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荔枝壳多酚提取工艺的响应面法优化及自由基清除活性研究



全 文 :荔枝壳多酚提取工艺的响应面法优化及自由基清除活性研究
乔小瑞 烟利亚 刘兴岚 熊何健 *
(集美大学生物工程学院 福建 厦门 361021)
摘要 为优化荔枝壳多酚提取工艺,在单因素试验的基础上,采用响应面法建立荔枝壳多酚提取方法的二次多
项数学模型,同时测定其抗氧化性能。 所得最佳提取条件是:液料比 13∶1,浸提体积分数 64%,浸提时间 78
min。在此条件下荔枝壳多酚提取率为(5.92±0.04)%(N=3),与理论值(6.04%)相近,说明该二次多项数学模型可
靠。 荔枝壳多酚对 DPPH 自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基的清除作用均呈一定的量效关系,其半抑制浓
度分别为 7.36、16.09 和 65.20 mg/L,表明荔枝壳多酚具有较强的自由基清除活性。
关键词 荔枝壳; 多酚提取; 响应面法; 自由基清除活性
文章编号 1009-7848(2010)05-0022-09
荔枝(Litchi chinensis Sonn.)原产于中国,为
亚热带无患子科植物荔枝的果实。其果壳红亮,果
肉甜美多汁,具有很高的营养和商业价值,在全球
20 多个国家得以推广种植。 有研究表明,荔枝壳
中含有的多酚物质[1]具有很强的自由基清除活性[2-
3]和生物活性,如防治心血管疾病、抗炎、抗癌以及
抗脂质过氧化等[4-7],可在、食品、医药、日化等领域
广泛应用。
响应面法 (response surface methodology,
RSM)以多元二次回归数学模型为工具,描述相互
作用的实验因子与响应值之间的关系。 通过对回
归方程的分析,可确定最佳工艺条件。RSM能有效
地找到因素间的最优组合, 相比于传统的全因子
实验设计,该法能在更为经济的实验次数下,得到
精确的统计结果[8]。
本实验中利用响应面法优化荔枝多酚(Litchi
polyphenols,LP)的提取工艺,研究 LP 的自由基清
除活性, 为建立合理的 LP 制备方式提供技术支
持。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料 乌叶品种荔枝, 购于漳州龙海。 取
壳,冷冻、干燥后粉碎过 80 目筛,-4 ℃保存备用。
二苯基苦味酰基苯肼(DPPH)、福林-酚试剂、没食
子酸,购自 Sigma 公司;抑制与产生超氧阴离子自
由基试剂盒、羟自由基测试盒,购自南京建成生物
工程研究所;其它试剂均为分析纯级。
1.1.2 仪器与设备 紫外-可见分光光度计(UV-
2600 型),尤尼柯(上海)仪器有限公司;自动柱层
析仪(HD-21-88 型),上海琪特分析仪器有限公
司;浓缩冷冻干燥系统(SNL216V 型),美国 Savant
公司;低温高速离心机(Avanti J-E),美国贝克曼
(BECKMAN)公司;旋转蒸发器(RE-52AA 型),上
海亚荣生化仪器厂。
1.2 方法
1.2.1 多酚含量的测定 以没食子酸为基准,采
用福林-酚比色法[9]测定多酚含量。所得回归方程:
Y=0.0094X+0.0037(Y:吸光度;X:质量浓度 ,mg/
L),R2=0.9997。
1.2.2 LP 多酚提取工艺流程 荔枝壳→冷冻干
燥→粉碎→乙醇溶液浸提→蒸发浓缩→离心→上
清液→大孔吸附树脂纯化→蒸发浓缩→冷冻干
燥→LP。
1.2.3 LP提取率的计算公式
收稿日期: 2009-11-25
基金项目: 福建省科技计划重点项目(2009N0045);厦门市
科技项目(3502Z20063011)
作者简介: 乔小瑞,男,1984 年出生,硕士生
通讯作者: 熊何健
Vol. 10 No. 5
Oct. 2 0 1 0Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
中 国 食 品 学 报第 10 卷 第 5 期
2 0 1 0 年 10 月
DOI:10.16429/j.1009-7848.2010.05.031
第 10 卷 第 5 期
提取率(%)=浸提液中多酚含量(g)
原料质量(g) ×100%
1.2.4 液料比对 LP 提取率的影响 称取干燥的
荔枝壳粉末 2.0000 g 于 50 mL 离心管中, 分别按
3∶1、6∶1、9∶1、12∶1、15∶1 和 18∶1 的液料比加入 60%
乙醇溶液,浸提 60 min。将离心所得浸提液定容至
100 mL,按本文 1.2.3节计算 LP的提取率。
1.2.5 浸提时间对 LP 提取率的影响 称取干燥
的荔枝壳粉末 2.0000 g 于 50 mL 离心管中, 加入
60%乙醇溶液 18 mL,浸提时间依次为 15、30、45、
60 和 75 min。 将离心所得浸提液定容至 100 mL,
按 1.2.3节计算 LP提取率。
1.2.6 浸提液浓度对 LP 提取率的影响 称取干
燥的荔枝壳粉末 2.0000 g 于 50 mL 离心管中,依
次加入 20%、40%、60%、80%和 95%的乙醇溶液
18 mL, 浸提 60 min。 将离心所得浸提液定容至
100 mL,按 1.2.3节计算 LP提取率。
1.2.7 浸提次数对 LP 提取率的影响 称取干燥
的荔枝壳粉末 2.0000 g 于 50 mL 离心管中, 加入
60%乙醇溶液 18 mL, 分别浸提 1、2、3 和 4 次,每
次 60 min。 将离心所得浸提液定容至 100 mL,按
1.2.3节计算 LP提取率。
1.2.8 响应面法试验因素的选取 综合单因素实
验结果, 选取液料比 (A,mL﹕g)、 浸提体积分数
(B,%)和浸提时间(C,min)为自变量,以 LP 提取
率(Y,%)为响应值,根据 Box-Benhnken 中心组合
设计原理进行三因素三水平实验设计。 利用 De-
sign Expert7.0 软件进行数据拟合,实验因素和水
平见表 1。
1.2.9 LP 清除 DPPH 自由基活性测定 移取 2
mL LP 样液, 加入 2 mL 1×10-4 mol/L DPPH,混
匀,室温放置 30 min 后,以 95%乙醇溶液为参比,
测定体系在波长 517 nm 处的吸光值 Ai; 移取 2
mL 样液, 加入 2 mL 95%乙醇溶液中, 测定 517
nm 处的吸光值 Aj;同时测定等体积混合的 DPPH
溶液与 95%乙醇混合液的吸光度 Ac。 计算 LP 对
DPPH自由基的清除率。
清除率(%)=(1- Ai -AjAc
)×100%
1.2.10 LP 清除超氧阴离子自由基(O2-·)活性测
定 采用抑制与产生超氧阴离子自由基试剂盒测
定。 按其说明书加样、反应,测定体系于波长 550
nm处的吸光度。 LP对 O2-·清除率的计算公式:
清除率(%)=(1- A对照-A测定A对照
)×100%
1.2.11 LP 清除羟自由基(·OH)活性测定 采用
羟自由基测试盒进行测定。 按其说明书加样、反
应,测定体系于 550 nm处的吸光度。 LP对·OH清
除率的计算公式:
清除率(%)=(1- A对照-A测定A对照
)×100%
2 结果与讨论
2.1 单因素实验分析
2.1.1 液料比对 LP 提取率的影响 试验结果如
图 1所示。
-1 3∶1 40 30
0 9∶1 60 60
1 15∶1 80 90
A
(液料比/
mL﹕g)
B
(浸提体积分数/
%)
C
(浸提时间/
min)
水平
因 素
表 1 响应面分析因素和水平表
Table 1 Factors and levels of response surface analysis
6
5
4
3
2
1
0



/%
3 6 9 12 15 18
液料比/mL∶g
图 1 液料比对 LP 提取率的影响
Fig.1 Effect of the ratio of liquid to material
on LP extraction rate
荔枝壳多酚提取工艺的响应面法优化及自由基清除活性研究 23
中 国 食 品 学 报 2010 年第 5 期
由图 1 可知, 随着液料比的增加,LP 提取率
呈先增加后平缓的趋势。 溶剂较多可以加快整个
溶媒的传质过程,提高提取率,然而液料比过大,
不仅浪费能源,而且延长浓缩时间,故选择液料比
9∶1。
2.1.2 浸提时间对 LP 提取率的影响 试验结果
如图 2所示。
图 2 表明,在一定范围内,浸提时间的延长有
助于 LP 的溶出,当浸提 60 min 时,提取率达到最
大值。 提取时间超过 60 min 后,提取率开始缓慢
下降。这是因为在没有抗氧化剂的溶液系统内,长
时间的浸提会诱导产生一系列的化学反应, 从而
引起多酚类物质的氧化分解[10]。 综合分析后,选择
浸提时间 60 min。
2.1.3 浸提液浓度对 LP 提取率的影响 试验结
果如图 3所示。
由图 3可见,浸提液体积分数对 LP 提取率的
影响较大。在低乙醇体积分数范围,提取率随体积
分数的增加而增大, 在乙醇体积分数 60%时达到
最大值 4.92%。 其后,乙醇体积分数增加,提取率
下降, 这是因为植物体内的水溶性多酚分布在细
胞的液泡中, 而非水溶性的多酚类物质存在于细
胞壁上,且多与蛋白质或多糖类物质以氢键结合。
低体积分数的乙醇溶液可以进入细胞内部, 而高
体积分数的乙醇会引起蛋白质变性, 阻止多酚类
物质的传质过程,从而降低 LP 提取率,故选取浸
提体积分数 60%。
2.1.4 浸提次数对 LP 提取率的影响 试验结果
如图 4所示。
图 4表明, 浸提 1次,LP提取率为 5.56%;复
提 2 次,累积提取率为 6.46%,比第 1 次浸提结果
并未显著提高。 提取次数增加,能耗增大,浓缩时
间延长,因此选择浸提 1次较为合适。
2.2 响应面法试验设计
2.2.1 响应面试验方案及结果 利用 Design Ex-
pert7.0软件进行数据拟合, 试验方案及结果见表
2。
2.2.2 模型的建立与显著性检验 利用 Design
Expert 7.0软件对表 2数据进行多元回归拟合,获
得 LP 提取率(Y)对自变量液料比(A)、浸提体积
分数(B)和浸提时间(C)的二次多项回归模型方
程:
4.7
4.6
4.5
4.4
4.3
4.2
10 25 40 55 70 85
浸提时间/min



/%
图 2 浸提时间对 LP 提取率的影响
Fig.2 Effect of extracting time on LP extraction rate
6
5
4
3
2
1
0



/%
0 20 40 60 80 100
图 3 浸提液体积分数对 LP 提取率的影响
Fig.3 Effect of extract concentration on LP extraction rate
乙醇体积分数/%
5.56
6.46 6.61 6.63
8
6
4
2
0



/%
1 2 3 4
浸提次数
图 4 浸提次数对 LP 提取率的影响
Fig.4 Effect of extracting times on LP extraction rate
24
第 10 卷 第 5 期
Y =-4.407 +0.5145A +0.2081B +0.01544C +
8.477 ×10 -4AB +1.452 ×10 -3AC +5.938 ×10 -6BC -
0.02718A2-1.717×10-3B2-2.162×10-4C2
该方程中各项系数绝对值的大小直接反映各
因素对响应值的影响程度,系数的正、负反映了影
响的方向[11]。 由于该方程的二次项系数均为负值,
可以推断方程代表的抛物面开口向下, 因而具有
极大值点,可以进行优化分析。由方程的一次项系
数可以得出影响 LP 提取率的因素的主次顺序为
液料比>浸提体积分数>浸提时间。 对该模型进行
方差分析,结果见表 3。
试验号 A B C Y(LP 提取率/%)
1 -1 -1 0 3.04
2 1 -1 0 4.76
3 -1 1 0 3.14
4 1 1 0 5.27
5 -1 0 -1 3.85
6 1 0 -1 5.32
7 -1 0 1 3.24
8 1 0 1 5.75
9 0 -1 -1 4.40
10 0 1 -1 4.87
11 0 -1 1 4.80
12 0 1 1 5.27
13 0 0 0 5.78
14 0 0 0 5.74
15 0 0 0 5.63
表 2 响应面分析方案和结果
Table 2 The plan and results of response surface analysis
变异来源 平方和 自由度 均方 F 值 P 值
A 7.67 1 7.67 263.23 <0.0001**
B 0.30 1 0.30 10.31 0.0237*
C 0.047 1 0.047 1.62 0.2593
AB 0.041 1 0.041 1.42 0.2869
AC 0.27 1 0.27 9.37 0.0281*
BC 1.44×10-6 1 1.44×10-6 0.0034 0.9557
A2 3.54 1 3.54 121.27 0.0001**
B2 1.74 1 1.74 59.71 0.0006**
C2 0.14 1 0.14 4.80 0.0801
模型 13.28 9 1.48 50.62 0.0002**
残差 0.15 5 0.029
失拟检验 0.13 3 0.045 7.35 0.1220
纯误差 0.012 2 6.057E-003
总变异 13.43 14
表 3 回归模型方差分析表
Table 3 Variance analysis of the regression model
注: *表示在 5%的显著性水平通过检验;**表示在 1%的极其显著性水平通过检验。
荔枝壳多酚提取工艺的响应面法优化及自由基清除活性研究 25
中 国 食 品 学 报 2010 年第 5 期
p水平是检验回归系数的标准,当 p<0.05 时,
回归方程显著;当 p<0.01 时,回归方程高度显著;
当 p>0.05 时,回归方程不显著 [12]。 由表 3 可以看
出,A(液料比)、B(浸提体积分数)对 Y(LP 提取
率)影响显著,而 C(浸提时间)影响不显著,且 A、
A2、B2对响应值的影响达到高度显著水平,AC 项
p<0.05, 说明液料比和浸提时间两因素的交互作
用影响显著。
从整体分析,模型 p 值为 0.0002,表明该二次
多项回归模型高度显著;失拟检验项 p 值不显著,
表明模型与实际情况拟合较好。 R2=0.9891,说明
预测值和实测值之间具有高度的相关性, 仅有
3.04%的变异不能用该模型解释(RAdj2=0.9696)。
2.2.3 单因素交互作用及响应面优化分析 响应
面的图形是由响应值和实验因子构成的三维立体
曲面图,可反映各因素对响应值的影响。由等高线
图可以看出最优条件下各因子的取值以及各因子
之间的交互作用。 根据回归方程绘制图 5、图 6和
图 7。
4.48022
4.98074
5.48127
3.47918
3.47918 4.98074
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
-1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00
A(液料比)
B(








A(液料比)B(浸提液体分数)



6
5.225
4.45
3.675
2.9
1.00
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
(a)
(b)
图 5 液料比和浸提液体积分数对 LP 提取率的交互影响
Fig.5 Correlative effects of the ratio of liquid to material and extract concentration on LP extraction rate
6.1
5.4
4.7
4
3.3
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00



C(浸提时间)
A(液料比)
A(液料比)(a)
(b)
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
-1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00
C(




) 4.69949
4.25908 5.1399
5.5803
图 6 液料比和浸提时间对 LP 提取率的交互影响
Fig.6 Correlative effects of the ratio of liquid to material and extracting time on LP extraction rate
26
第 10 卷 第 5 期
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
-1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
5.9
5.55
5.2
4.85
4.5



B(浸提液体积分数) C(浸提时间)
C(





B(浸提液体积分数)
(a) (b)
5.14994
5.34544
5.34544
4.95444
5.54094
5.14994
图 7 浸提液体积分数和浸提时间对 LP 提取率的交互影响
Fig.7 Correlative effects of the extracting concentration and extracting time on LP extraction rate
图 5显示,浸提时间处于零水平时,液料比与
浸提液体积分数的交互作用较弱。 在较低乙醇体
积分数范围内,LP 提取率随乙醇体积分数的增加
而增大。 当乙醇体积分数超过 60%后,LP 提取率
随乙醇体积分数的增加而降低。 当固定浸提液体
积分数时,随着液料比的增加,LP 提取率也增大,
最终趋于平缓。 从图 6 可知,LP 提取率在浸提液
体积分数的 0~1水平和液料比的 0~1 水平之间有
最大值。
图 6 显示浸提体积分数处于零水平时, 液料
比和浸提时间的交互作用。 由图 7a 可知,浸提时
间对 LP提取率的影响不大,这与方差分析结果一
致。 从图 7b 可以看出,浸提体积分数和浸提时间
的交互作用显著,且 LP提取率在液料比 0~1 水平
之间有最大值。
图 7 显示液料比处于零水平时, 浸提体积分
数和浸提时间的交互作用。在较低的因子水平时,
随着浸提时间和浸提体积分数的增大,LP 提取率
逐渐升高。 当固定浸提体积分数时,LP 提取率随
浸提时间的延长先增大后降低; 当浸提时间为固
定值时,LP 提取率随浸提体积分数的增加也呈先
升后降的趋势,与单因素分析结果一致。
由 SAS8.2 软件分析得出 LP 的最优提取条件
是:液料比 12.5∶1,浸提体积分数 63.7%,浸提时间
77.8 min。 此条件下模型预测的最大提取率为
6.04%。 考虑到实际操作的局限性,将理论值修正
为液料比 13∶1,浸提体积分数 64%,浸提时间 78
min。 在此条件下做验证试验, 所得 LP 提取率为
(5.92±0.04)%(N=3),与理论值误差 1.99%,说明
该模型能较好地预测实际提取率。
2.3 LP清除自由基活性研究
按照响应面分析所得最优条件制备样品,选
用针对性较强的 XDA-7 大孔吸附树脂(50 cm×26
mm) 进行纯化, 经冷冻干燥, 最终得到纯度为
70.0%的 LP,密封,-4℃保存备用。 用时取适量样
品,以 50%乙醇溶解后测定。
2.3.1 LP 对 DPPH 的清除作用 DPPH 是一种稳
定的紫色有机自由基, 在波长 517 nm 处有强吸
收。 当溶液中存在还原剂时,DPPH的单电子被配
对,其颜色变浅,吸光度变小,且其褪色程度与接
收电子的数量呈正比[13]。以抗坏血酸(VC)为对照,
检测 LP对 DPPH的清除能力,结果如图 8所示。
由图 8 可以看出,LP 具有明显的 DPPH 清除
活性,且在一定范围内呈量效关系。样品质量浓度
较低时,对 DPPH的清除率逐渐增大。在样品质量
浓度为 15 mg/L 时对 DPPH 的清除率达到最大值
荔枝壳多酚提取工艺的响应面法优化及自由基清除活性研究 27
中 国 食 品 学 报 2010 年第 5 期
84.82%。经计算,LP的 IC50为 7.36 mg/L。而 VC的
IC50 为 5.09 mg/L, 对 DPPH 的清除能力略高于
LP。
2.3.2 LP 对 O2-·的清除作用 O2-·作为多数氧自
由基的母体,可衍生出 H2O2、·OH等自由基。 它们
均具有很强的细胞毒性,可致细胞 DNA 及细胞膜
的损伤。 以 VC 为对照,检测 LP 对 O2-·的清除能
力,结果如图 9所示。
由图 9 可以看出,LP 与 VC 均具有 O2-·清除
活性,且在一定范围内呈量效关系。 LP 在样品质
量浓度为 21 mg/L 时,对 O2-·清除率达到 51.22%。
之后,随着样品质量浓度的增大,清除率上升较为
缓慢。 经计算,LP 的 IC50为 16.09 mg/L;而 VC 的
IC50=3.28 mg/L,对 O2-·的清除能力优于 LP。
2.3.3 LP 对·OH 的清除作用 ·OH 是生物体内
活性最强的氧自由基,其半衰期只有 10-9 s,可直
接攻击接触到的所有生物大分子, 因此清除·OH
活性是评价抗氧化活性的重要指标。 以 VC 为对
照,检测 LP 对·OH 的清除能力,结果如图 10 所
示。
由图 10 可以看出,LP 与 VC 具有良好的·OH
的清除作用,并在一定浓度范围呈量效关系。在样
品质量浓度 0~200 mg/L 范围,LP 对·OH 的清除
活性随样品质量浓度的增加而增加, 在样品质量
浓度为 200 mg/L时对·OH 的清除率达到 83.98%。
经计算 LP 的 IC50为 65.20 mg/L; 而 VC 的 IC50为
60.54 mg/L,对·OH的清除活性略优于 LP。
3 结论
1)响应面法分析结果表明,液料比对 LP 提取
率的影响高度显著,浸提体积分数影响显著,而浸
提时间影响不显著。 LP 的最佳提取条件是:液料
比 13∶1,浸提体积分数 64%,浸提时间 78 min。 实
测多酚提取率为 5.92%, 与理论值的误差为 1.99%。
回归分析和验证试验表明该响应面法合理性、可
VC
LP
100
80
60
40
20
0



/%
0 5 10 15 20 25
样品质量浓度/mg·L-1
图 8 LP 及 VC 对 DPPH 的清除作用
Fig.8 Scavenging effects of LP and VC on DPPH
100
80
60
40
20
0



/%
0 30 60 90 120 150
VC
LP
样品质量浓度/mg·L-1
图 9 LP 及 VC 对 O2-·的清除作用
Fig.9 Scavenging effects of LP and VC on O2-·
28
第 10 卷 第 5 期
参 考 文 献
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Studies on Optimization of Technology for Extraction of Litchi Pericarp Polyphenols by
Response Surface Method and Their Free-radical Scavenging Activity
Qiao Xiaorui Yan Liya Liu Xinglan Xiong Hejian*
(College of Bioengineering, Jimei University, Xiamen 361021, Fujian)
Abstract The purpose of the research was to determine the optimum technology and conditions of litchi pericarp
polyphenols extraction by using the response surface method(RSM) based on single factor experiment. At the same time,
determined the antioxidant activity of the extracts. A second order quadratic mathematical model for litchi pericarp
polyphenols extraction was established and the best technical conditions was obtained as follows: ratio of liquid to mate-
rial 13∶1, extracting concentration 64% and extracting times 78 min. Under the conditions, the extraction rate of litchi
pericarp polyphenols was (5.92±0.04)%(N=3) attained through the verification test, and it was closed to the estimated
行。
2)LP 具有较强的自由基清除能力,在一定浓
度范围呈量效关系。 LP对 DPPH和·OH的清除能
力较为显著, 其 IC50 分别为 7.36 mg/L 和 65.20
mg/L,与天然抗氧化剂 VC 的清除能力相近;而对
O2-·的清除能力比 VC差。
荔枝壳多酚提取工艺的响应面法优化及自由基清除活性研究 29
中 国 食 品 学 报 2010 年第 5 期
value 6.04%, which had revealed the validity of the second order quadratic mathematical model. Litchi pericarp polyphe-
nols exhibited a dose-dependent scavenging activity against α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl (DPPH) radicals, superoxide
anions and hydroxyl radicals, and the hemi-inhibiting concentration for them was 7.36 mg/L, 16.09 mg/L and 65.20 mg/L
respectively, which suggested that litchi pericarp polyphenols had more powerful free-radical scavenging activity.
Key words Litchi pericarp; extraction of polyphenols; response surface methodology; free-radical scavenging activity
国家有望推行牛乳掺假快速检测方法
中国科协在近日召开的新闻发布会上宣布,一种快速检测牛乳掺假的方法已经研发出来,广泛推行后将对保
障我国乳品安全发挥重要作用。
据中国科协介绍,针对牛乳掺假、掺杂不易检测的难题,浙江工商大学食品质量与安全系韩剑众教授牵头的课
题组,最近研究出一种运用低场核磁共振分析仪的新检测方法。
中国科协认为,该检测技术成本低廉、简便易行,为乳品企业及有关监管部门监测、评价和控制乳制品的品质
提供了新的思路和有效手段,有望从根本上解决牛乳质量问题,对保障我国乳品安全具有重要意义。
近年来,我国乳业进入了飞速发展的黄金时期。 然而“三聚氰胺”事件的出现,对中国奶业造成了致命的打击,
生鲜乳及乳制品的掺假问题也受到社会各界的重视,乳制品安全成为公众最为关心的食品安全问题。
如何快速准确地检测和判定生鲜乳及乳制品是否掺假、掺杂,保证乳品的安全、树立消费者对国产品牌的信
心,已成为中国奶业发展的关键。
据韩剑众教授介绍,牛乳常见的掺假掺杂有掺水、掺食盐、掺尿素、掺豆浆、掺复原乳等,对它们的检测通常采
用理化方法,但理化检测有针对性,在添加物未知的情况下,需要逐一进行检测,既费时又费力,而且如果被添加的
物质不清楚或没有现成的检测方法,则很难进行检测,况且这些方法并不适合实际生产中大批量的抽样检测;进口
的多指标乳成分快速检测仪,不仅价格昂贵,而且也局限于已知的添加物,大多数企业和牧场无法承受并实际应
用。
韩剑众介绍,低场核磁共振技术在研究很多与水分密切相关的食品性质上都具有特殊的优势,作为一种无损、
无辐射、安全高效的检测方法在现代食品的研究中有着很好的应用前景,近年来得到了国内外食品相关研究的高
度重视。 浙江工商大学食品质量与安全系是国内较早开展低场核磁共振进行食品研究的实验室,已经在生鲜肉品
的持水性、面包的老化、蒸煮大米的回生研究方面取得成效。
韩剑众告诉记者,为了寻找一种适合企业和牧场用于监控牛乳品质的快速、价廉、简便、无损的方法,该研究小
组利用低场核磁共振仪研究了纯牛乳和各种形式的掺假乳的弛豫特性,并用主成分分析法处理样品的检测数据。
结果表明,纯牛乳与各种形式的掺假乳在主成分分析图上均能有效的区分开来,且同一掺假物质的不同掺假
量在主成分分析图上呈规律性分布。
“这一检测方法快速简便,取样量极少且不破坏样本,价格低廉,可应用于大批量样品的抽检。 ”韩剑众说。
中国科协表示,在掺假手段日趋高明,掺假物质日趋复杂的今天,该方法有望从本质上解决牛乳的掺假问题。
也为现代乳品企业及有关监管部门监测、评价和控制乳制品的品质提供了新的研究思路和有效手段。
(消息来源:一财网)
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