橙皮中多甲氧基黄酮含量分析和提取工艺研究

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我国是世界柑桔第二大生产国,2007年产量达2000万吨。同时,我国每年因加工而产生的柑桔皮渣约50万吨,除少量用于提取精油、生产饲料外,多作为垃圾进行焚烧或舍弃,既给环境造成污染,又是资源的极大浪费。研究表明,多甲氧基黄酮(polymethoxylated flavones,PMFs)是一类仅存在于柑桔属水果中的黄酮化合物,在柑桔果皮部位含量丰富,它具有抗癌、抑制肿瘤、抗炎症、抗突变、抗血小板凝集、降胆固醇水平及抗菌活性等生理功能,同时它可作为柑桔品种来源、杂种初筛等园艺分类学上的标识物,也可用来评价橙汁是否存在掺假情况。鉴于其重要功能,美国已将它成功应用于功能性食品的开发中,市场前景可观。因此,分析研究柑桔皮渣中PMFs的含量与分布,提取并纯化具有高附加值的PMFs,具有十分重要的社会效益和经济效益。本研究以橙皮为原料,以高效液相色谱仪为检测手段,建立了橙皮NOB、TAN、SIN等3种PMFs的检测方法,并对重庆三峡库区10个区县67个甜橙皮中PMFs含量进行了分析;通过响应曲面法优化了橙皮PMFs的提取工艺,并采用阳离子交换树脂和大孔树脂等对橙皮PMFs粗提物进行初步纯化,其主要研究结果如下:1、建立了橙皮中NOB、TAN、SIN等3种PMFs的高效液相色谱法。橙皮经石油醚提取,色谱条件为:岛津LC-6AD高效液相色谱仪,YWG(依利特)C18分析柱(250×4.6mm,10μm),流动相为0.2%的醋酸水溶液和80%的乙腈水溶液,梯度洗脱,流速1.0mL/min,二极管阵列检测器(330nm),进样量为10μL,柱温为30℃。结果表明,NOB、TAN、SIN等3种PMFs的保留时间在10.90min~14.30min之间,平均回收率在96.07%~98.79%之间,相对标准偏差为1.91%~2.27%,精密度为1.27%~1.55%。可见,该方法操作简单,方便快速,具有较高的灵敏度和精密度,可满足橙皮PMFs的质量控制和品质快速检测的需要。2、重庆三峡库区橙皮中PMFs的含量分析结果表明,甜橙果皮中的PMFs主要以NOB为主,平均含量为0.21mg/g,占总PMFs含量的60.23%,其次是SIN和TAN,平均含量分别为0.09mg/g和0.05mg/g。在23个甜橙品种中,特罗维他甜橙果皮中PMFs含量最高,为0.60mg/g,是含量最低的卡拉卡拉脐橙的2.73倍,其次是哈姆林甜橙和铜水72-1锦橙,其含量均为0.44mg╱g;并且特罗维他甜橙中的NOB、SIN和TAN含量也是最高的,分别为0.38mg/g、0.12 mg/g、0.10 mg/g,分别占总PMFs含量的63.33%、20.00%和16.67%;NOB和SIN含量最低的是卡拉卡拉脐橙、奉节脐橙和涪陵锦橙。不同区县甜橙皮中PMFs含量测定结果表明,NOB和TAN含量最高的是忠县的橙皮,其含量分别为0.26mg/g、0.07mg/g,SIN含量最高的是万州区的橙皮,含量为0.11mg/g,总PMFs含量最高的是忠县,其次是万州区,其含量分别为0.43 mg/g、0.41mg/g。不同区县同一品种PMFs含量的测定结果表明,忠县的锦橙和朋娜脐橙、万州区的纽荷尔脐橙所含PMFs含量最高,分别是0.46 mg/g.0.40mg/g和0.37mg/g。3、以石油醚为提取溶剂,研究了料液比、提取温度、提取时间和提取次数等对提取率的影响,通过响应曲面法分析,得出橙皮PMFs的最佳提取工艺:料液比(W/V)1:13.35、提取温度57℃、提取时间5.3h,提取3次时所得理论最大值为1.05‰(干重计);最佳工艺参数下橙皮PMFs粗提物(浸膏)的得率约为24.48g/Kg(干重计),提取率为1.04‰,试验值与理论值相差1.00%。其响应曲面拟合方程为:Y=0.097682-0.003013*X1+0.004683*X2+0.004180*X3-0.002062*X1*X1+0.001398*X2*X1-0。006770*X2*X2-0.002257*X3*X1+0.003725*X3*X2-0.002945*X3*X34、树脂初步纯化橙皮PMFs试验表明,Dowex阳离子交换树脂的效果最佳,吸附量为0.33mg/g,解吸率高达92.11%。Dowex阳离子交换树脂纯化PMFs的工艺路线中各因素为:上样浓度为0.30mg/mL、流速为2.0mL/min,80%的乙醇水溶液洗脱,用量为400mL,纯度为92%。
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