菜籽蛋白加工廢液中多酚和多糖同步提取工藝優(yōu)化
發(fā)布時間：2019-08-14 10:58
【摘要】：為開發(fā)利用菜籽蛋白加工廢液中的生理活性物質(zhì),該研究在單因素試驗基礎(chǔ)上,采用Box-Behnken響應(yīng)面試驗設(shè)計法,對菜籽蛋白加工廢液中多酚和多糖提取工藝條件進行優(yōu)化,同時探究兩種物質(zhì)的體外抗氧化活性。結(jié)果表明,影響菜籽蛋白加工廢液中多酚和多糖得率的因素大小順序為:乙醇體積分?jǐn)?shù)浸提溫度浸提時間,最佳提取工藝為:浸提溫度60℃、乙醇體積分?jǐn)?shù)65%、浸提時間31 min,在此條件下多酚得率為2.19%,多糖得率為8.14%;多酚提取物對DPPH·具有較強清除能力,其半抑制質(zhì)量濃度為0.20 mg/mL,多糖提取物對DPPH·和·OH均具有較強的清除能力,其半抑制質(zhì)量濃度分別為1.45、2.38 mg/mL;高效液相色譜法初步檢測表明,菜籽蛋白加工廢液中含有香豆酸、丁香酸、對香豆酸、芥子酸和苯甲酸。研究結(jié)果為菜籽蛋白加工廢液的再利用提供參考。
【圖文】：
瞥?單個酚酸溶液和混合樣品母液。2.6.3目標(biāo)單體酚的定量分析取已知各單體酚濃度的混合樣品母液，梯度進樣5、10、15、20、25μL，用高效液相色譜進行檢測。2.7數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)采用Origin8.6軟件進行分析作圖，SPSS13.0軟件進行方差分析，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，響應(yīng)面設(shè)計與分析的軟件為Design-Expert8.0，試驗數(shù)據(jù)均為3次平行試驗的平均值。3結(jié)果與分析3.1單因素試驗結(jié)果分析3.1.1浸提溫度對浸提效果的影響固定乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、浸提時間60min，考察浸提溫度對多酚得率和多糖得率的影響。由圖1可知，，隨著溫度的升高，多糖得率是先上升后下降。溫度升高，分子運動加快，細(xì)胞間的摩擦作用使得細(xì)胞破裂，多糖溶解及擴散速度加快，得率提高，60℃時多糖得率達到最高，但隨著溫度繼續(xù)增加，多糖得率顯著下降，可能因為過高的溫度使部分多糖有效成分被分解。多酚得率在浸提溫度從50℃升到60℃時，有略微上升趨勢，60℃后開始緩慢下降，整體趨勢較為平緩。一般來說溫度越高越有利于多酚物質(zhì)的提取[25]，在高溫條件下會導(dǎo)致乙醇揮發(fā)，使提取液濃度增大，而且較高的溫度會破壞多酚化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而影響多酚得率[26-27]。結(jié)合多酚得率和多糖得率的趨勢，最優(yōu)提取溫度在60℃附近，中心組合試驗選取的溫度范圍為50～70℃。3.1.2乙醇體積分?jǐn)?shù)對浸提效果的影響固定浸提溫度60℃、浸提時間60min，考察乙醇體積分?jǐn)?shù)對多酚得率和多糖得率的影響。乙醇體積分?jǐn)?shù)是影響浸提效果的一項重要指標(biāo)。如圖2所示，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，菜籽蛋白加工廢液中多酚得率和多糖得率都呈上升趨勢。乙醇體積分?jǐn)?shù)40%～60%階段，多酚得率明顯上升，60%之后得率上升幅度降低。由于原料是廢液，乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大使固體有效成分濃度
崳露卻?0℃升到60℃時，有略微上升趨勢，60℃后開始緩慢下降，整體趨勢較為平緩。一般來說溫度越高越有利于多酚物質(zhì)的提取[25]，在高溫條件下會導(dǎo)致乙醇揮發(fā)，使提取液濃度增大，而且較高的溫度會破壞多酚化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而影響多酚得率[26-27]。結(jié)合多酚得率和多糖得率的趨勢，最優(yōu)提取溫度在60℃附近，中心組合試驗選取的溫度范圍為50～70℃。3.1.2乙醇體積分?jǐn)?shù)對浸提效果的影響固定浸提溫度60℃、浸提時間60min，考察乙醇體積分?jǐn)?shù)對多酚得率和多糖得率的影響。乙醇體積分?jǐn)?shù)是影響浸提效果的一項重要指標(biāo)。如圖2所示，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，菜籽蛋白加工廢液中多酚得率和多糖得率都呈上升趨勢。乙醇體積分?jǐn)?shù)40%～60%階段，多酚得率明顯上升，60%之后得率上升幅度降低。由于原料是廢液，乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大使固體有效成分濃度降低，從而得率持續(xù)上升。而多糖得率在乙醇體積分?jǐn)?shù)30%～50%階段呈直線上升，50%后多糖得率趨于平緩，說明多糖的溶出量已達飽和。結(jié)合多酚得率和多糖得率的趨勢，最優(yōu)乙醇體積分?jǐn)?shù)在60%附近，中心組合試驗選取的乙醇體積分?jǐn)?shù)范圍為50%～70%。注：乙醇體積分?jǐn)?shù)60%，浸提時間60min。Note:Ethanolconcentrationis60%,extractiontimeis60min.圖1提取溫度對多酚和多糖得率的影響Fig.1Effectofextractiontemperatureonyieldofpolyphenolsandpolysaccharides注：浸提溫度60℃，浸提時間60min。Note:Extractiontemperatureis60℃,extractiontimeis60min.圖2乙醇體積分?jǐn)?shù)對多酚和多糖得率的影響Fig.2Effectofethanolconcentrationonyieldofpolyphenolsandpolysaccharides3.1.3浸提時間對浸提效果的影響固定浸提溫度60℃、乙醇體積分?jǐn)?shù)60%，考察浸提時間對多酚得率和多糖得率的影響。從圖3中可以看?
【作者單位】： 江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院;江蘇省農(nóng)產(chǎn)品物理加工重點實驗室;江蘇省食品智能制造工程技術(shù)研究中心;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃(2016YFD0401401) 江蘇省重點研發(fā)計劃(BE2016352) 鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)科技支撐項目(NY2014012) 江蘇高校青藍工程資助項目
【分類號】：X792;TQ28
【圖文】：
瞥?單個酚酸溶液和混合樣品母液。2.6.3目標(biāo)單體酚的定量分析取已知各單體酚濃度的混合樣品母液，梯度進樣5、10、15、20、25μL，用高效液相色譜進行檢測。2.7數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)采用Origin8.6軟件進行分析作圖，SPSS13.0軟件進行方差分析，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，響應(yīng)面設(shè)計與分析的軟件為Design-Expert8.0，試驗數(shù)據(jù)均為3次平行試驗的平均值。3結(jié)果與分析3.1單因素試驗結(jié)果分析3.1.1浸提溫度對浸提效果的影響固定乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、浸提時間60min，考察浸提溫度對多酚得率和多糖得率的影響。由圖1可知，，隨著溫度的升高，多糖得率是先上升后下降。溫度升高，分子運動加快，細(xì)胞間的摩擦作用使得細(xì)胞破裂，多糖溶解及擴散速度加快，得率提高，60℃時多糖得率達到最高，但隨著溫度繼續(xù)增加，多糖得率顯著下降，可能因為過高的溫度使部分多糖有效成分被分解。多酚得率在浸提溫度從50℃升到60℃時，有略微上升趨勢，60℃后開始緩慢下降，整體趨勢較為平緩。一般來說溫度越高越有利于多酚物質(zhì)的提取[25]，在高溫條件下會導(dǎo)致乙醇揮發(fā)，使提取液濃度增大，而且較高的溫度會破壞多酚化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而影響多酚得率[26-27]。結(jié)合多酚得率和多糖得率的趨勢，最優(yōu)提取溫度在60℃附近，中心組合試驗選取的溫度范圍為50～70℃。3.1.2乙醇體積分?jǐn)?shù)對浸提效果的影響固定浸提溫度60℃、浸提時間60min，考察乙醇體積分?jǐn)?shù)對多酚得率和多糖得率的影響。乙醇體積分?jǐn)?shù)是影響浸提效果的一項重要指標(biāo)。如圖2所示，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，菜籽蛋白加工廢液中多酚得率和多糖得率都呈上升趨勢。乙醇體積分?jǐn)?shù)40%～60%階段，多酚得率明顯上升，60%之后得率上升幅度降低。由于原料是廢液，乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大使固體有效成分濃度
崳露卻?0℃升到60℃時，有略微上升趨勢，60℃后開始緩慢下降，整體趨勢較為平緩。一般來說溫度越高越有利于多酚物質(zhì)的提取[25]，在高溫條件下會導(dǎo)致乙醇揮發(fā)，使提取液濃度增大，而且較高的溫度會破壞多酚化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而影響多酚得率[26-27]。結(jié)合多酚得率和多糖得率的趨勢，最優(yōu)提取溫度在60℃附近，中心組合試驗選取的溫度范圍為50～70℃。3.1.2乙醇體積分?jǐn)?shù)對浸提效果的影響固定浸提溫度60℃、浸提時間60min，考察乙醇體積分?jǐn)?shù)對多酚得率和多糖得率的影響。乙醇體積分?jǐn)?shù)是影響浸提效果的一項重要指標(biāo)。如圖2所示，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，菜籽蛋白加工廢液中多酚得率和多糖得率都呈上升趨勢。乙醇體積分?jǐn)?shù)40%～60%階段，多酚得率明顯上升，60%之后得率上升幅度降低。由于原料是廢液，乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大使固體有效成分濃度降低，從而得率持續(xù)上升。而多糖得率在乙醇體積分?jǐn)?shù)30%～50%階段呈直線上升，50%后多糖得率趨于平緩，說明多糖的溶出量已達飽和。結(jié)合多酚得率和多糖得率的趨勢，最優(yōu)乙醇體積分?jǐn)?shù)在60%附近，中心組合試驗選取的乙醇體積分?jǐn)?shù)范圍為50%～70%。注：乙醇體積分?jǐn)?shù)60%，浸提時間60min。Note:Ethanolconcentrationis60%,extractiontimeis60min.圖1提取溫度對多酚和多糖得率的影響Fig.1Effectofextractiontemperatureonyieldofpolyphenolsandpolysaccharides注：浸提溫度60℃，浸提時間60min。Note:Extractiontemperatureis60℃,extractiontimeis60min.圖2乙醇體積分?jǐn)?shù)對多酚和多糖得率的影響Fig.2Effectofethanolconcentrationonyieldofpolyphenolsandpolysaccharides3.1.3浸提時間對浸提效果的影響固定浸提溫度60℃、乙醇體積分?jǐn)?shù)60%，考察浸提時間對多酚得率和多糖得率的影響。從圖3中可以看?
【作者單位】： 江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院;江蘇省農(nóng)產(chǎn)品物理加工重點實驗室;江蘇省食品智能制造工程技術(shù)研究中心;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃(2016YFD0401401) 江蘇省重點研發(fā)計劃(BE2016352) 鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)科技支撐項目(NY2014012) 江蘇高校青藍工程資助項目
【分類號】：X792;TQ28
【參考文獻】
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2 李謠;廖霞;肖星凝;張小利;盧可可;吳素蕊;明建;;基于蛋白質(zhì)組學(xué)的植物多酚抗腫瘤作用機制研究進展[J];食品科學(xué);2016年03期
3 張德華;鄧輝;喬德亮;;植物多糖抗氧化體外實驗方法研究進展[J];天然產(chǎn)物研究與開發(fā);2015年04期
4 康莉娜;馬婷婷;趙s
本文編號：2526525
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