桔皮中黃酮類化合物的超臨界二氧化碳萃取工藝研究.pdf

1、柑橘是世界產(chǎn)量第一的水果種類，柑橘生產(chǎn)加工必然伴隨大量加工副產(chǎn)物的產(chǎn)生，柑橘類果實榨汁后會產(chǎn)生40～50％的皮渣，傳統(tǒng)加工業(yè)將這些副產(chǎn)物填埋處理或生產(chǎn)加工動物飼料。皮渣極易霉變發(fā)臭，填埋處理會對環(huán)境造成嚴重污染，而加工飼料通常需要干燥處理，耗費大量能源。為此，世界上許多國家對柑橘副產(chǎn)物的加工利用途徑都進行了大量探索和研究。 柑橘皮中的黃酮類化合物是一類具有抗氧化（抗衰老）、抗癌、抗病毒和抗炎癥作用的天然活性物質(zhì)，常用的提取方法是

2、有機溶劑提取或熱水提取等，這些方法或多或少存在著一些不足之處，如回收率低，產(chǎn)品提取率不高；使用了乙醇以外的丁酮、氯仿等有毒有害溶劑，使產(chǎn)品中無法避免這些物質(zhì)的殘留。超臨界CO2萃取工藝，流程簡單，操作方便，節(jié)省勞動力和大量有機溶劑，減少“三廢”污染，這無疑為功能性物質(zhì)的生產(chǎn)提供了一種高新的提取、分離、制備及濃縮新方法。超臨界萃取工藝是近來使用的一項新技術(shù)，在食品、醫(yī)藥、化工方面都有一定的應用。由于其分離效果好，速度快，操作簡便，純度高，

3、無毒，被譽為綠色提取方法。 本文研究的主要內(nèi)容為： （1）用紫外分光光度法建立一種桔皮中總黃酮含量測定的簡便而準確的方法。選用測定波長310 nm，以蘆丁（Rutin，95％）為對照品，采用紫外分光光度法進行桔皮總黃酮含量的檢測，并與NaNO2-Al（NO3）3-NaOH體系分光光度法，510nm下測定其吸光度的方法進行了比較。 （2）采用傳統(tǒng)的乙醇熱回流提取法（Ethanol hot recycleextrac

4、tion，HRE）和超聲波提取法（ultrasonic extraction，UE）提取黃酮類化合物，對不同提取原料的黃酮類化合物提取率進行比較。并比較這兩種方法的優(yōu)缺點。 （3）超臨界CO2萃取桔皮中的黃酮類化合物，是本實驗研究的重點，本文在國內(nèi)首次研究了超臨界CO2流體萃?。╯upercritical carbon dioxide extraction，SCE）桔皮中黃酮類化合物的影響因素，在單因素實驗的基礎上，以總黃酮提取

5、率為主要評價指標，進行了L9（34）正交優(yōu)化。 （4）對傳統(tǒng)方法和超臨界CO2萃取法得到的黃酮類化合物進行初步的抗氧化性測定，用有機自由基清除能力和總抗氧化能力兩種方法。 理論分析和實驗結(jié)果表明： （1）利用紫外分光光度法在A310 nm直接測量黃酮類化合物含量，蘆丁在10～50 mg/L的范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系R2=0．9996，平均回收率為99．68％，RSD為1．20％（n=6）。該方法操作簡便，結(jié)果準確

6、，可用于桔皮中總黃酮含量的檢測。 （2）采用傳統(tǒng)的乙醇熱回流提取法和超聲波提取法，提取黃酮類化合物，比較這兩種方法，前者效率低，使用溶劑量大，但是設備和工序相對簡單；而后者效率明顯高于傳統(tǒng)的乙醇熱回流法，使用溶劑量小，但是對設備的要求較高，工序相對復雜，提取率也和前者不相上下，隨著技術(shù)的不斷進步，工序的不斷改良，必將取代傳統(tǒng)方法提取黃酮類化合物。此外，不同的柑橘品種，其果皮中的總黃酮含量也是不同的，高低差異也比較明顯，因此在工業(yè)

7、化中，原材料的品種、上市時間的不同，對生產(chǎn)效益的影響也是不容忽視的一個因素。 （3）超臨界萃取的結(jié)果表明，對提取率影響主次次序為：夾帶劑用量>萃取壓力>萃取溫度>萃取時間。生產(chǎn)最優(yōu)工藝條件為：萃取溫度為55℃、萃取壓力20MPa、萃取時間為150 min、夾帶劑用量0．35 ml/min。黃酮類化合物的提取率為2．723％。 （4）對傳統(tǒng)方法和超臨界CO2萃取法得到的黃酮類化合物進行初步的抗氧化性測定和總抗氧化能力測定，

8、結(jié)果表明桔皮總黃酮對有機自由基有一定的清除作用，同時也具有一定的總抗氧化能力，當超臨界CO2流體萃?。╯upercritical carbon dioxide extraction，SCE）提取液濃度為1000 mg/L時，對DPPH自由基清除率達到了91．9％，而乙醇熱回流提取法（Ethanol hot recycleextraction，HRE）提取液對DPPH自由基清除率僅為60．5％。其中用SCE提取得到的桔皮總黃酮在較高的濃度

9、范圍內(nèi)（100～1000 mg/L）對有機自由基的清除能力遠遠高于HRE提取得到的桔皮總黃酮；前者的總抗氧化能力也高于后者，當濃度為10000 mg/L時，對總抗氧化能力達到了101．5（u/mL），而HRE提取液總抗氧化能力僅為80．5（u/mL）。說明SCE在提取過程中的適當提取溫度和萃取條件對于保留總黃酮的抗氧化活性起到了積極的作用。SCE提取的總黃酮純度達到了53．65±1．01％，相對于HRE提取的總黃酮純度為11．15±0．

10、80％，前者的純度是后者純度的5倍左右。桔皮總黃酮在一定的范圍內(nèi)（0～10000 mg/L）對總抗氧化能力有著良好的線性關(guān)系；這兩項與抗壞血酸的比較實驗結(jié)果表明，抗壞血酸顯示出了強大的清除有機自由基能力和總抗氧化能力，與桔皮總黃酮相比，當兩者均達到IC50時，濃度相差了2個數(shù)量級；從數(shù)據(jù)的比較上，可以看出，在一定的范圍內(nèi)，相同濃度的抗壞血酸的總抗氧化能力比桔皮總黃酮高23倍。 論文闡述了超臨界CO2萃取法原理、桔皮中的黃酮類化合