论文部分内容阅读
芦苇具有生长能力强,分布面积广等特点,主要应用于造纸、建材、绿化与环保等方面,但对芦苇尤其是芦苇叶中其他经济成分的研究及利用较少。黄酮类化合物是一类广泛存在的天然抗氧化剂,具有多种生理功能,如降血压、降血糖、抗癌等功能。国内外已对许多植物黄酮进行过研究,但对芦苇叶中黄酮的提取和利用鲜见报道。本论文对芦苇叶中黄酮类化合物的提取工艺、纯化工艺、抗氧化性能及其功能性应用进行了研究,以期为芦苇叶功能食品的开发奠定理论与技术基础。本文在不同溶剂提取工艺、大孔树脂纯化技术、清除自由基能力测定和制备功能饮料等方面取得了如下进展:(1)研究了以水和乙醇为提取溶剂对芦苇叶类黄酮的提取工艺,并对以水为溶剂的提取工艺进行了优化。在优化试验中,在单因素试验基础上,采用中心组合设计方法,以总黄酮提取率为响应值,分析了提取温度、提取时间、料液比及其交互作用对总黄酮提取率的影响。结果表明:①以水为溶剂进行提取的最佳工艺条件为:料液比为1:80、温度100℃下回流提取98.67min。在此条件下,总黄酮提取率达到干叶的1.13%。②以70%乙醇为溶剂进行提取的最佳工艺条件为:液料比为1:50,常温浸泡24h,继续在70℃回流提取80min。在此条件下,总黄酮提取率达到干叶的1.31%。③和前人报道的超声波辅助乙醇提取工艺相比较,本研究优选出的乙醇回流提取法和水回流提取法对芦苇叶总黄酮的提取率都略低,但它们都不需要超声设备,其中水提取工艺最为简捷和经济,水提取液还可直接用于制作饮料,并且不同提取剂提取出的总黄酮的组分和抗氧化功能彼此有一定不同。(2)通过5种大孔树脂对芦苇叶两种类黄酮粗提物静态吸附性能的比较,筛选出纯化芦苇叶总黄酮的最优大孔树脂;通过对静态吸附分离条件的上样液浓度、pH和洗脱剂浓度,以及对动态吸附分离条件的上样液流速、洗脱剂用量和洗脱流速的研究,确定芦苇叶总黄酮大孔树脂纯化工艺。结果表明:①AB-8树脂对水提及醇提芦苇叶总黄酮皆有良好的吸附及解吸性能,它对对水提和醇提所得芦苇叶总黄酮的静态吸附率分别为72.08%和67.89%,吸附完成后,以70%乙醇为解析剂,静态解吸率分别为92.48%和90.99%。②采用柱层析方法进行动态吸附分离条件研究时,当两种提取液上样液浓度分别为0.80mg/mL、1.12mg/mL,pH值皆为4,上样流速皆4BV/h时,吸附效果最好;洗脱液分别为60%和70%乙醇,洗脱液用量皆为3倍树脂柱体积,洗脱流速皆为2BV/h时,洗脱效果最好。(3)在相同条件下,采用4种自由基清除体外实验法,对水提和醇提芦苇叶总黄酮粗提物和纯化后的产物进行了抗氧化活性研究,并与Vc的抗氧化活性进行了比较。结果表明:①芦苇叶总黄酮提取物具有较强的清除自由基的能力,对参试自由基的抑制能力由大到小依次为ABTS+自由基>DPPH·>O2-·>·OH。②未纯化的水提和醇提总黄酮对O2-·及DPPH·自由基的清除能力相当,Vc对O2-·的清除率比两种粗提物略强;在浓度小于0.12mg/mL时,两种粗提物清除DPPH·的能力都略小于Vc,但高于此浓度时都大于Vc;水提粗提物比醇提粗提物清除·OH的能力强,在浓度小于0.3mg/mL时,Vc清除率高于两种粗提物,大于此浓度时,Vc清除率低于水提黄酮粗提物,但依然高于醇提黄酮粗提物;两种粗提物对ABTS+的清除力都大于Vc,醇提粗提物比水提粗提物较强。③纯化后的总黄酮提取物也具有很强的清除自由基的能力。在浓度大于0.25mg/mL时,水提纯化物清除O2-·的能力大于Vc,水提纯化物清除O2-·的能力也较其粗提物提高,而醇提纯化物清除O2-·的能力小于Vc;在0.1-1.0mg/mL的浓度范围内,两种纯化物清除·OH的能力都很低,并且没有显出剂量效应;在浓度高于0.2mg/mL时,两种纯化物清除DPPH·的能力高于Vc,但两种纯化物较其粗提物清除DPPH·的能力有所下降;两种纯化物清除ABTS+的能力都高于Vc,水提纯化物清除ABTS+的能力也较其粗提物提高,醇提纯化物清除ABTS+的能力却较其粗提物降低。(4)对芦苇叶总黄酮水提液用于生产饮料的配方和工艺进行了研究,并通过正交试验及方差分析,确定出该饮料的最佳配方为:芦苇叶总黄酮水提取液:蔗糖:蜂蜜:柠檬酸=80%:6%:2.4%:0.1%。按此配方和普通的软饮料加工工艺可制出颇受欢迎的饮料。