石榴果皮多酚提取及殘?jiān)哪茉椿?/H1>
發(fā)布時間：2020-11-03 21:55
加利福尼亞州作為美國石榴種植與加工的主要集中地,每年大約產(chǎn)20,500 t的石榴。目前石榴的利用除了鮮食以外,還用于果汁、果酒等產(chǎn)品的加工,這些工業(yè)化加工必然會產(chǎn)生很多的廢棄物——石榴果渣(皮籽混合物),不僅造成了農(nóng)產(chǎn)品資源的嚴(yán)重浪費(fèi),而且還會產(chǎn)生環(huán)境污染問題。已有報道顯示石榴含有豐富的多酚類抗氧化成分,不少存在于皮籽中,因此,石榴果渣有進(jìn)一步開發(fā)利用的價值。目前的有效成分常規(guī)提取技術(shù)存在提取效率和得率都較低的問題,同時還會影響有效成分的活性,需要不斷地發(fā)展一些新技術(shù),開展相關(guān)的基礎(chǔ)理論研究。因此,本項(xiàng)目具有很好的理論價值和實(shí)踐指導(dǎo)意義。 本項(xiàng)目對石榴果渣中的多酚進(jìn)行了分析檢測,開展了石榴皮多酚的常規(guī)和超聲輔助提取過程優(yōu)化及其動力學(xué)研究,并將多酚提取后的殘?jiān)M(jìn)一步轉(zhuǎn)化為生物氣能源,通過高附加值產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)品鏈的延長,提高石榴果渣資源的利用度和石榴果渣生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。通過研究得到的主要結(jié)論如下： 對馬德拉石榴果渣進(jìn)行油脂和多酚提取,得知：石榴籽含有豐富的油脂且油脂中含有大量的不飽和脂肪酸,其油脂得率為13.8%以干重(d.b.)計；石榴皮含有豐富的多酚類抗氧化成分,其多酚得率和抗氧化活性(單位質(zhì)量多酚的DPPH清除率)分別為10.6%d.b.和6.6 g g~(-1)。此外,石榴皮多酚還具有很好的干燥熱穩(wěn)定性。 系統(tǒng)地研究了石榴皮多酚常規(guī)提取過程及其動力學(xué),確定了最佳的石榴皮多酚常規(guī)提取條件為：石榴皮粒度為0.2 mm,水與石榴皮比為50:1(w/w),溫度為25℃,時間為2 min。在此最佳條件下,多酚得率和DPPH清除率分別為11.5%d.b.和6.2 g g~(-1)。同時,成功地建立了模擬石榴皮多酚常規(guī)提取過程的數(shù)學(xué)模型。 采用超聲波技術(shù)提高石榴皮多酚的提取得率或縮短提取時間,在石榴皮粒度為1.4 mm,水與石榴皮比為50:1(w/w),溫度為25℃的提取條件和強(qiáng)度水平為59.2 W cm~(-2)的連續(xù)超聲處理?xiàng)l件下,與常規(guī)提取相比,多酚得率提高了24%,提取時間縮短了90%。同時,在相同的提取條件和強(qiáng)度水平為59.2 W cm~(-2),脈沖持續(xù)和間歇時間為5s/5s的脈沖超聲處理?xiàng)l件下,與常規(guī)提取相比,多酚得率提高了22%,提取時間縮短了87%。此外,與連續(xù)超聲輔助提取相比,脈沖超聲輔助提取節(jié)省了50%的能量消耗,所以脈沖超聲輔助提取法是更優(yōu)的石榴皮多酚生產(chǎn)方法。在該脈沖超聲輔助提取條件下,多酚得率和DPPH清除率分別為14.5%d.b.和5.8 gg~(-1)。同時,成功地建立了描述石榴皮多酚超聲輔助提取過程的二級動力學(xué)模型。 建立了石榴皮多酚的高效液相色譜(HPLC)分析檢測方法,可以同時檢測出石榴皮多酚中的安石榴甙A、安石榴甙B、沒食子酸和鞣花酸,該方法還可以用于鑒定市面上石榴果汁飲料的真?zhèn)渭岸喾咏M分的含量。建立的HPLC檢測方法具有較低的最低檢測限和最低定量值,較高的檢測回收率和日重現(xiàn)性,縮短了檢測時間,提高了檢測效率。 在石榴皮粒度為0.2 mm,水與石榴皮比為50:1(w/w),溫度為25℃,時間為2 min的條件下提取石榴皮多酚,然后在121℃下殺菌處理10 s,結(jié)果石榴皮多酚具有很好的殺菌熱穩(wěn)定性。對殺菌后的石榴皮多酚進(jìn)行儲藏保存,儲藏在不同pH、溫度和包裝方式的條件下,結(jié)果在pH值為3.5,溫度為4℃,時間為30 d,有包裝避光處理的儲藏條件下,石榴皮多酚仍然具有很好的工業(yè)化、顏色和光譜特性穩(wěn)定性以及很高的多酚含量和抗氧化活性,其多酚濃度和DPPH清除率分別為2.2x103 mg L-1和5.1 g g~(-1),其多酚組分沒食子酸、安石榴甙A、安石榴甙B和鞣花酸濃度分別為20.8、160.8、181.8和85.2 mg L-1。 采用厭氧發(fā)酵法從石榴殘?jiān)?石榴果渣經(jīng)多酚或是油脂提取處理后的殘?jiān)?中生產(chǎn)高甲烷含量的生物氣。確定了最佳的石榴殘?jiān)鼌捬醢l(fā)酵條件為：溫度為35℃,底物與嗜溫菌比為1:2(w/w),有效工作體積為500 mL,起始底物上樣量為5.0 gVS L-1,時間為20 d。在此最佳條件下,石榴殘?jiān)纳餁猱a(chǎn)率和甲烷含量分別為292 mL gVS-1和61.2%。結(jié)果證明提取和隨后的厭氧發(fā)酵的整合過程是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)可行的石榴果渣增值利用方案,不僅可以生產(chǎn)出保健營養(yǎng)品而且還可以制造出天然生物氣能源。同時,成功地建立了預(yù)測石榴殘?jiān)餁馍a(chǎn)潛力的調(diào)整Gompertz動力學(xué)模型。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：X792
【部分圖文】：
圖12石榴皮在不同原料粒度和提取時間下的DPPH清除率PPHscavengingactivitiesofpomegranatePeelPolyPhenolatdiffereandextraetiontimes3.2可以看出，不同粒度大小的石榴皮多酚的DPPH清除率波動變化的趨勢。然而統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，多酚的DPP度的顯著影響(尸<0.05)。之，較小的原料粒度有利于石榴皮多酚的提取，雖然在分能量。因?yàn)樾〉脑狭６瓤梢燥@著地提高多酚的得率酚的抗氧化活性，所以粒度為0.2mm的石榴皮是最佳的其他提取過程參數(shù)的研究試驗(yàn)中。料比對石榴皮多酚常規(guī)提取的影響為25℃和原料粒度為0.2mm的提取條件下，測定在不多酚得率和含量，結(jié)果見圖3.3。3所示，多酚得率和含量在提取的0.5min內(nèi)迅速提升，在
圖33石榴皮在不同液料比和提取時間下的多酚得率和含量TheyleldsandeontentsofPom烤ranatepeeIPolyPhenolatd吐re詳ntwatrati0sandextraCtiont血nes度為25℃和原料粒度為0.2mm的提取條件下，測定在不同液的多酚的DPPH清除率，結(jié)果見圖3.4。一一介叫州州一一液料比=一一10/1一米一20/lll一一今一30/1一△一40/l一口一50/111︵匕勻尸4一l漁輝鋅妙國山么切。
\%姚啊如雹勸。30/1口40/1二50/1-一總多酚得率—總多酚含量五心口塞一一姓令果又孰二福\%鋅牢霞姚潤二︸抖只﹀塞份口一豆軍壓口蠶占米一工卜lweeseeeseeeses卜O只一1.三置三止二三奎肇____△三舀廁0匕0.00.51.02.02.53.0提取時間/min4.0習(xí)04.5圖33石榴皮在不同液料比和提取時間下的多酚得率和含量TheyleldsandeontentsofPom烤ranatepeeIPolyPhenolatd吐re詳ntwrati0sandextraCtiont血nes度為25℃和原料粒度為0.2mm的提取條件下，測定在不同的多酚的DPPH清除率，結(jié)果見圖3.4。
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 康彥芳;李夢青;侯建功;居蔭軒;劉桂敏;劉松琴;;超聲波法從葡萄穗軸廢渣中提取白藜蘆醇[J];化工進(jìn)展;2006年11期
2 程霜,郭長江,楊繼軍,韋京豫,李云峰,徐靜;石榴皮多酚提取物降血脂效果的實(shí)驗(yàn)研究[J];解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志;2005年03期
3 馮若，趙逸云，李化茂，王進(jìn);超聲在生物技術(shù)中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;1994年06期
4 曹輝;王振斌;馬海樂;鐘惠惠;馬曉珂;;草莓澄清汁的加工技術(shù)研究[J];食品科學(xué);2007年04期
5 白天珠,張福成;功率超聲在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用[J];聲學(xué)與電子工程;1990年02期
6 孫慧;賈冬英;姚開;;石榴皮多酚提取物對醛糖還原酶的抑制作用[J];天然產(chǎn)物研究與開發(fā);2008年03期
7 胡松青,李琳,郭祀遠(yuǎn);功率超聲在生物工程中的應(yīng)用[J];應(yīng)用聲學(xué);2000年03期
8 李云峰,郭長江,楊繼軍,韋京豫,徐靜,程霜;石榴皮抗氧化物質(zhì)提取及其體外抗氧化作用研究[J];營養(yǎng)學(xué)報;2004年02期
9 李海霞,王釗,劉延澤;石榴科植物化學(xué)成分及藥理活性研究進(jìn)展[J];中草藥;2002年08期
10 李海霞;張紅嶺;劉延澤;杜鵑;;RP-HPLC法測定石榴皮中安石榴苷[J];中草藥;2006年05期
本文編號：2869155
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【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：X792
【部分圖文】：
圖12石榴皮在不同原料粒度和提取時間下的DPPH清除率PPHscavengingactivitiesofpomegranatePeelPolyPhenolatdiffereandextraetiontimes3.2可以看出，不同粒度大小的石榴皮多酚的DPPH清除率波動變化的趨勢。然而統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，多酚的DPP度的顯著影響(尸<0.05)。之，較小的原料粒度有利于石榴皮多酚的提取，雖然在分能量。因?yàn)樾〉脑狭６瓤梢燥@著地提高多酚的得率酚的抗氧化活性，所以粒度為0.2mm的石榴皮是最佳的其他提取過程參數(shù)的研究試驗(yàn)中。料比對石榴皮多酚常規(guī)提取的影響為25℃和原料粒度為0.2mm的提取條件下，測定在不多酚得率和含量，結(jié)果見圖3.3。3所示，多酚得率和含量在提取的0.5min內(nèi)迅速提升，在
圖33石榴皮在不同液料比和提取時間下的多酚得率和含量TheyleldsandeontentsofPom烤ranatepeeIPolyPhenolatd吐re詳ntwatrati0sandextraCtiont血nes度為25℃和原料粒度為0.2mm的提取條件下，測定在不同液的多酚的DPPH清除率，結(jié)果見圖3.4。一一介叫州州一一液料比=一一10/1一米一20/lll一一今一30/1一△一40/l一口一50/111︵匕勻尸4一l漁輝鋅妙國山么切。
\%姚啊如雹勸。30/1口40/1二50/1-一總多酚得率—總多酚含量五心口塞一一姓令果又孰二福\%鋅牢霞姚潤二︸抖只﹀塞份口一豆軍壓口蠶占米一工卜lweeseeeseeeses卜O只一1.三置三止二三奎肇____△三舀廁0匕0.00.51.02.02.53.0提取時間/min4.0習(xí)04.5圖33石榴皮在不同液料比和提取時間下的多酚得率和含量TheyleldsandeontentsofPom烤ranatepeeIPolyPhenolatd吐re詳ntwrati0sandextraCtiont血nes度為25℃和原料粒度為0.2mm的提取條件下，測定在不同的多酚的DPPH清除率，結(jié)果見圖3.4。
【參考文獻(xiàn)】
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1 康彥芳;李夢青;侯建功;居蔭軒;劉桂敏;劉松琴;;超聲波法從葡萄穗軸廢渣中提取白藜蘆醇[J];化工進(jìn)展;2006年11期
2 程霜,郭長江,楊繼軍,韋京豫,李云峰,徐靜;石榴皮多酚提取物降血脂效果的實(shí)驗(yàn)研究[J];解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志;2005年03期
3 馮若，趙逸云，李化茂，王進(jìn);超聲在生物技術(shù)中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;1994年06期
4 曹輝;王振斌;馬海樂;鐘惠惠;馬曉珂;;草莓澄清汁的加工技術(shù)研究[J];食品科學(xué);2007年04期
5 白天珠,張福成;功率超聲在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用[J];聲學(xué)與電子工程;1990年02期
6 孫慧;賈冬英;姚開;;石榴皮多酚提取物對醛糖還原酶的抑制作用[J];天然產(chǎn)物研究與開發(fā);2008年03期
7 胡松青,李琳,郭祀遠(yuǎn);功率超聲在生物工程中的應(yīng)用[J];應(yīng)用聲學(xué);2000年03期
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10 李海霞;張紅嶺;劉延澤;杜鵑;;RP-HPLC法測定石榴皮中安石榴苷[J];中草藥;2006年05期
本文編號：2869155
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