遗传算法优化超声-复合酶辅助提取红枣多酚工艺及其组分分析

通过单因素实验探究超声功率、复合酶添加量、提取温度和乙醇体积分数对红枣多酚得率的影响。在此基础上,采用遗传算法优化超声-复合酶辅助提取红枣多酚工艺,并采用高效液相色谱分析酚类物质组成。结果表明,超声-复合酶辅助提取红枣多酚最优的工艺参数为:超声功率200W、复合酶添加量0.15%、提取温度50℃和乙醇体积分数50%。在此条件下,所得红枣多酚得率为(0.94±0.008)%。实验值和理论值的相对误差为3.29%。表明遗传算法优化红枣多酚提取工艺参数是可行的。经鉴定发现红枣中含有没食子酸、原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸、芦丁、肉桂酸和槲皮素8中酚类物质。研究结果为红枣多酚开发提供重要的参考依据。

超声-酶辅助低共熔溶剂提取桑叶总黄酮的工艺优化及其抗氧化活性研究

为建立一种绿色高效的桑叶总黄酮提取方法,本研究采用了超声-酶辅助低共熔溶剂法对桑叶总黄酮进行提取。在单因素实验的基础上,以桑叶总黄酮提取量为响应值,采用Box-Behnken响应面法对提取工艺进行优化,并研究桑叶总黄酮对ABTS^(+)和DPPH自由基的清除能力。结果表明:在氯化胆碱/果糖/乙醇摩尔比为1:1:3、含水量为30%、液料比为40 mL/g、超声功率为360 W、超声温度为40℃、超声时间为40 min、酶添加量为4%条件下,桑叶总黄酮提取量为46.58 mg/g;当总黄酮质量浓度为0.08 mg/mL时,对DPPH自由基清除率为98.36%,当总黄酮质量浓度为0.2 mg/mL时,对ABTS+自由基清除率为72.12%。因此,超声-酶辅助低共熔溶剂法可有效提取桑叶总黄酮,该法操作简单,绿色环保,提取率高,为桑叶资源的开发利用提供了科学依据。

超声辅助复合酶法提取板栗仁中可溶性膳食纤维工艺优化及其结构表征

以燕山板栗为原料,采用超声辅助复合酶法提取板栗膳食纤维。通过单因素试验考察复合酶(m(α-淀粉酶)∶m(糖化酶)=4∶1)添加量、中性蛋白酶添加量和超声波处理时间对板栗膳食纤维得率的影响,设计响应面试验对酶解工艺中各影响因素进行优化,并采用扫描电镜、红外光谱和热质量分析对其结构进行表征。结果表明,以板栗的质量计量,超声辅助复合酶法提取膳食纤维最佳条件为:复合酶添加量为11%,中性蛋白酶添加量为4%,超声波处理时间15 min。在此条件下,板栗膳食纤维得率为22.22%。扫描电镜显示板栗膳食纤维呈现松散的片状或层状结构,表面具有较多的孔洞。红外光谱显示其具有膳食纤维的特征吸收峰。热质量分析板栗膳食纤维适合在400℃以下温度加工。超声辅助复合酶法能有效用于板栗中膳食纤维的提取。

响应面法优化酶解辅助-超声提取菥蓂中的黑芥子苷

为从菥蓂种子中高效提取高得率的目的活性成分黑芥子苷,采用酶解辅助-超声提取法,并利用高效液相色谱测定其含量。在单因素试验的基础上,以酶添加量、酶解温度和酶解时间为关键因素,以黑芥子苷得率为响应值,应用Design-Expert V11软件,Box-Behnken Design响应面法优化菥蓂种子中黑芥子苷酶解辅助-超声提取工艺;并与单独超声、索氏提取2种提取法的黑芥子苷得率进行比较。结果表明,采用Agilent HCC18柱(25 mm×4.6 mm×5μm),流动相A和B分别为甲醇和0.5%磷酸水溶液,检测波长215 nm,柱温25℃,流速1 mL·min^(-1),进样量10μL,在等度洗脱10 min下,获得的分离效果和峰型较好。以筛选出的碱性蛋白酶为酶制剂,最佳提取工艺条件为:酶解温度49℃,酶用量2.90%,酶解时间18 min;在此条件下,菥蓂种子中黑芥子苷得率为2.679 mg·g^(-1),经方差分析与理论值(2.687 mg·g^(-1))差异不显著,但显著高于单独超声提取(2.036mg·g^(-1))和索氏提取(1.702 mg·g^(-1))(P<0.05)。优化得到的菥蓂中黑芥子苷酶解辅助-超声提取工艺,方法简单、节能、环保、高效,目的活性成分得率高,可应用于菥蓂中黑芥子苷的生产实践,为菥蓂的深度开发奠定了理论基础。

白肾豆中α-淀粉酶抑制剂的超声波辅助提取工艺研究

目的:研究白肾豆中α-淀粉酶抑制剂提取的最优工艺。方法:采用超声波辅助提取白肾豆中α-淀粉酶抑制剂,研究了白肾豆粉细度、提取时间、提取温度、超声功率和料液比对白肾豆中α-淀粉酶抑制剂得率的影响。结果:通过单因素和正交实验,确定了最佳工艺条件为料液比1∶10(g∶mL)、提取温度60℃、提取时间100 min、超声功率200 W。依照优化条件进行重复试验,此时白肾豆中α-淀粉酶抑制剂的得率为4.51%。

超声辅助酶法提取玉米胚芽粕水解蛋白及其抗氧化活性

以玉米胚芽粕为原料,研究超声波辅助碱性蛋白酶提取玉米胚芽粕水解蛋白的工艺条件。通过单因素试验初步确定超声波辅助酶法提取玉米胚芽粕水解蛋白的条件,在单因素试验基础上进行正交试验设计,并测定其抗氧化活性。结果表明,最优提取条件为超声温度50℃、超声时间50 min、超声功率140 W,在此条件下,玉米胚芽粕的水解蛋白提取率为90.6%。对DPPH自由基和羟自由基的IC_(50)分别为17.56µg/mL和28.41µg/mL。

复合酶-超声波辅助提取火龙果花黄酮及抗氧化性研究

火龙果花富含营养元素和生物活性成分,本文采用复合酶-超声波辅助提取火龙果花黄酮,通过单因素结合响应面试验,优化提取工艺条件,并测定火龙果花黄酮抗氧化性。结果表明,最佳提取工艺条件为液料比48∶1(mL/g),乙醇体积分数80%,酶解时间63 min,火龙果花黄酮的提取得率为10.28%;当浓度为1.2 mg/mL时,火龙果花黄酮对ABTS^(+)·和超氧阴离子的清除率分别为45.65%和39.67%,说明火龙果花中的黄酮类化合物抗氧化能力较强。此研究能为火龙果花的综合利用提供参考。

昆布多糖的复合酶法提取工艺优化及其对α-葡萄糖苷酶的抑制活性

优化复合酶提取昆布多糖的工艺参数,并考察其抑制α-葡萄糖苷酶的能力。以昆布多糖得率为评价指标,通过正交试验确定复合酶配比,采用响应面法评价酶解时间、pH、液料比和温度对昆布多糖得率的影响。采用体外酶抑制实验测定昆布多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制活性。结果表明,复合酶最佳添加量为纤维素酶100 mg、果胶酶90 mg、木瓜蛋白酶55 mg,最佳酶法提取工艺为酶解时间1.8 h、酶解温度49.4℃、pH6.1、液料比59:1 mL/g,最佳工艺条件下昆布多糖预测得率18.183%,实测多糖得率18.19%±1.04%,其中性糖、酸性糖、蛋白质及硫酸根含量分别52.72%、11.76%、2.66%、19.49%;在1~5 mg/mL范围内其对α-葡萄糖苷酶的抑制作用随浓度增加而升高,最大抑制率为79.04%±3.17%,IC50为1.443 mg/mL。复合酶法提取的昆布多糖得率高,其对α-葡萄糖苷酶具有明显的抑制作用。

双酶辅助水蒸气蒸馏法提取肉豆蔻精油及其GC-MS成分分析

采用双酶辅助水蒸气蒸馏法提取广西产肉豆蔻的精油,并通过GC-MS对其进行成分分析。正交实验结果表明,最优提取工艺条件为加酶量2%、酶解pH 4.0、酶解温度40℃,在此条件下,肉豆蔻精油的得率为6.50 mL/100 g。利用GC-MS和保留指数法从精油中鉴定出56种化合物,占精油总量的99.71%,主要成分为肉豆蔻醚(16.60%)、甲基丁香酚(14.78%)、桧烯(13.47%)、(+)-柠檬烯(7.29%)、4-萜烯醇(6.75%)、榄香素(6.62%)、γ-松油烯(4.28%)、反式-甲基异丁香酚(3.73%)、β-蒎烯(3.59%)和黄樟素(3.22%)。

黄芪多糖复合酶提取工艺优化及其α-葡萄糖苷酶抑制活性

目的:以黄芪为原料,采用复合酶法(木瓜蛋白酶、果胶酶、纤维素酶)提取黄芪多糖(Astragalus polysaccharides,APS),并分析工艺条件对多糖提取的影响。方法:在正交试验确定复合酶比例的基础上,采用响应面法对复合酶提取APS的提取条件进行优化,得到最优工艺条件,采用pNPG法评价其α-葡萄糖苷酶抑制活性。结果:5 g黄芪药材粉末,最佳复合酶配比为:木瓜蛋白酶88000 U、果胶酶65000 U、纤维素酶6000 U;最佳酶解提取条件为:酶解处理时间、温度、pH和料液比分别为2.82 h、60.34℃、5.11和1:34.46 g/mL,APS的得率最高可达22.79%±0.14%;APS对α-葡萄糖苷酶的半数抑制浓度(IC50)为7.42μg/mL。结论:复合酶提取APS的得率较单酶得率显著提高,APS对α-葡萄糖苷酶表现出较强的抑制作用。

超声辅助酶提取、双水相萃取及大孔树脂纯化天麻素的工艺研究

目的:优化超声辅助酶提取天麻中天麻素工艺并通过双水相萃取和大孔树脂进一步纯化,为精制天麻素提供工艺参考。方法:通过单因素试验考察和正交优化试验得到最佳超声辅助酶提取条件。通过双水相工艺考察得到最佳双水相萃取条件。通过大孔树脂工艺考察对大孔树脂型号进行筛选,对上样条件、洗脱条件进行优化。结果:超声辅助酶提取选择α-淀粉酶,最佳提取条件设定为料液比为1∶30,加酶量为0.8%,酶解时间为80 min,酶解温度为60℃,酶解pH值为5.5。最佳双水相萃取条件设定为乙醇体积分数为47.5%,硫酸铵质量分数为15.0%,萃取液浓度为0.2 g/mL,大孔树脂筛选型号为HPD100,最佳上样浓度为0.2 g/mL,径高比为1∶5,上样流速为3 BV/h,上样量为100 mL,最佳洗脱液体积分数为30.0%,洗脱流速为4 BV/h,洗脱液用量为230 mL。结论:本研究对超声辅助酶提取工艺优化结果较好,采用双水相体系和大孔树脂纯化,使天麻素纯度明显提高。且这一系列工艺稳定可靠,可为后续制剂及新药研发奠定基础。

H_(2)O_(2)协同超声辅助提取绿豆可溶性膳食纤维及其体外α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

以绿豆为原料,采用H_(2)O_(2)协同超声辅助提取绿豆可溶性膳食纤维(SDF)。以SDF得率为指标,在单因素试验的基础上通过响应面试验优化绿豆SDF的提取条件,并研究绿豆SDF对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用。结果表明:最佳提取条件为超声功率200 W、超声时间40 min、H_(2)O_(2)体积分数2%、pH 11,在此条件下绿豆SDF得率为38.2%±0.1%,绿豆SDF对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制作用,IC_(50)为4.653 mg/mL。

超声-酶法辅助提取青叶胆多酚工艺优化及抗氧化性研究

以青叶胆为材料,采用超声-酶法辅助提取青叶胆多酚(Swertia leducii Franch.polyphenols,SLP)并研究其抗氧化性,为开发利用SLP提供参考依据。在考察单因素试验基础上,利用响应面试验优化超声-酶法辅助提取SLP工艺条件,并通过测定SLP对DPPH自由基(DPPH·)、羟自由基(·OH)的清除率和总抗氧化能力来评价其多酚抗氧化性。结果表明,SLP最佳提取条件为:液料比29∶1(mL/g)、乙醇体积分数60%、超声温度32℃、超声时间29 min、超声功率300 W、纤维素酶用量7.0%(以青叶胆干粉质量为基准,下同),此时SLP提取量为(16.38±0.21)mg/g,与模型预测值(16.42 mg/g)接近;在质量浓度为0.007 mg/mL时,SLP对DPPH·清除能力稍弱于药维生素C清除能力,SLP对·OH清除能力和总抗氧化能力均明显强于药维生素C。超声-酶法辅助提取是一种有效提取SLP的方法;SLP具有较强的抗氧化活性,是一种具有开发潜力的抗氧化剂。

超声-酶辅助双水相提取枳壳黄烷酮工艺的建立与优化

枳壳是我国柑橘属常见的药食同源植物,所含丰富的黄烷酮即新橙皮苷和柚皮苷,是其主要的药理成分。为提高枳壳新橙皮苷和柚皮苷的提取分离效率,该研究采用响应面法优化了超声辅助双水相提取的最佳条件,并进一步建立超声-酶辅助双水相法(ultrasonic-enzyme assisted aqueous two-phase extraction,UEA-ATPE)提取工艺和制备液相色谱分离纯化方法。结果表明,(NH_(4))_(2)SO_(4)/乙醇为最佳双水相体系,建立并优化的UEA-ATPE最佳工艺条件为乙醇质量分数27%,(NH_(4))_(2)SO_(4)质量分数21%,超声功率137 W,复合酶质量比为中性蛋白酶∶果胶酶=1∶1。在此条件下,新橙皮苷和柚皮苷的得率分别为(92.27±2.13)、(72.24±1.56)mg/g,优于水煎煮法、50%乙醇浸提法、超声辅助95%乙醇提取法和超声辅助双水相法,同时此新方法提取液中杂质的种类和含量更少。提取液经制备型液相色谱进一步分离纯化后,得到了纯度为99.37%的新橙皮苷。该方法具有提取效率高、绿色环保的优点,有助于枳壳作为保健食品的精深开发利用,提升其经济附加值。

复合酶辅助超声法提取鸡蛋花总黄酮工艺优化

目的:用响应面法优化复合酶辅助超声提取鸡蛋花总黄酮工艺,探求鸡蛋花总黄酮提取最佳工艺。方法:以鸡蛋花总黄酮得率为指标,对不同温度、不同料液比、不同乙醇浓度、不同pH等单因素进行考察,根据单因素试验结果,运用响应面法对提取工艺参数进行优化。结果:不同温度、不同料液比、不同乙醇浓度、不同pH等对鸡蛋花总黄酮得率有显著影响,得到鸡蛋花总黄酮得率最佳提取工艺条件是温度43℃、乙醇体积分数30%、料液比1∶60、pH=4.8、酶量3%、超声时间30 min,该条件下鸡蛋花的总黄酮平均得率为2.86%。结论:采用响应面法可较好地优化鸡蛋花总黄酮的提取工艺,该模型稳定可靠,具有一定的可行性,可为其开发和利用提供理论依据以及工艺参数。

复合酶协同超声提取黄精多糖及其降血脂活性研究

利用复合酶辅助超声提取黄精多糖,以黄精多糖得率为指标,利用单因素及响应面法考察料液比、复合酶添加量、超声功率、超声温度带来的影响,探索黄精多糖的最佳提取工艺。对提取的黄精多糖进行结构鉴定,并利用体内外实验,考察黄精多糖降血脂活性。结果表明,复合酶协同超声法提取黄精多糖的最佳条件为:料液比1∶15,复合酶添加量5%,超声功率200 W,超声温度60℃。在最优条件下,黄精多糖提取率为(14.672±0.032)%。体外试验显示黄精多糖在质量浓度为10 mg/mL时,对牛磺胆酸盐的结合率可达到43.8%,1.0 mg/mL时,对胰脂肪酶的抑制率可达29.3%。体内试验显示经高剂量黄精多糖灌胃后高脂模型小鼠血清中TC下降25.5%,TG下降24.3%,LDL-C下降16.5%,HDL-C上升29%。肝脏匀浆中TG浓度下降高达55.8%。说明在一定剂量下,黄精多糖具有较为显著的降血脂作用。

超声波辅助酶法提取草鱼内脏鱼油工艺优化及脂肪酸组成分析

目的:优化草鱼内脏鱼油提取工艺。方法:以草鱼内脏为原料,采用超声波辅助酶法提取鱼油,考察酶的种类、酶添加量、酶解时间、酶解温度、超声波处理时间以及超声波处理功率对鱼油提取率的影响。结果:超声波辅助酶法提取鱼油的最佳工艺条件为采用中性蛋白酶水解,酶添加量2.5%、酶解时间2 h、酶解温度45℃、超声波处理功率50 W、超声波处理时间30 min,此时鱼油提取率为68.4%。采用气质联用法共检测出27种脂肪酸,其中饱和脂肪酸10种,占总脂肪酸含量的21.12%,主要为棕榈酸和硬脂酸;单不饱和脂肪酸7种,占总脂肪酸含量的54.68%,主要为油酸、棕榈油酸和二十碳一烯酸;多不饱和脂肪酸10种,占总脂肪酸含量的24.20%,主要为亚油酸。结论:与单独酶法提取相比,超声波辅助酶提取草鱼内脏鱼油,鱼油提取得率有明显提高。

超声波-微波辅助提取杜仲叶多糖工艺优化及其体外抗凝血活性分析

为开发我国丰富的杜仲叶资源,研究超声波-微波辅助提取杜仲叶多糖的最优工艺条件及其理化性质和体外抗凝血活性。首先通过单因素实验确定超声波功率、提取温度、微波功率、料液比、提取时间等影响多糖得率因素的范围,然后通过Plackett-Burman试验筛选关键影响因素,再采用Box-Behnken试验对工艺条件进行优化,分析了所得杜仲叶精制多糖的分子量、单糖组成等理化性质及活化部分凝血酶原时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、凝血酶时间(TT)等抗凝血指标。结果表明,料液比、提取时间、提取温度为关键影响因素,最优提取工艺条件为超声波功率130 W、提取温度49℃、微波功率200 W、料液比1:30(g:m L)、提取时间20 min。在此条件下,杜仲叶多糖的实际得率为4.02%±0.03%,与理论得率4.08%接近。所得杜仲叶精制多糖的重均分子质量(M_(w))为1653 kDa,单糖组成及摩尔比为果糖37.3%、葡萄糖35%、N-乙酰-D氨基葡萄糖14.6%、半乳糖8.6%、阿拉伯糖4.4%。分析结果显示,杜仲叶多糖为β型酸性多糖。与阴性对照相比,杜仲叶多糖能极显著延长APTT(P<0.01),而当杜仲叶多糖浓度为8 mg/mL时,PT、TT亦能极显著延长(P<0.01),说明杜仲叶多糖主要通过内源性途径影响凝血系统,同时也能够通过外源性、共同途径来影响凝血过程。此研究可为我国丰富的杜仲叶资源的高值化开发利用提供理论依据和技术参考。

油茶籽饼中茶皂苷的超声-微波辅助法提取工艺优化

为提高茶皂苷的提取率,扩大茶皂苷的应用范围,以脱脂油茶籽饼为原料,采用超声-微波辅助法提取茶皂苷。以油茶皂苷提取率为考察指标,在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman试验设计筛选出具有显著影响的试验因素,再通过响应面法对茶皂苷提取工艺进行优化。另外,将超声-微波辅助法提取茶皂苷的工艺与超声辅助法和微波辅助法提取工艺进行了对比。结果表明:超声-微波辅助法提取茶皂苷的最佳工艺条件为乙醇体积分数59%、料液比1∶12、提取液pH 7、超声功率475 W、超声时间4 min、超声工作2 s间隔2 s、微波功率480 W、提取温度59℃、微波提取时间8 min,在此条件下茶皂苷提取率为98.40%,产品纯度为64.7%;超声辅助法和微波辅助法茶皂苷的提取率分别为69.06%和71.40%。与超声辅助法和微波辅助法相比,超声-微波辅助法能够显著提高茶皂苷提取率。

超声-微波协同辅助优化酸枣果肉多糖提取工艺及抗氧化活性研究

目的:采用超声-微波协同提取的方法对酸枣果肉中多糖的提取工艺进行优化,并对所提酸枣果肉多糖进行抗氧化作用研究。方法:以单因素试验为基础,选取超声温度、料液比、微波-超声联用超声时间进行响应面分析,优化的酸枣果肉提取工艺的最佳条件为超声提取温度60℃、液料比1∶40(g/mL)、协同处理方式为微波2 min、超声16 min。结果:在此工艺条件下,酸枣果肉的总多糖最优得率为(42.61±0.78)%,对不同提取溶剂而言,pH=7的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液较去离子水有较好的多糖提取率。结论:酸枣多糖具有较强的1,1-二苯基-2-苦基肼自由基(DPPH·)清除能力和羟自由基(·OH)清除能力,且具有剂量依赖性,为酸枣保健食品的开发提供科学依据。