博落回酚类的亚临界水提取及其抗氧化、抑菌活性研究

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博落回作为一种富含天然活性成分的中药材,其具有很高的价值。但传统提取方式存在效率低,耗时长,污染环境等缺点,而且提取后固体残渣往往随意丢弃,可能会污染环境。近年来,亚临界水工艺越来越受到学者的关注。一方面,由于亚临界水处于高温高压条件下,因此其具有常态水所不具有的一些特性,如:低极性,高传质效率等,这使得亚临界水类似于低极性的有机溶剂,能够高效提取天然有机成分,如:精油,酚类,多糖等。而且,其以水作为提取媒介,具有成本低,绿色环保的优点。另一方面,亚临界水还可以作为反应媒介,用以处理生物质、塑料、石化资源等。在亚临界水的水热处理下,制备和回收生物质油,燃料气及固体燃料等有价值产物。亚临界水工艺也为博落回的综合利用提供了思路。本实验通过亚临界水工艺,从博落回中提取酚类物质。在第1部分的实验中,先研究了亚临界水的工艺条件对酚类产率的影响。通过单因素法和响应面法得知,提取温度、提取时长、液料比对酚类产率都有一个双重的影响,而且在3个因素中,提取温度的影响最为显著。在提取温度为197℃,提取时长为43 min,液料比为21 m L/g的条件下,酚类产率达到最大,为84.78 mg没食子酸当量/g。紧接着,通过LC-MS/MS分析,确定了提取液中主要的酚类物质为奎宁酸和迷迭香酸。最后,比较了亚临界水提取的提取产物和两种传统提取方式的提取产物(乙醇提取、热水浸提)在酚类产率的差异。结果表明,前者拥有更高的产率。在第2部分实验中,研究了提取温度(130、160、190、220℃)、提取时长(15、30、45、60 min)及提取方式(亚临界水提取、乙醇提取、热水浸提)对提取产物清除DPPH、ABTS自由基的影响。结果表明,随着温度与时长的增加,提取液的抗氧化性呈先升后减的趋势,并初步推断其与酚类产率呈一定的正相关性。通过比较不同提取方式的提取产物在清除DPPH、ABTS自由基能力上的差异,可以得到,亚临界水提取的产物拥有更好的抗氧化性。在第3部分实验中,研究了130、160、190、220℃下提取物对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、桔青霉、黑曲霉的抑制作用。通过定性实验可得,在浓度为75mg/m L或150 mg/m L的培养基的作用下,金黄葡萄球菌、大肠杆菌都有抑菌圈产生,而桔青霉、黑曲霉菌落的生长也受到抑制。进一步,通过定量分析可得,190℃下的提取物抑菌活性最好,对于大肠杆菌、金黄葡萄球菌、桔青霉、黑曲霉的最低抑菌浓度分别为:9.375 mg/m L、4.6875 mg/m L、9.375 mg/m L、18.75mg/m L。而且,相比于热水浸提的提取物,190℃下的提取物拥有更好的抑菌活性。在第4部分的实验中,对不同处理温度下的残余固体进行元素、灰分含量测定,并通过参考文献及理论计算得出,190℃处理下的残余固体的C元素质量分数及理论高位热值(HHV)为最大。HHV为23.38 MJ/kg,能量回收率为71.32%。并且通过确定H/C、O/C的比值可以得出,该残余固体属于泥煤。
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