休閑小食品的加工,而青皮等副產(chǎn)物的綜合利用度較低,因此,澳洲堅果青皮的開發(fā)與利用也將成為新課題。

      前期研究表明,澳洲堅果青皮中含有豐富的酚類物質(zhì)、總黃酮等生物活性物質(zhì),且具有較強的DPPH自由基、ABTS自由基清除能力和總抗氧化還原能力[6-7]。而酚類物質(zhì)的利用會受制于其提取過程,由于傳統(tǒng)浸提法存在提取效率低等問題,廣大科研工作者致力于其替代方法的研究[8]。近年來,超臨界流體萃取、酶法提取、微波輔助提取和超聲輔助提取等新型提取技術(shù)已開始用于酚類物質(zhì)提取。其中,超聲輔助提取以設(shè)備簡單、環(huán)保等優(yōu)點而廣受關(guān)注,其原理是利用空化作用破壞植物組織并增加傳質(zhì),縮短提取時間,從而提高提取效率[9-10]。因此,為充分利用澳洲堅果青皮資源,本研究以乙醇濃度、料液比、超聲溫度、超聲時間和超聲功率5個因素進(jìn)行單因素和正交實驗,對超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,并對D101大孔樹脂的靜態(tài)吸附與解吸、動態(tài)吸附與解吸條件進(jìn)行優(yōu)化,以期獲得純度較高的澳洲堅果青皮酚類物質(zhì),為后續(xù)成分鑒定及改性研究奠定基礎(chǔ)。

      1? 材料與方法

      1.1? 材料

      1.1.1? 植物材料? 澳洲堅果青皮(水分含量65.36%):‘南亞1號澳洲堅果青皮經(jīng)清洗、瀝水、粉碎后,置于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

      1.1.2? 主要試劑? 沒食子酸,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;碳酸鈉,天津福晨化學(xué)試劑廠;福林酚試劑,上海源葉生物科技有限公司;無水乙醇,廣東光華科技股份有限公司;D101大孔吸附樹脂,陜西樂博生化科技有限公司。以上所用試劑均為分析純。

      1.1.3? 儀器與設(shè)備? ME 104/02 電子分析天平,托利多儀器(上海)有限公司;Precision MLG3 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,德國Heidolph公司;SK8210HP超聲波清洗器,上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司;Multifuge X1R臺式高速冷凍離心機,美國Thermo公司;YB-250A高速多功能粉碎機,永康市速鋒工貿(mào)有限公司;FreeZone 4.5L真空冷凍干燥機,美國Labconco公司;Spark 10M酶聯(lián)免疫分析儀,瑞士Tecan公司。

      1.2? 方法

      1.2.1? 澳洲堅果青皮總酚提取方法? 準(zhǔn)確稱取一定量澳洲堅果青皮樣品于100 mL離心管,按實驗設(shè)計的料液比加入乙醇水溶液,并在一定超聲溫度、超聲時間和超聲功率條件下超聲輔助提取總酚。提取結(jié)束后,在6000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min,取上清液保存于4 ℃冰箱,測定總酚提取量。

      1.2.2? 澳洲堅果青皮總酚提取量的測定? 澳洲堅果青皮提取液經(jīng)稀釋后取0.2 mL于10 mL離心管,然后依次加入2.8 mL蒸餾水、1 mL 10%福林酚試劑和1 mL 10% Na2CO3溶液,搖勻后避光反應(yīng)45 min,于765 nm處測吸光值,進(jìn)行3次重復(fù)。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),制作標(biāo)準(zhǔn)曲線:Y= 0.055X+0.012,R2=0.998。其中,Y為吸光值;X為沒食子酸濃度,mg/L。然后通過吸光值和標(biāo)準(zhǔn)曲線計算總酚提取量。

      1.2.3? 單因素實驗設(shè)計? (1)乙醇濃度對澳洲堅果青皮總酚提取量的影響。準(zhǔn)確稱取1.00 g澳洲堅果青皮樣品于100 mL離心管,在料液比為1∶40 g/mL、超聲溫度為30 ℃、超聲功率為300 W的條件下,乙醇濃度分別為10%、20%、30%、40%、50%進(jìn)行超聲輔助提取12 min,提取結(jié)束后操作同1.2.1。

      (2)料液比對澳洲堅果青皮總酚提取量的影響。準(zhǔn)確稱取1.00 g澳洲堅果青皮樣品于100 mL離心管,在乙醇濃度為30%、超聲溫度為30 ℃、超聲功率為300 W的條件下,料液比分別為1∶40、1∶50、1∶60、1∶70、1∶80 g/mL進(jìn)行超聲輔助提取12 min,提取結(jié)束后操作同1.2.1。

      (3)超聲溫度對澳洲堅果青皮總酚提取量的影響。準(zhǔn)確稱取1.00 g澳洲堅果青皮樣品于100 mL離心管,在乙醇濃度為30%、料液比為1∶60 g/mL、超聲功率為300 W條件下,超聲溫度分別為15、30、45、60、75 ℃進(jìn)行超聲輔助提取12 min,提取結(jié)束后操作同1.2.1。

      (4)超聲時間對澳洲堅果青皮總酚提取量的影響。準(zhǔn)確稱取1.00 g澳洲堅果青皮樣品于100 mL離心管,在乙醇濃度為30%、料液比為1∶60 g/mL、超聲功率為300 W、超聲溫度為60 ℃條件下,分別超聲輔助提取6、12、18、24、30 min,提取結(jié)束后操作同1.2.1。

      (5)超聲功率對澳洲堅果青皮總酚提取量的影響。準(zhǔn)確稱取1.00 g澳洲堅果青皮樣品于100 mL離心管,在乙醇濃度為30%,料液比為1∶60 g/mL,超聲溫度為60 ℃,超聲功率分別為250、300、350、400、450 W條件下超聲輔助提取18 min,提取結(jié)束后操作同1.2.1。

      1.2.4? 正交實驗設(shè)計? 在1.2.3單因素實驗基礎(chǔ)上進(jìn)行L9(34)正交實驗,因素水平見表1。

      1.2.5? 澳洲堅果青皮總酚上樣液的制備? 按1.2.4優(yōu)化所得條件對澳洲堅果青皮總酚進(jìn)行提取,提取液經(jīng)抽濾后進(jìn)行負(fù)壓濃縮、離心,得澳洲堅果青皮總酚上樣液,保存于4 ℃冰箱備用。

      1.2.6? D101大孔樹脂純化澳洲堅果青皮總酚方法? (1)D101大孔樹脂的預(yù)處理。將D101大孔樹脂用無水乙醇浸泡24 h,并用無水乙醇洗滌樹脂至加入蒸餾水無渾濁出現(xiàn),再用蒸餾水將D101大孔樹脂洗至無醇味,保存?zhèn)溆谩?/p>

      (2)靜態(tài)吸附與解吸實驗設(shè)計。靜態(tài)吸附動力學(xué)實驗:準(zhǔn)確稱取預(yù)處理后的D101大孔樹脂3.00 g于100 mL錐形瓶,并加入30 mL澳洲堅果青皮總酚上樣液,然后置于溫度為30 ℃的搖床中,在轉(zhuǎn)速為200 r/min條件下吸附6 h,每隔0.5 h取樣,測定總酚含量,按照公式計算吸附率,并繪制靜態(tài)吸附動力學(xué)曲線。

      吸附率=[(M0?M1)/M0]×100%

      式中,M0為吸附前澳洲堅果青皮上樣液所含總酚質(zhì)量,mg;M1為吸附后澳洲堅果青皮上樣液所含總酚質(zhì)量,mg。

      靜態(tài)解吸實驗:分別準(zhǔn)確稱取10份3.00 g預(yù)處理后的D101大孔樹脂于100 mL錐形瓶,加入30 mL澳洲堅果青皮總酚上樣液,靜態(tài)吸附3.2 h。吸附結(jié)束后抽濾,然后用10 mL蒸餾水對大孔樹脂進(jìn)行淋洗,并再次抽濾。隨后將抽濾后的大孔樹脂置于100 mL錐形瓶,分別加入40 mL濃度為10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的乙醇水溶液,于溫度為30 ℃、轉(zhuǎn)速為200 r/min的搖床中解吸3.2 h,測定解吸液總酚濃度,計算解吸率。

      解吸率=[(M0?M1)/M0]100%

      式中,M0為大孔樹脂吸附的澳洲堅果青皮總酚質(zhì)量,mg;M1為解吸液中澳洲堅果青皮總酚質(zhì)量,mg。

      (3)動態(tài)吸附與解吸實驗設(shè)計。①動態(tài)吸附實驗。上樣液總酚濃度對澳洲堅果青皮總酚動態(tài)吸附的影響:準(zhǔn)確稱取15.00 g預(yù)處理后的D101大孔樹脂,濕法裝入Ф 20 mm × 35 mm的層析柱中(柱床體積BV為12 mL)。將1.2.4制備的澳洲堅果青皮總酚上樣液分別稀釋至總酚濃度為1、2、3、4 mg/mL,以2 BV/h的上樣速度進(jìn)行上樣,以3 mL為1個單位收集流出液,測定流出液總酚濃度,確定達(dá)到泄漏點(流出液中總酚濃度為上樣液總酚濃度的1/10)時的上樣液體積。

      上樣速度對澳洲堅果青皮總酚動態(tài)吸附的影響:準(zhǔn)確稱取15.00 g預(yù)處理后的D101大孔樹脂,濕法裝入Ф 20 mm × 35 mm的層析柱中??偡訚舛葹? mg/mL的澳洲堅果青皮總酚上樣液,分別以2、3、4 BV/h的上樣速度進(jìn)行上樣,10 mL收集一管,測定流出液總酚濃度,確定達(dá)到泄漏點(流出液中總酚濃度為上樣液總酚濃度的1/10)時的上樣液體積。

      ②動態(tài)解吸實驗。準(zhǔn)確稱取15.00 g預(yù)處理后的D101大孔樹脂,濕法裝入Ф 20 mm×35 mm的層析柱中。總酚濃度為2 mg/mL的澳洲堅果青皮上樣液,以2 BV/h的上樣速度上樣11.5 BV,然后用蒸餾水沖至流出液基本無顏色變化。再依次用6 BV濃度為10%、20%、30%、40%的乙醇溶液以3 BV/h的洗脫速度進(jìn)行梯度洗脫,以3 mL為1個單位分別收集各濃度乙醇溶液洗脫液,測定總酚濃度,計算解吸率。

      解吸率=[M2/(M0-M1)]100%

      式中,M0為澳洲堅果青皮總酚上樣液所含總酚質(zhì)量,mg;M1為蒸餾水沖洗時流出液中總酚質(zhì)量,mg;M2為一定濃度乙醇溶液解吸時流出液中總酚質(zhì)量,mg。

      1.2.7? 純化后澳洲堅果青皮總酚純度的測定? 按1.2.4優(yōu)化所得條件對澳洲堅果青皮總酚進(jìn)行純化,分別收集各流出液組分,負(fù)壓濃縮后進(jìn)行冷凍干燥,得到澳洲堅果青皮總酚純化樣品,測定其總酚含量,計算純度。

      1.3? 數(shù)據(jù)分析

      采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析,采用Origin 8軟件作圖。

      2? 結(jié)果與分析

      2.1? 單因素實驗結(jié)果與分析

      2.1.1? 乙醇濃度對總酚提取量的影響? 由圖1可知,超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚的提取量隨乙醇濃度的增加呈先增加后降低的趨勢。其中,當(dāng)乙醇濃度為10%~30%時,總酚提取量隨乙醇濃度增加而增加;當(dāng)乙醇濃度高于30%時,總酚提取量隨乙醇濃度增加而降低;當(dāng)乙醇濃度為30%時,總酚提取量最高,為1106.90 mg/100 g。當(dāng)乙醇濃度較低時,隨乙醇濃度增加,提取溶劑極性趨近于澳洲堅果青皮總酚極性,故提取效率提高。當(dāng)乙醇濃度過高時,一方面增加了醇溶性雜質(zhì)的擴散,其可與酚類物質(zhì)競爭與乙醇-水的結(jié)合,導(dǎo)致提取效率降低[11];另一方面可促使蛋白質(zhì)變性,進(jìn)而影響與蛋白相結(jié)合的酚類物質(zhì)的溶出,從而提取效率偏低[12]。綜合考慮,乙醇濃度宜為30%。

      2.1.2? 料液比對總酚提取量的影響? 由圖2可知,料液比對超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚的影響趨勢與乙醇濃度相同,當(dāng)料液比為1∶70 g/mL時,總酚提取量最高,為1410.06 mg/100 g。當(dāng)料液比較小時,總酚提取量較少,這可能是因為提取溶劑與物料之間的濃度差較小,導(dǎo)致目標(biāo)物質(zhì)向提取溶劑擴散的傳質(zhì)推動力較小,因而目標(biāo)物質(zhì)溶出較少[13]。當(dāng)料液比較大時,可能因為多糖等雜質(zhì)的溶出,在一定程度上影響了對目標(biāo)物質(zhì)的溶解,故目標(biāo)物質(zhì)溶出反而減少[14]。該結(jié)果與Rehebati等[15]的研究結(jié)果一致。由于增加料液比會增加溶劑的使用量,且當(dāng)料液比為1∶60 g/mL時,總酚提取量與料液比為1∶70 g/mL時無顯著差異,綜合考慮,料液比宜為1∶60 g/mL。

      2.1.3? 超聲溫度對總酚提取量的影響? 由圖3可知,當(dāng)超聲溫度在10~60 ℃范圍時,澳洲堅果青皮總酚提取量隨超聲溫度的升高而快速增加。這主要的原因是:(1)隨溫度升高,溶劑對目標(biāo)物質(zhì)的溶解度增加[16];(2)提取體系的粘度隨溫度升高而降低,傳質(zhì)增加,因而提取效率提高[17]。當(dāng)超聲溫度高于60 ℃時,總酚提取量趨于平緩,并略有下降,一方面可能是由溫度升高導(dǎo)致的提取體系不穩(wěn)定所致[18],另一方面可能是溫度升高對總酚氧化起到了促進(jìn)作用。本文研究結(jié)果與Zhou等[19]的研究結(jié)果一致。綜合考慮,超聲溫度宜為60 ℃。

      2.1.4? 超聲時間對總酚提取量的影響? 由圖4可知,澳洲堅果青皮總酚提取量隨超聲時間的增加而增加,其中,總酚提取量在初始階段快速增加,隨時間的增加,總酚提取量增加緩慢。這可能是因為,超聲時間延長,超聲的空化作用促使物料細(xì)胞破裂,釋放目標(biāo)物質(zhì),同時也會增加溶劑與物料之間的傳質(zhì),從而提取量增加[20]。此外,陳晨等[21]研究了超聲輔助提取香蕉皮多酚,結(jié)果顯示,超聲時間超過40 min后多酚提取率下降,這可能是因為長時間超聲對多酚物質(zhì)產(chǎn)生了破壞。結(jié)合差異顯著性分析結(jié)果,超聲時間超過18 min后,總酚提取量無顯著性增加,因此,超聲時間宜為18 min。

      2.1.5? 超聲功率對總酚提取量的影響? 超聲功率是影響超聲輔助提取總酚的重要因素之一,其影響主要有2個方面[22-24]:一是隨超聲功率增大,空化作用增強,物料細(xì)胞破壞程度增加,促進(jìn)目標(biāo)物質(zhì)釋放及其與溶劑之間的傳質(zhì),提取效率增加;二是隨著超聲功率增大,溶劑的流動性增加,因而降低了物料在超聲場中的停留時間,同時溫度升高可能會導(dǎo)致酚類物質(zhì)被破壞,對酚類物質(zhì)提取產(chǎn)生不利影響。由于設(shè)備條件所限,本研究中超聲功率設(shè)定范圍為250~450 W,且由圖5可知,隨超聲功率的增大,總酚提取量緩慢增加,但無顯著性差異。由于超聲功率增大,能耗會隨之增加,因此,超聲功率宜為250 W。

      2.2? 超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚正交實驗結(jié)果與分析

      由表2極差分析結(jié)果可知,超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚的影響順序為:超聲時間(D)>超聲溫度(C)>乙醇濃度(A)>料液比(B)。由表3方差分析結(jié)果可知,A對澳洲堅果青皮總酚提取量的影響顯著(P<0.05),C、D對澳洲堅果青皮總酚提取量的影響極顯著(P<0.01)。由表2可知,超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚最優(yōu)工藝條件為A2B2C3D3,但由于B對總酚提取量的影響不顯著,故調(diào)整工藝條件為A2B1C3D3,即乙醇濃度30%、料液比1∶50 g/mL、超聲溫度70 ℃、超聲時間24 min。在A2B1C3D3條件下進(jìn)行驗證實驗,總酚提取量為(1836.2132.51)mg/100 g。因此,綜合考慮,超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚的最優(yōu)工藝條件為A2B1C3D3。

      2.3? D101大孔樹脂純化澳洲堅果青皮總酚

      2.3.1? D101大孔樹脂對澳洲堅果青皮總酚的靜態(tài)吸附與解吸? (1)D101大孔樹脂靜態(tài)吸附動力學(xué)曲線。由圖6可知,在0.5~6 h范圍內(nèi),D101大孔樹脂對澳洲堅果青皮總酚的吸附率隨時間增加而增加,且在吸附起始階段,吸附率增加較快;當(dāng)吸附時間超過4 h后,吸附率趨于平緩,D101大孔樹脂吸附基本飽和。同時,通過對D101大孔樹脂靜態(tài)吸附動力學(xué)曲線擬合,當(dāng)吸附率達(dá)到80%時,吸附時間為3.2 h。因此,綜合考慮,靜態(tài)吸附時間宜為3.2 h。

      (2)乙醇濃度對靜態(tài)解吸的影響。由圖7可知,當(dāng)乙醇濃度從10%增加到40%,解吸率從36.99%提高到89.85%;當(dāng)乙醇濃度大于40%時,解吸率基本無變化。這主要是由乙醇濃度改變影響天然酚類化合物芳香核與樹脂芳香中心之間的相互作用所致[25]。此外,還有可能與上樣液是由30%乙醇溶液提取、濃縮所得,根據(jù)相似相容原理,其更易溶解于30%~40%乙醇溶液。但當(dāng)乙醇濃度大于40%時,一方面會增加乙醇用量,另一方面會增加色素等雜質(zhì)的解吸,綜合考慮,靜態(tài)解吸時乙醇濃度宜為40%。

      2.3.2? D101大孔樹脂對澳洲堅果青皮總酚的動態(tài)吸附與解吸? (1)上樣液總酚濃度對D101大孔樹脂動態(tài)吸附的影響。由圖8可知,分別用總酚濃度為1、2、3、4 mg/mL的澳洲堅果青皮總酚上樣液進(jìn)行上樣,當(dāng)總酚開始泄露時,上樣體積分別為2.25、1.75、1.25、1.25 BV;當(dāng)達(dá)到泄漏點時,上樣體積分別為12.75、11.50、9.25、7.25 BV,上樣總酚質(zhì)量分別為153、276、333、348 mg。上樣液濃度過大,會導(dǎo)致雜質(zhì)與大孔樹脂的競爭性吸附增加;而上樣液總酚濃度過低時,會增加上樣體積和上樣時間。因此,綜合考慮,上樣液總酚濃度宜為2 mg/mL。

      (2)上樣速度對D101大孔樹脂動態(tài)吸附的影響。由圖9可知,總酚濃度為2 mg/mL的澳洲堅果青皮總酚上樣液,分別以2、3、4 BV/h上樣,當(dāng)總酚開始泄漏時,上樣體積分別為1.75、1.75、1.5 BV;當(dāng)達(dá)到泄漏點時,上樣體積分別為11.5、8、7.5 BV,此時總酚上樣質(zhì)量分別為276、192、180 mg。從數(shù)據(jù)分析可知,上樣速度越快,達(dá)到泄漏點時上樣體積越小,總酚上樣質(zhì)量也隨之越小,不利于大孔樹脂吸附,從而降低了大孔樹脂吸附效能。這可能是因為,上樣速度過快,大孔樹脂吸附酚類物質(zhì)不完全所致。因此,綜合考慮,上樣速度宜為2 BV/h。

      (3)乙醇濃度對D101大孔樹脂動態(tài)解吸的影響。由圖10可知,依次用10%、20%、30%、40%的乙醇溶液進(jìn)行梯度洗脫時,收集的各管流出液中的總酚濃度類似正態(tài)分布,且存在拖尾現(xiàn)象,即在此濃度下,大孔樹脂吸附的總酚基本洗脫完全。根據(jù)結(jié)果計算,用10%、20%、30%、40%乙醇溶液進(jìn)行梯度洗脫時,各流出液中總酚質(zhì)量分別為56.37、79.16、48.97、14.82 mg,而測得的蒸餾水沖洗時流出液中的總酚質(zhì)量為31.78 mg,故解吸率分別為24.87%、34.93%、21.61%、6.54%。經(jīng)純度測定,各組分純度依次為57.64%、72.97%、65.54%、36.14%,且與澳洲堅果青皮總酚樣品相比,純度分別提高了3.27、4.41、3.85、1.68倍。綜合分析,動態(tài)解吸時,可依次用10%、20%、30%乙醇溶液進(jìn)行梯度洗脫,總解吸率為81.41%,且各組分純度較高,可為后續(xù)進(jìn)一步分離單體奠定基礎(chǔ)。

      3? 討論

      澳洲堅果青皮是澳洲堅果加工過程中的副產(chǎn)物,前期研究結(jié)果表明澳洲堅果青皮中含有豐富的總酚、總黃酮等生物活性物質(zhì),且具有較強的DPPH自由基、ABTS自由基清除能力以及總抗氧化還原能力。為高效利用與開發(fā)澳洲堅果青皮資源,本研究采用L9(34)正交實驗對超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚工藝進(jìn)行優(yōu)化,并采用D101大孔樹脂對其進(jìn)行初步純化。

      由正交實驗極差分析和方差分析的結(jié)果可知,超聲輔助提取澳洲堅果青皮總酚的影響依次為超聲時間(D)>超聲溫度(C)>乙醇濃度(A)>料液比(B)。其中,素A對澳洲堅果青皮總酚提取量的影響顯著(P<0.05),C、D對澳洲堅果青皮總酚提取量的影響極顯著(P<0.01)。結(jié)合極差分析和方差分析結(jié)果,得到澳洲堅果青皮提取最優(yōu)工藝條件為A2B1C3D3,即乙醇濃度為30%、料液比為1∶50 g/mL、超聲溫度為70 ℃、超聲時間為24 min,在此條件下,總酚提取量為(1836.2132.51)mg/100 g。

      通過D101大孔樹脂靜態(tài)及動態(tài)吸附、解吸實驗,優(yōu)化澳洲堅果青皮總酚純化工藝。靜態(tài)吸附動力學(xué)實驗結(jié)果表明,靜態(tài)吸附3.2 h時,吸附率可達(dá)80%;同時,靜態(tài)解吸實驗結(jié)果表明,宜用40%乙醇溶液進(jìn)行解吸,解吸率可達(dá)89.85%。動態(tài)吸附、解吸實驗結(jié)果表明:(1)動態(tài)吸附時,上樣液總酚濃度宜為2 mg/mL,上樣速度宜為2 BV/h,此時,上樣體積為11.50 BV,總酚上樣質(zhì)量為279 mg;(2)動態(tài)解吸時,依次用6 BV的10%、20%、30%乙醇溶液以3 BV/h洗脫速度進(jìn)行梯度洗脫,總解吸率可達(dá)81.41%,且各組分純度分別為57.64%、72.97%、65.54%。純化所得各組分純度較高,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。

      本研究不僅為澳洲堅果青皮的高值化、資源化綜合利用提拱了數(shù)據(jù)支撐,還為澳洲堅果加工產(chǎn)業(yè)處理青皮等加工副產(chǎn)物提供了借鑒,同時也為芒果、香蕉、菠蘿等熱帶水果加工副產(chǎn)物的綜合利用提供了一種思路。此外,對澳洲堅果青皮總酚進(jìn)行純化,為多酚組成的鑒定奠定了基礎(chǔ),為開展抗衰老、抗腫瘤等動物學(xué)實驗以及體內(nèi)抗氧化實驗等提供了材料。此外,有研究[26]表明植物的總酚提取物可與Ag+等絡(luò)合制備納米材料,且與提取物相比,抗氧化能力和抑菌能力顯著加強,但提取物成分復(fù)雜,純化和組分鑒定將為其增強機制研究奠定重要的基礎(chǔ)。

      參考文獻(xiàn)

      [1]? Mast A R, Willis C L, Jones E H, et al. A smaller Macadamia from a more vagile tribe: inference of phylogenetic relationships, divergence times, and diaspore evolution in Macadamia and relatives (tribe Macadamieae; Proteaceae)[J]. American Journal of Botany, 2008, 95(7): 843-870.

      [2]? Lara D, Vilcacundo E, Carrillo C, et al. Obtention of protein concentrate and polyphenols from macadamia (Macadamia integrifolia) with aqueous extraction method[J]. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, 2017, 10(2): 138-42.

      [3]? 賀熙勇, 陶? 亮, 柳? 覲, 等. 國內(nèi)外澳洲堅果產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況及趨勢[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè), 2017(1): 4-11, 18.

      [4]? 賀熙勇, 陶? 亮, 柳? 覲, 等. 我國澳洲堅果產(chǎn)業(yè)概況及發(fā)展趨勢[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科技, 2015, 38(3): 12-16, 19.

      [5]? 艾靜汶, 劉功德, 黃欣欣, 等. 澳洲堅果產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 食品工業(yè), 2018, 39(11): 282-285.

      [6]? 張? 明, 杜麗清, 馬飛躍, 等. 超聲輔助提取澳洲堅果青皮總黃酮工藝優(yōu)化及抗氧化性能研究[J]. 熱帶作物學(xué)報, 2020, 41(5): 1022-1029.

      [7]? 張? 明, 帥希祥, 杜麗清, 等. 澳洲堅果青皮多酚提取工藝優(yōu)化及其抗氧化活性[J]. 食品工業(yè)科技, 2017, 38(22): 195-199.

      [8]? Deng J L, Xu Z, Xiang C R, et al. Comparative evaluation of maceration and ultrasonic-assisted extraction of phenolic compounds from fresh olives[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2017, 37: 328-334.

      [9]? Huang W, Xue A, Niu H, et al. Optimised ultrasonic-assisted extraction of flavonoids from Folium eucommiae and evaluation of antioxidant activity in multi-test systems in vitro[J]. Food Chemistry, 2009,114(3): 1147-1154.

      [10]????? Chemat F, Khan M K. Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction[J]. Ultrasonic Sonochemistry, 2011, 18: 813-835.

      [11]????? 耿中華, 秦衛(wèi)東, 馬利華, 等. 梨皮多酚的提取工藝優(yōu)化的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2009, 30(12): 233-234, 238.

      [12]????? Yang L, Jiang J G, Li W F, et al. Optimum extraction process of polyphenols from the bark of Phyllanthus emblica L. based on the response surface methodology[J]. Journal of Separation Science, 2009, 32: 1437-1444.

      [13]????? 賀銀菊, 張旋俊, 楊再波, 等. 響應(yīng)面優(yōu)化艾葉多酚提取工藝及抗氧化活性研究[J]. 食品科技, 2020, 45(6): 278-284.

      [14]????? Tian S Y, Hao C C, Xu G K, et al. Optimization conditions for extracting polysaccharide from Angelica sinensis and its antioxidant activities[J]. Journal of Food and Drug Analysis, 2017, 25(4): 766-775.

      [15]????? Rehebati N, Aytursun A, Paiheerding M, et al. Optimization of ultrasonic-assisted extraction, characterization and biological activities of polysaccharides from Orchis chusua D. Don (Salep)[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2019, 141: 431-443.

      [16]????? Guo L, Zhu W C, Liu Y T, et al. Response surface optimized extraction of flavonoids from mimenghua and its antioxidant activities in vitro[J]. Food Science and Biotechnolofy, 2013, 22(5): 1-8.

      [17]????? Dai Y T, Spronsen J V, Witkamp G J, et al. Natural deep eutectic solvents as new potential media for green techno?-logy[J]. Analytica Chimica Acta, 2013, 766: 61-68.

      [18]????? Dai Y T, Verpoorte R, Choi Y H. Natural deep eutectic sol-vents providing enhanced stability of natural colorants from safflower (Carthamus tinctorius)[J]. Food Chemistry, 2014, 159: 116-121.

      [19]????? Zhou P F, Wang X P, Liu P Z, et al. Enhanced phenolic compounds extraction from Morus alba L. leaves by deep eutectic solvents combined with ultrasonic-assisted extrac-tion[J]. Industrial Crops and Products, 2018, 120: 147-154.

      [20]????? Sharmila, G, Nikitha, V S, Ilaiyarasi S, et al. Ultrasound assisted extraction of total phenolics from cassia auriculata leaves and evaluation of its antioxidant activities[J]. Indust?-rial Crops and Products, 2016, 84: 13-21.

      [21]????? 陳? 晨, 胡文忠, 田沛源, 等. 超聲輔助提取香蕉皮多酚

      工藝優(yōu)化及其抗氧化活性的分析[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(2): 12-17.

      [22]????? Komal V M, Virendra K R. Ultrasonic assisted aqueous extraction of catechin and gallic acid from Syzygium cumini seed kernel and evaluation of total phenolic, flavonoid contents and antioxidant activity[J]. Chemical Engineering and Processing - Process Intensification, 2020, 149: 107841.

      [23]????? 伍? 璇, 張? 媛, 劉玉德, 等. 各因素對超聲輔助提取茶多酚的影響綜述[J]. 食品工業(yè)科技, 2013, 34(24): 401-403.

      [24]????? 林? 碩. 超聲-微波協(xié)同逆流提取的工藝及設(shè)備研究[D]. 合肥: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué), 2009.

      [25]????? Balarabe B I, Hauwa L Y, Pu Y F, et al. Ultrasound-assisted adsorption/desorption for the enrichment and purification of flavonoids from baobab (Adansonia digitata) fruit pulp[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2020, 65: 104980.

      [26]????? Kolia T, Ramesh P S, Geetha D. Biosynthesis of AgNPs using Carica papaya peel extract and evaluation of its antioxidant and antimicrobial activities[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2016,134: 467-473.

      責(zé)任編輯:崔麗虹

      猜你喜歡
      純化總酚
      凌云白毫總酚提取工藝優(yōu)化及抗氧化活性
      黑蒜總酚的提取及抗氧化性研究
      纈草黃酮純化工藝研究
      響應(yīng)面法優(yōu)化孜然總酚含量測定的工藝條件
      葛根素的大孔樹脂純化及抗氧化性研究
      瑞加德松的全合成研究
      高純氫氣純化技術(shù)研究
      科技視界(2015年30期)2015-10-22 10:13:55
      大腸桿菌中重組尖吻蝮蛇類凝血酶的純化及鑒定
      科技資訊(2015年20期)2015-10-15 19:47:25
      聚酰胺—大孔樹脂聯(lián)用純化菠菜葉總黃酮的工藝研究
      丹參彌羅松酚的提取及總酚含量測定
      青浦区| 麻栗坡县| 溧水县| 贵定县| 萍乡市| 张北县| 唐海县| 潞西市| 密山市| 昂仁县| 通河县| 从江县| 冀州市| 揭阳市| 东辽县| 奉节县| 班玛县| 郴州市| 阳山县| 茂名市| 浏阳市| 栖霞市| 攀枝花市| 石楼县| 临桂县| 德保县| 上犹县| 林州市| 瑞金市| 嘉祥县| 高阳县| 永济市| 克什克腾旗| 辽源市| 古丈县| 鄂伦春自治旗| 遂昌县| 磐石市| 乌鲁木齐县| 察雅县| 屏山县|