花生衣中原花色素的提取、纯化及其抗氧化活性研究

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我国为花生生产大国,总产量占世界花生产量40%,居世界第1位。花生衣作为花生加工的副产物,产量很大,具有较高的综合利用价值,但目前没有有效的开发出其经济价值,主要用于饲料、燃料。花生衣中含有丰富的原花色素,原花色素为多羟基酚类化合物,衍生于黄烷类化合物,具有较强抗氧化能力,能有效防止氧自由基引发的多种疾病。   本文主要从以下几个方面对花生衣中原花色素进行研究:   1.确定原花色素含量的测定方法。   2.采用乙醇溶剂萃取法对花生衣(脱脂处理后)进行粗提,在单因素试验基础上,通过四因素三水平的响应面试验考察料液比、乙醇浓度、提取时间、提取温度对提取效果的影响,确定最佳萃取工艺条件。   3.采用超声波辅助提取法对花生衣(脱脂处理后)进行粗提,在单因素的试验基础上,固定超声波频率为28KHz,采用正交试验法考察料液比、超声功率、超声时间、超声温度、乙醇浓度对提取效果的影响,确定最佳提取工艺条件。   4.对聚酰胺树脂法纯化花生衣原花色素的工艺进行研究,对提取得到原花色素进行纯化,纯化条件上样流速、洗脱流速、洗脱液丙酮浓度进行单因素试验,在此基础上,设计正交试验,得到最佳纯化条件以及得率和纯度。   5.采用膜分离技术纯化原花色素的工艺进行研究,对提取得到原花色素进行纯化,研究不同孔径膜组件纯化原花色素的效果,确定最佳纯化效果的膜组件,以及不同操作压力、操作温度对纯化花生衣中原花色素得率和纯度的影响。   6.采用超氧阴离子法、羟自由基法和DPPH法测定其体外清除自由基的能力测定原花色素的抗氧化能力并与Vc进行比较。通过与Vc比较,探讨花生衣中原花色素的抗氧化活性。   研究结果表明:   1.采用香草醛-盐酸法测定提取液中的原花色素,试验确定了原花色素标准品测定曲线方程为:A=3.5018C-0.0025(R2=0.9998),式中:A为吸光度;C为原花色素质量浓度(mg/mL)。   2.用乙醇为提取溶剂,采用响应面法对花生衣中原花色素提取工艺进行优化,得到了各因素及其交互作用在工艺工程中对响应值(即原花色素提取率)的影响,确定各因素和响应值的关系表达式。该方法提取原花色素的最佳工艺参数为:时间为59min,料液比为1∶21,温度为62℃,乙醇浓度为56%,此条件下原花色素提取率为:7.94%。   3.超声波辅助提取花生衣中原花色素,通过正交试验,可以得出各因素对花生衣中原花色素提取率影响作用大小依次为:料液比、功率、时间、温度、乙醇浓度。超声波辅助提取花生衣中原花色素最佳工艺条件为:超声波功率为120W,提取温度35℃,提取时间为5min,料液比为1∶24,乙醇浓度为55%,提取率为11.8%。   4.膜分离技术纯化花生衣试验中,从原花色素得率和纯度角度考虑,HPS-1(截留分子质量1000D)纯化效果最好。研究了其操作压力、操作温度对膜通量及对原花色素得率和纯度的影响,结果表明:膜过滤最佳条件为压力0.54MPa、温度25℃,该条件下花生衣原花色素得率12.1%,其纯度82.9%。   5.聚酰胺柱层析纯化花生衣原花色素试验,正交试验表明,上样流速、洗脱流速、丙酮浓度对原花色素的纯度均有显著影响,其中洗脱流速有极显著影响;各因素对纯度影响作用大小依次为:洗脱流速>丙酮浓度>上样流速。原花色素最佳的纯化条件为上样流速为0.81mL/min,洗脱流速为1.1mL/min,丙酮浓度为70%,此条件下原花色素的纯度为90.5%,得率为4.13%。   6.研究花生衣中原花色素的抗氧化能力,采用超氧阴离子法、羟自由基法和DPPH法测定其体外清除自由基的能力,以Vc为对照品,二者对超氧阴离子的IC50分别为0.143mg/mL和0.163mg/mL,对羟自由基的IC50分别为0.097mg/mL和0.12mg/mL,DPPH·自由基的IC50分别为0.274mg/mL和0.306mg/mL,表明花生衣中原花色素对三种自由基有很强的清除能力,具有很强抗氧能力,其抗氧能力强于Vc,是一种天然有效的自由基清除剂。
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