超声波辅助法提取石榴皮和瓤中总酚的工艺毕业论文
2022-01-14 20:14:44
论文总字数：14369字
摘 要
研究各因素对石榴皮总酚和黄酮提取率的影响，采用响应面优化工艺。绘制没食子酸和芦丁标准曲线，采用紫外-可见分光光度法测定吸光度，计算石榴皮总酚和黄酮的得率。得出温度为65 ℃、时间为30 min、固液比为1 : 20（g : mL）和超声功率为110 W，石榴皮总酚和黄酮的提取率分别为16.30%和7.90%。
关键词 : 石榴皮 总酚 黄酮 提取工艺 响应面分析
Optimization of ultrasound assisted extraction process of total polyphenols and flavonoids from pomegranate peel
Abstract
The extraction rates of total phenols and flavonoids from pomegranate peel were studied with different factors. The extraction conditions were optimized by response surface test. The linear equation of gallic acid and rutin was drawn, the absorbance was determined by ultraviolet-visible spectrophotometry, and the extraction rate of total phenols and flavonoids from pomegranate peel was calculated. The consequences indicated that the extraction rates were 16.30% and 7.90%, with temperature of 65 C, time of 30 min, solid-liquid ratio of 1:20 (g:mL) and ultrasonic power of 110 W.
Key Words: Pomegranate peel; Total polyphenols; Flavonoids; Extraction process; Response surface analysis
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 前言 1
1.1 概述 1
1.2 提取方法 1
1.2.1 植物总酚提取方法 1
1.2.2 黄酮提取方法 2
1.3 石榴皮生物活性物质的提取方法 3
1.4 研究意义 4
第二章 石榴皮总酚和黄酮测定方法及原料 5
2.1 原料和主要仪器设备 5
2.2 试验方法 5
2.2.1 标准曲线的绘制 5
2.2.2 提取标准样品 8
2.2.3 响应面优化分析试验 9
第三章 结果与讨论 10
3.1 石榴皮总酚和黄酮单因素试验结果 10
3.2 石榴皮总酚和黄酮提取工艺条件的优化 10
3.2.1 优化各因素工艺条件的试验 10
3.2.2 响应曲面交互作用分析 11
3.3 优化工艺条件的确定 18
第四章 结论 20
参考文献 21
致谢 23
前言
概述
石榴又名天浆、安石榴，千屈菜科灌木，果实呈半透明状，营养十分丰富[1]。石榴的果实主要由种子、果肉和果皮三部分组成。石榴皮是石榴果汁和石榴酒等加工业的副产品，约占整个石榴果实鲜重的40%。在中国，大多数新鲜的石榴皮都被丢弃了，只有一小部分作为药用。石榴皮中含有大量的多酚，是石榴皮药理作用的主要活性成分，包括表儿茶素、咖啡酸、芦丁、槲皮素、山萘素等多种化合物，约占石榴皮干重的10～20%。经过近10年的研究得出石榴皮具有降血脂、抗衰老、抗菌、抗突变、抗氧化、降血压、保湿美容、抗动脉粥样硬化等多种功效。因此，石榴皮中含有药理作用的主要活性成分（多酚）在食品、医药和化工产品中具有重要的应用价值[2]。作为一类具有广阔应用前景的生物活性物质，植物类黄酮具有降血糖，解痉，抗肝毒，抗抑郁，抗氧化等功能[3]。石榴皮中含有30多种黄酮类化合物，具有较强的抗氧化、清除自由基能力[4]。用纯水作为萃取溶剂，方法简单，成本低，无溶剂残留。该提取物可广泛应用于食品、医药等领域[5]。超声波辅助法提取石榴皮总酚和黄酮，可以节省提取时间、经济环保、操作方便、工艺条件稳定可靠且提取率高。
提取方法
植物总酚提取方法
植物的叶、种皮和果肉中含有总酚，如：茶叶、苹果和葡萄等，有许多方法提取植物多酚。韩齐等人采用微波辅助法提取绿茶多酚[6]。齐娜等人采用超声波辅助提取新疆红肉苹果多酚[7]。T L Yue等人采用简便且效率较高的超声波辅助法提取苹果中的多酚[8]。T Wang等人在2018年采用超声-负压法提取蓝莓叶总多酚[9]。梁传红等人采用乙醇浸提法提取赤霞珠葡萄籽多酚[10]。李丽华等人以鱼腥草为原料，采用超声波辅助提取工艺[11]。相关文献见表 1-1。
表 ‑1植物总酚的提取工艺
植物 | 作者 | 提取方法 | 工艺条件 |
绿茶 | 韩齐[6] | 微波辅助法 | 微波温度中火，加热时间30 s，无水乙醇提取浓度为40%，料液比为1 : 9 |
新疆红肉苹果 | 齐娜[7] | 超声波辅助法 | 料液比1 : 4，超声功率360 W，提取温度62 ℃，提取时间20 min |
苹果 | T L Yue[8] | 超声波辅助法 | 超声功率519.39 W，提取时间30 min，提取温度50 ℃，乙醇浓度50% |
蓝莓叶 | T Wang[9] | 超声波-负压法 | 乙醇浓度68.61%，超声功率0.36 w/cm2，负压 -0.07 pa，提取时间15 min，固液比1:30，提取温度50 °C |
赤霞珠葡萄籽 | 梁传红[10] | 乙醇浸提法 | 乙醇体积分数59.39%，提取时间2 h，提取温度82.90 ℃，料液比21.03 |
鱼腥草 | 李丽华[11] | 超声波辅助法 | 乙醇浓度50%，超声浸提温度50 ℃，超声浸提时间60 min、料液比1 : 35，超声功率200 W |
黄酮提取方法
植物黄酮从植物中提取出来，可以充分利用其保健价值，因此植物黄酮类化合物的提取和纯化方法不断更新。王婷采用超声波辅助提取柠檬黄酮的工艺[12]。李凤艳等人通过正交试验优化复合酶法提取银杏叶总黄酮的工艺[13]。赵刚等人采用超声波辅助提取蓝莓总黄酮[14]。宋小锋等人以山楂叶为原料，采用乙醇浸提法提取山楂叶总黄酮[15]。R M Zhao等人在2018年采用超声波辅助深共熔溶剂萃取法绿色高效地提取蒲黄中四种生物活性黄酮[16]。T. Yang等人在2019年发表了超声波提取酸枣籽总黄酮[17]。相关文献见表 1-2。
表 ‑2植物黄酮提取工艺
植物 | 作者 | 提取方法 | 工艺条件 |
柠檬 | 王婷[12] | 超声波辅助法 | 乙醇浓度80%，料液比1 : 40，超声时间40 min |
银杏叶 | 李凤艳[13] | 复合酶法 | 酶用量0.4%，酶解温度40 ℃，酶解时间120 min，pH 5.5，纤维素酶/果胶酶/半纤维素酶的配比23 : 1 |
蓝莓 | 赵刚[14] | 超声波辅助法 | 乙醇体积分数80%，超声时间55.95 min，超声温度63.85 ℃，液料比30 |
山楂叶 | 宋小锋[15] | 乙醇浸提法 | 乙醇体积分数65%，提取温度（67±1）℃，提取时间80 min |
蒲黄 | R M Zhao[16] | 超声波辅助深共熔溶剂提取法 | 深共熔溶剂：氯化胆碱和1，2-丙二醇比例1 : 4，水溶液30%，固液比50 : 1；提取时间35 min |
酸枣籽 | T. Yang[17] | 超声波辅助法 | 乙醇浓度70.60%，液固比15.02 : 1，超声功率404 W，提取时间60.03 min |
石榴皮生物活性物质的提取方法
通常采用溶剂浸提法、酶提取法和辅助法等提取石榴皮生物活性物质。王周等人及唐丽丽等人采用乙醇溶剂浸提法分别提取石榴皮总酚和黄酮[18][19]。王玺德利用乙醇溶剂浸提法提取石榴皮黄酮[20]。孙雨晴等人利用正交试验对酶提取法提取石榴皮总酚的工艺条件进行了优化[21]。迟雪利用星点设计-效应面法对超声波辅助法提取石榴皮总酚的工艺条件进行了优化[22]。J Živković等人采用超声辅助法提取石榴皮总酚[23]。唐鹏程等人及K Kaderides等人利用微波辅助提取法提取石榴皮多酚[24] [25]。相关文献见表 1-3。
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