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苹果皮渣中苹果多酚的提取工艺优化及其抗脂质氧化活性研究



全 文 :苹果皮渣中苹果多酚的提取工艺
优化及其抗脂质氧化活性研究
李 宏
(赤峰学院 医学院, 内蒙古 赤峰 024000)
苹果多酚是苹果中所有多元酚类物质的通称, 其中含
有绿原酸、儿茶素、表儿茶素、根皮苷、根皮素、槲皮素、原花
青素等活性物质,大量的研究显示苹果多酚具有多种药理功
能如抗癌、抗氧化、抗动脉硬化等功能[1,2].本试验以富士苹果
榨汁后得到的皮渣为原料,对苹果多酚的提取工艺和抗氧化
性质进行研究.
1 材料与设备
1.1实验材料
富士苹果:市售,新鲜;葵花籽油,鱼油:购自天津一方
生物科技公司;儿茶素标准品、表儿茶素标准品、绿原酸、根
皮苷、Folin-Phenol试剂:购自 Sigma公司,其他试剂均为分
析纯.
1.2仪器设备
Uvmini-1240紫外可见分光光度计( 日本岛精) ,高效液
相labAlliance SeriesIII美国兰博.
2 试验方法
2.1标准曲线的绘制[3,4]
准确称取真空干燥至恒重的没食子酸标准品 44.3mg,
用 水 溶 解 并 定 容 至 100mL.以 此 溶 液 配 成 浓 度 为
8.86μg/mL、17.72μg/mL、35.44μg/mL、53.16μg/mL、70.88μg
/mL、88.60μg/mL的溶液.分别取上述不同浓度溶液 1mL加
到10mL比色管中, 然后依次加入1mL去离子水,0.5mL已
稀释2倍的福林—酚试液,1.5mL26.7%Na2CO3溶液,最后用
水定容至 10mL,在 50℃水浴下保持 10min,冷却,在 760nm
下测定其吸光度.由所取标准液的浓度和吸光度数据经数据
分析,回归方程为:y=0.0104x+0.0238,R2=0.9993.
2.2样品中苹果多酚含量测定
取 1mL样品液加到 10mL比色管中, 依次加入去离子
水1mL, 福林—酚试液 0.5mL,26.7%Na2CO3溶液 1.5mL,然
后用水定容至 10mL, 在 50℃水浴下保持 10min, 冷却,在
760nm下测定其吸光度.测得的吸光度代入标准曲线,求得
试样中总酚的含量.
2.3正交实验
在单因素实验的基础上, 利用四因素三水平正交试验
对影响苹果多酚提取效果的因素进行优化.
2.4提取物抗脂质氧化[5,6]
将苹果渣提取物、BHA和 VE以一定比例加入到精确
称量的葵花籽油和鱼油中,充分搅拌混匀后置于 60±1℃的
恒温培养箱中,隔时搅拌,并交换它们在恒温培养箱中的位
置,定期测定过氧化值(POV)和共轭双键氢过氧化物(CDH)
的含量,以不加抗氧化剂的油样为空白对照.
2.4.1过氧化值( POV)的测定[5]
2.4.2共轭双键氢过氧化物(CDH)的测定[6]
定期称取一定量试样,用正己烷稀释,测定 234nm处的
吸光度.
2.5提取物的HPLC测定及单体含量
2.5.1 HPLC条件
色谱柱:Kromasil C18 5μ,250×4.6mm
流动相:A,2%冰醋酸溶于双蒸水;B,80%乙腈溶于A
柱温:室温 流量:1.0mL/min进样量:20μL 检测波
长:280nm
2.5.2标准曲线的绘制( 外标法) :
准确称取一定质量的标准品, 稀释定容成几个不同浓
度梯度的标准溶液,按上述色谱条件进样检测,根据所出峰
面积绘制标准曲线.
3 结果与讨论
3.1正交实验结果及分析
在单因素实验的基础上,选取乙醇浓度、料液比、提取
温度、提取时间四因素,应用四因素三水平正交试验对影响
苹果多酚提取效果的因素进行优化研究.因素水平安排如表
摘 要: 通过正交实验,对苹果渣中苹果多酚的提取工艺条件进行了优化研究,确定最佳工艺条件为:70%乙醇,料液比
1:15,提取温度 80℃,提取时间 2.5h,提取 2次,在此最优条件下,苹果多酚得率为 4.69g/kg.通过抑制鱼油和葵花子油脂质氧
化中过氧化值( PV) 、共轭双烯值( CDH)试验表明,苹果多酚具有很强的抗氧化能力.
关键词: 苹果多酚;提取;脂质氧化;过氧化值( PV) ;共轭双烯值( CDH)
中图分类号:O625.31文献标识码:A 文章编号:1673-260X( 0 8)05B-0040-03
Vol.24 No.5
Oct.2008
第24卷 第5期
2008年10月
赤 峰 学 院 学 报( 自 然 科 学 版 )
JournalofChifengUniversity( NaturalScienceEdition)
40· ·
DOI:10.13398/j.cnki.issn1673-260x.2008.10.007
图2苹果渣提取物对鱼油中POV值的抑制作用
时间 (min) A%
0-3 100
3-6 96
6-15 90
15-30 85
30-50 77
50-60 75
60-66 70
66-80 50
80-85 100
85-100 100
表1 流动相的梯度条件
2,实验安排及结果见表3,方差分析见表4.
由表 3中的实验结果可见, 热回流提取果渣中苹果多
酚的最佳工艺条件为:提取溶剂 70%乙醇,料液比 1:15,提
取温度 80℃,提取时间 2.5h.由正交实验得到的最佳条件进
行验证实验,苹果多酚得率为 4.69g/kg.由表 4中的方差分
析结果可知, 各种因素对多酚提取效果影响的主次顺序依
次为:提取温度 >料液比 >提取时间 >乙醇浓度.通过方差
分析检验可知, 提取温度对多酚得率的影响达到显著水平
( p<0.05)
3.2提取物抗脂质氧化作用的研究
3.2.1过氧化值( POV)的测定
油脂抗氧化剂分为天然及人工合成两大类,虽然人工合
成在价格等方面占有一定的优势, 但随着安全性问题的提
出,对天然抗氧化剂的开发、研究越来越受到人们的重视,
从天然产物中寻找抗氧化剂已成为一种趋势.本文以苹果渣
提取物为研究对象,考察其对油脂的抗氧化作用,结果如图
1、2.
VE和BHA的添加量为0.01%,而提取物的添加量分别
为 0.01%和 0.1%,这是因为 VE和 BHA是纯品,而提取物
是一个混合物.实验结果表明,添加提取物以及人工合成抗
氧化剂的样品与空白样相比,POV值明显降低( P<0.05) 由图
可知,在葵花籽油和鱼油中,提取物的抗氧化作用高于同浓
度的 VE, 当提取物添加量为 0.1%时, 其抗氧化效果优于
0.01%BHA.
3.2.2共轭双键氢过氧化物(CDH)的测定
水平 提取时间(h)温度(℃) 乙醇浓度(%) 料液比(w/v)
1 1.5 60 60 1:8
2 2.0 70 70 1:10
3 2.5 80 80 1:15
表2 乙醇回流提取的正交实验L9(34)因素水平表
方差来源 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性
A提取时间
B提取温度
C乙醇浓度
D料液比
0.022
0.061
0.003
0.052
2
2
2
2
7.333
20.333
1.000
17.333
19.000
19.000
19.000
19.000
*
表4 回流提取苹果多酚方差分析表
水平
A.提取
时间(h)
B.温度
(℃)
C.乙醇浓
度(%)
D.料液
比(w/v)
苹果多酚
得率(g/kg)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k1
k2
k3
极差
1.5(1)
1.5(1)
1.5(1)
2.0(2)
2.0(2)
2.0(2)
2.5(3)
2.5(3)
2.5(3)
4.213
4.267
4.333
0.120
60(1)
70(2)
80(3)
60(1)
70(2)
80(3)
60(1)
70(2)
80(3)
4.187
4.243
4.383
.196
60(1)
70(2)
80(3)
70(2)
80(3)
60(1)
80(3)
60(1)
70(2)
4.283
4.287
4.243
0.044
1:8(1)
1:10(2)
1:15(3)
1:15(3)
1:8(1)
1:10(2)
1:10(2)
1:15(3)
1:8(1)
4.170
4.290
4.353
0.183
4.04
4.22
4.38
4.28
4.11
4.41
4.24
4.40
4.36
表3 回流提取苹果多酚的正交实验方案及结果
注: 表中数据均为平均值(n=3), 余表同.
图1 苹果渣提取物对葵花籽油中POV值的抑制作用
41· ·
根据 2.5.2的方法, 测定葵花籽油和鱼油中 CDH的含
量,结果如图3、图4所示.
由图 3、图 4可以看出,用提取物和人工合成的抗氧化
剂处理过的葵花籽油和鱼油中,CDH的形成速率明显降低
( p<0.05) 在储藏至第 8d时,0.1%苹果渣提取物在葵花籽油
和鱼油中对CDH的抑制效果高于0.01%BHA.
3.3提取物的HPLC测定
根据 2.5的液相测定条件,对提取物进行测定,谱图如
图5所示,成分组成如表5所示.
4 结论
4.1通过实验优化, 确定热回流提取苹果渣中苹果多酚的
最优工艺条件为:70%乙醇,料液比 1:15,提取温度 80℃,提
取时间2.5h,按此工艺提取2次,苹果多酚得率为4.69g/kg.
4.2通过抑制鱼油和葵花子油脂质氧化中过氧化值( PV) 、
共轭双烯值( CDH)试验表明,苹果多酚具有很强的抗氧化
能力.
4.3利用高效液相色谱确定了提取物中含有1.21%儿茶素,
3.03%表儿茶素,4.48%根皮苷,20.80%绿原酸.
——————————
参考文献:
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376.
图3 苹果渣提取物对抑制葵花籽油中生成CDH的效果
图4 苹果渣提取物对抑制鱼油中生成CDH的效果
图5 提取物的HPLC图谱
g/100g总酚含量 儿茶素含量 表儿茶素含量绿原酸根皮苷
71.27 1.21 3.03 20.80 4.48
表5 提取物的成分组成
42· ·