Mathematical Modeling and Optimization of the Microwave Assisted Extraction of the Solid Waste of the Pomegranate Juice Industry

Pomegranate pomace is the solid waste of the pomegranate juice industry which accounts for approximately 50%of the quantity of the fruits,which is processed into juice and is a good raw material for production of high added value products with diverse uses.Pomegranate pomace is rich in polyphenols and flavonoids which could substitute the potentially hazardous synthetic antioxidants/antimicrobials used in agro-food and cosmetics sectors.In this work,eco-friendly aqueous microwave assisted extraction of pomegranate pomace was investigated and optimized in order to produce effectively novel natural antioxidant/antimicrobial extracts.A three-factorial response surface optimization methodology with centered Box&Behnken experimental design was used to obtain the predictive models and the maximum values of total polyphenols,total flavonoids and total antioxidant capacity(TAC).The three optimization factors involved were:(a)water/solid ratio;(b)extraction temperature;(c)extraction time and the effectiveness and robustness of the three models were statistically verified by ANOVA.

酸化甘油-超声辅助提取杨梅花青素工艺优化及其抗氧化活性研究

目的 通过响应面实验确定酸化甘油-超声辅助提取杨梅花青素最佳提取参数,并探究其体外抗氧化活性。方法 研究了酸化甘油浓度、提取时间、超声功率和提取温度4个单因素对杨梅花青素得率的影响,并优化花青素提取工艺参数。此外,考察了最佳提取工艺下杨梅花青素对3种氧化自由基的清除率和还原力等指标,评估了其抗氧化活性。结果 优化后的酸化甘油-超声辅助提取杨梅花青素的工艺条件为:酸化甘油浓度16%、提取时间42 min、超声功率204 W、提取温度46℃,此条件下杨梅花青素的得率为(6.915±0.027) mg CGE/g DW,接近预测值(6.961 mg CGE/g DW)。提取的杨梅花青素质量浓度为100μg/mL时,对超氧阴离子自由基、羟基自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率分别为59.35%、46.77%和61.65%。该浓度下,杨梅花青素的还原力为维生素C的39.84%。结论 本研究成功地应用响应面法优化了酸化甘油-超声辅助提取杨梅花青素的提取参数,并且提取物展现出良好的抗氧化活性。

柿子渣中多酚的提取工艺及其抗氧化性研究

采用单因素试验设计,研究了料液比、提取温度、乙醇浓度、提取时间4个因素对柿子渣中总多酚提取效果的影响,运用正交试验设计对提取工艺进行了优化,并采用DPPH法检测了柿子渣多酚提取液清除自由基的能力.结果表明:(1)提取温度和提取时间对总多酚含量影响显著,乙醇浓度和料液比对总多酚含量影响不显著;柿子渣总多酚提取的最佳工艺为:料液比20:1(mL?g-1),提取温度90℃,乙醇浓度40%,提取时间4h.(2)验证试验结果表明,优化条件下总多酚的提取量可达到21.402mg?g-1,高于正交试验中任何一组.(3)抗氧化活性试验表明,当柿子渣多酚提取液质量浓度为0.24mg?mL-1时,对DPPH自由基的清除率可达95.4%,与对照Vc抗氧化能力无显著差异,表明在该优化工艺下提取的柿子渣多酚具有较强的抗氧化活性.

腰果梨渣多酚提取及抗氧化性研究

为提高腰果梨加工的附加价值,采用响应面分析法优化腰果梨渣多酚提取的工艺条件,并以DPPH法和ABTS+法对其多酚提取物的抗氧化性进行研究。结果表明:以体积分数40%乙醇溶液为提取剂,以经过烘干的黄色腰果梨渣为样品,液料比为35:1,在95℃水浴中回流提取150min,得到多酚提取得率最高为1.54%;腰果梨渣的抗氧化能力较强,其中红色腰果梨渣对DPPH自由基的清除能力强于黄色腰果梨渣,其EC50为1.35mg/mL,而黄色腰果梨渣对ABTS+的清除作用又强于红色腰果梨渣,其EC50为0.057mg/mL。

余甘子果渣多酚提取工艺优化及其抗氧化活性分析

余甘子果实榨汁后剩余的果渣中含有大量的多酚类物质,为进一步提高余甘子资源的利用率,本研究以多酚提取量为指标,对余甘子果渣多酚的提取工艺进行优化。首先通过单因素试验,考察了乙醇体积分数、提取温度、提取时间及料液比对多酚提取量的影响。在单因素试验的基础上,采用三因素三水平的Box-Behnken响应曲面试验,对余甘子果渣多酚的提取工进行优化,优化得到的最佳余甘子果渣多酚提取工艺条件为:提取温度60℃,乙醇体积分数60%、提取时间80 min,料液比1∶33 g/mL,在此条件下进行三次平行验证试验,结果多酚提取量为126.25 mg/g,与预测值的相对标准偏差仅为0.59%。采用抗氧化能力指数(ORAC)、铁离子还原能力(FRAP)、ABTS自由基清除能力和β-胡萝卜素漂白试验对提取物的抗氧化活性进行了分析评价,提取物的ORAC指数达到VC的50%以上,FRAP达到了VC的40%以上,ABTS自由基的半抑制浓度IC50显著低于(p<0.01)VC和Trolox,对β-胡萝卜素漂白抑制的IC50高于常用的脂类抗氧化剂BHT,但未达到BHT的2倍,而且显著低于Tolox,表明余甘子果渣多酚提取物具有较高的抗氧化活性。本研究结果为余甘子果渣多酚的进一步研究利用提供了试验基础。

杨梅渣红色素酸水提取和精制工艺

以新鲜杨梅渣为原料,利用正交试验法确定酸水提取杨梅渣红色素最佳工艺条件为料液比1:12(g/mL)、提取温度60℃、提提时间4h、pH1.5盐酸。采用离子交换树脂法对色素进行精制,在供试的5种树脂中D002的精制效果最好;通过静态吸附、解吸实验以及动态吸附实验,确定D002离子交换树脂精制杨梅渣红色素的工艺条件为杨梅渣红色素吸光度0.5～1、色素pH2～3、25℃左右、吸附时间1.5h、上样流速3BV/h。

杨梅渣多酚的提取及其抗氧化作用

采用四因子二次回归旋转组合设计,确定了杨梅渣多酚类化合物的提取工艺,并测定了杨梅渣提取物的抗氧化能力。结果表明:以乙醇为提取溶剂时,在该实验条件内各提取因素对杨梅多酚提取量影响大小的顺序为:温度>时间>液料比>乙醇浓度;其优化条件为:乙醇体积分数48.02%,温度74.07℃,液料比值62.73,时间3.22h;此条件下杨梅多酚提取量的理论值为37.69 mg/g,与验证值(37.58 mg/g)接近。在与Vc浓度相同的条件下,杨梅渣提取物对DPPH·的清除作用强于Vc、对HO·的清除作用略低于Vc、但总抗氧化能力及对超氧阴离子自由基的抑制作用明显低于同浓度Vc。

杨梅渣红色素的超声提取和微胶囊化工艺研究

研究了杨梅渣红色素的超声提取和微胶囊化工艺.通过正交实验确定了杨梅渣红色素超声提取的最佳工艺条件:料液比为1∶12 g.mL-1,pH=1,提取时间为40 min,超声波功率为400 W.通过单因素实验确定了杨梅渣红色素微胶囊化的工艺条件:壁材阿拉伯胶与麦芽糊精的比例为1∶3,芯壁比为1∶14,乳化剂蔗糖脂肪酸酯的含量为0.6%,黏稠剂普鲁兰多糖的含量为0.5%.稳定性实验表明杨梅渣红色素经微胶囊化后耐热、耐酸、耐光性显著提高.

芒果皮渣多酚的提取分离及抗氧化活性分析

以芒果皮渣为原料,通过单因素实验优选粗多酚的提取方法和工艺参数;采用不同极性有机溶剂萃取粗多酚,筛选多酚含量最高的组分,并通过HPD100型大孔树脂分离纯化;进一步,采用LC-Q-TOF-MS法对纯化组分初步定性并比较了不同溶剂萃取相和纯化组分的体外抗氧化活性。结果表明,超声辅助法对芒果皮渣多酚的提取效果较好,最佳提取条件为:乙醇浓度80%、浸提时间1.5 h、浸提温度60℃、超声功率250 W、液料比30:1 mL/g,在此条件下,多酚得率为9.68%;乙酸乙酯相所得多酚含量最高,达到254.41 mg/g;从树脂纯化组分中共鉴定出17种化合物,主要包括黄酮、黄酮醇、酚酸和鞣质等,具有优异的抗氧化活性,其清除DPPH自由基、ABTS+自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基的IC50值分别为0.191×10-3 mg/m L、0.081 mg/mL、0.43 mg/mL和0.63mg/m L。表明乙酸乙酯相中的纯化组分是深入挖掘芒果皮渣抗氧化功效的物质基础。

杨梅核提取物的体外抗氧化活性研究

目的:考察杨梅核不同溶剂提取物的体外抗氧化活性。方法:采用分光光度法,测定杨梅核不同溶剂提取物对DPPH、脂质过氧化的清除能力和总还原力,考察了杨梅核提取物体外抗氧化活性。结果:杨梅核不同溶剂提取物具有较强的DPPH、脂质过氧化的清除能力和总还原力,其中杨梅核无水乙醇提取物的体外抗氧化作用最强。结论:杨梅核提取物具有显著的抗氧化活性。

杨梅花色苷提取及其抗氧化性研究

以杨梅为原料,利用超声波辅助提取其花色苷。在单因素试验的基础上,采用正交试验优化,结果表明,超声波提取杨梅花色苷的主要因素为料液比,其次为乙醇浓度、提取时间和提取温度。杨梅花色苷提取的最佳条件如下:乙醇浓度为25%,料液比为1∶14,提取时间为25 min,提取温度40℃。在此条件下,杨梅花色苷的平均含量为0.687 5 mg/g。通过体外抗氧化实验,表明该花色苷具有显著的DPPH自由基清除能力。

云南杨梅中多酚类物质的提取与活性研究

以云南富民杨梅为原料,提取其中的多酚类活性物质进行总酚含量测定,并进一步研究其抗氧化、抑制亚硝胺能力。试验结果表明:杨梅总酚含量140.43mg/100g样品。DPPH自由基法显示,杨梅多酚提取物具有一定的清除DPPH自由基能力,其清除能力与多酚提取物浓度之间存在明显的剂量效应关系,随着杨梅多酚提取物浓度的增大,其清除二苯代苦味酰自由基(DPPH)的能力增强。在与2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的抗氧化性比较中,杨梅多酚提取物的抗氧化性明显要高于合成的抗氧化剂BHT,当杨梅多酚提取物的浓度0.20mg/ml时,清除羟自由基的清除率为91.60%,同等条件下,杨梅多酚提取物清除羟自由基的清除率是常用抗氧化剂BHT的1.52倍。杨梅中多酚类物质具有良好的阻断亚硝胺合成能力,有一定的清除亚硝胺能力,当杨梅多酚提取物含量为0.60mg/ml时,清除率最高。

苹果渣中多酚的提取及抗氧化性研究

研究了超声波辅助提取苹果渣中多酚的工艺及其抗氧化性。利用单因素实验、正交试验设计考察了乙醇浓度、液料体积质量比、提取时间和提取温度对苹果渣中多酚物质提取率的影响,并进行了提取多酚抗氧化性试验。结果表明,正交试验最佳条件为乙醇体积分数60%、料液比15(m L)∶1(g)、提取时间40 min、温度30℃,在此条件下苹果多酚提取率达到了2.760 6 mg/g。苹果多酚添加量为0.02%时对芝麻油和猪油的抑制率分别为38.44%和44.93%。超声波辅助提取苹果渣中多酚的提取率高,速度快,苹果多酚对芝麻油、猪油有较好的抗氧化作用。

杨梅叶中总黄酮提取及其抗氧化能力研究

【目的】分析杨梅叶中丰富的黄酮资源以便对其开发利用。【方法】运用响应面分析法探讨了杨梅叶总黄酮的工艺条件,并分析了杨梅叶总黄酮的总抗氧化能力、清除DPPH自由基能力及还原能力。【结果】在实验条件下,杨梅叶总黄酮适宜的提取工艺条件为:提取温度60℃、乙醇浓度60%(φ)、液料比(v/w)60∶1、超声波功率120 W,在该条件下杨梅叶总黄酮得率为11.56%。杨梅叶总黄酮清除DPPH自由基的IC50为5.62 g·L-1,清除率最高可达94.8%;杨梅叶总黄酮在相同条件下,较L-抗坏血酸具有更强的总抗氧化力和还原力。【结论】通过响应面分析法优化了杨梅叶总黄酮的提取工艺条件,并测定分析了其抗氧化活性,为未来对杨梅叶黄酮资源的开发提供了一定的科学依据。

菠萝皮渣多酚的提取分离及其抗氧化活性评价

以菠萝皮渣为原料,通过单因素试验优选粗多酚的提取条件;采用不同极性有机溶剂对粗多酚进行萃取,筛选多酚含量最高的萃取相,并通过D3520型大孔树脂对其进行分离纯化;进一步,对比分析不同溶剂萃取相及纯化组分的体外抗氧化活性。结果表明,回流法对菠萝皮渣多酚的提取效果较好,所得最佳提取条件为:乙醇浓度60%、浸提时间2.5 h、浸提温度70℃、液料比30:1 mL/g,在此条件下,多酚提取率为0.67%;乙酸乙酯萃取相所得多酚含量最高,达到90.57 mg/g;不同极性萃取相和树脂纯化组分均具有一定的抗氧化活性,且以纯化组分抗氧化活性最强,其清除DPPH自由基、ABTS自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基的IC50值分别为0.007、0.62、1.35 mg/mL和0.74 mg/mL。结果表明乙酸乙酯相中的纯化组分是菠萝皮渣抗氧化功效研究的主要活性成分。

杨梅渣提取物及其抗氧化活性研究

杨梅渣的水提物、乙醇提取物、乙醇提取后渣的水提物和乙醇提取物的石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、水萃取部分,分别以DPPH清除率、总还原力、FRAP法、Fe2+的络合能力等体外抗氧化模型测定各制备物的抗氧化能力,同时测定各提取物的总酚含量、总黄酮含量。结果表明:杨梅渣乙醇提取物的正丁醇部分、水提取物、渣水提取物具有较好的抗氧化能力,质量浓度越大,抗氧化能力越强,乙醇提取物的正丁醇部分总酚含量最高,为78.62 g/g,乙酸乙酯部分总黄酮含量最高,为29.74 mg/g。

杨梅核多酚提取优化及体外抗氧化和降血糖活性研究

为提高杨梅核的开发利用价值,利用超声辅助法提取杨梅核多酚,采用单因素和响应面方法优化提取条件,并对杨梅核多酚的抗氧化和体外降血糖活性进行研究。结果表明:杨梅核的最佳提取工艺为:超声功率180 W、乙醇浓度57.4%、提取时间74.7 min、固液比1:30.6,在此条件下获得的杨梅核多酚的提取量为8.50 mg/g。1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除试验和羟基自由基清除试验结果表明,杨梅核多酚具有较强的体外抗氧化活性。杨梅核多酚粗提物对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制作用,其IC_(50)值为78.91 mg/L,优于阿卡波糖的IC_(50)值(238.03 mg/L),表明杨梅核多酚具有很强的体外降血糖活性,可以作为降糖因子进行开发利用。研究结果为杨梅核的高值化利用提供了参考。