Optimization of enzyme assisted extraction of polysaccharides from pomegranate peel by response surface methodology and their anti-oxidant potential

Objective： To optimize the enzymatic extraction conditions of polysaccharides from pomegranate peel using response surface methodology（RSM）, and invest the anti-oxidant activity of pomegranate peel polysaccharide in vitro for seeking novel biological components used as pharmaceutical products and functional foods.Methods： Effects of enzymolysis time, ratio of water to raw material, and the dosage of cellulase on the extraction yield of pomegranate peel polysaccharide were fully examined by Box-Behnken design of RSM. DPPH radical scavenging activity, hydroxyl radicals scavenging activity, superoxide anion radical scavenging activity, and reducing power assay were measured by microplate reader.Results： The optimal extraction conditions were as follows： enzymolysis temperature 55 °C, pH 5.0,enzymolysis time 88 min, ratio of water to raw material 22：1 mL/g, and dosage of cellulose 0.93%. Under the optimal extraction conditions, the yield of pomegranate peel polysaccharide was（22.31 ± 0.07）%,which was well matched with the predicted value 22.35% of the Box-Behnken design model. Also,pomegranate peel polysaccharide demonstrated appreciable anti-oxidant potential on DPPH（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl） radical scavenging, hydroxyl radical scavenging, superoxide anion radical scavenging and reducing power in vitro.Conclusions： An optimized enzymolysis assisted method was proposed for the extraction of pomegranate peel polysaccharide, which can be used as a good anti-oxidant.

金花茶多酚制备、成分分析及其体内外抗氧化活性分析

为了探究金花茶多酚最佳提取工艺条件及纯化后总多酚成分及体内外抗氧化活性分析。本研究以金花茶为原料,在单因素实验的基础上,设计响应面试验,筛选超声功率、提取温度、乙醇浓度和料液比最佳提取参数。采用Lx-8型大孔树脂对提取物进行纯化,并以高效液相色谱法对5种多酚单体化合物进行定性定量分析,随后对提取物进行体内外抗氧化实验。结果表明,最优工艺条件为超声功率290 W,提取温度35℃,乙醇浓度55%,料液比1:30 g/mL,在此条件下,金花茶多酚得率为3.53%,茶多酚纯度为63.73%。5种多酚单体化合物没食子酸、绿原酸、表儿茶素、芦丁、鞣花酸含量分别为0.47、11.18、59.03、18.34、16.41 mg/g。体外抗氧化实验结果表明,金花茶花多酚能够有效清除DPPH自由基、ABTS+自由基和超氧阴离子自由基,其IC50值分别为0.38、0.16、0.39 mg/mL。此外,金花茶多酚还能够通过显著提高线虫体内SOD酶活力及降低MDA含量,有效增强秀丽隐杆线虫对氧化损伤的抵抗力。

响应面试验优化石榴皮多酚提取工艺及石榴不同部位多酚的抗氧化活性分析

以石榴皮为原料,通过单因素试验及响应面试验优化石榴皮多酚的最佳提取工艺条件为:乙醇体积分数40%、超声波功率250 W、浸提温度60℃、料液比1∶27.5(g/m L)、超声时间39.3 min。此工艺条件下的多酚提取量为(1.13±0.26)mg/g。在优化条件下分别对石榴皮、石榴瓤和石榴籽中的多酚类化合物进行提取并比较其抗氧化活性,得到石榴不同部位的抗氧化活性大小依次为石榴皮>石榴籽>石榴瓤;进一步研究了人工模拟胃肠液对抗氧化活性最强组分石榴皮多酚活性的影响,发现经人工胃液处理后,石榴皮多酚的抗氧化活性升高(P<0.05),而经人工肠液处理后其抗氧化活性降低(P<0.05),推断石榴多酚类化合物在模拟胃肠液条件下其结构和功能的变化是不同的。

超声波辅助提取石榴籽多酚工艺的响应面优化

利用响应面法对超声波辅助提取石榴籽多酚的工艺条件进行优化.在单因素试验的基础上选取乙醇体积分数、料液比、超声时间、超声温度4个因素为自变量,多酚提取量为响应值,采用响应面分析法,研究各自变量及其交互作用对多酚提取量的影响,建立二次多项回归方程预测模型.结果表明,超声波辅助提取石榴籽多酚的最佳工艺条件为:乙醇体积分数为34%、料液比为1∶24、超声时间为31min、超声温度为51℃、超声功率180W、超声频率80kHz.在该条件下,多酚类物质的实测提取量为7.73mg/g,与预测值仅相差1.69%.

超声辅助提取香蕉皮多酚工艺优化及其抗氧化性的分析

采用超声辅助技术从香蕉皮中提取多酚类物质,利用响应曲面法建立多酚提取率与液料比、乙醇体积分数、超声温度、超声时间之间的数学模型,确定香蕉皮多酚的适宜提取工艺参数;通过体外实验评价香蕉皮多酚的抗氧化能力。结果表明:多酚提取率模型拟合度良好,超声辅助提取香蕉皮多酚的适宜工艺参数为液料比9∶1(mL/g)、乙醇体积分数54%、超声温度53℃、超声时间43 min,在此条件下多酚提取率为2.931%,提取的香蕉皮多酚具有较强的清除DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基的能力,半抑制质量浓度分别为0.422 8、0.255 2 mg/mL和0.243 9 mg/mL。

超声辅助双水相提取石榴皮多酚

采用超声辅助双水相法提取石榴皮多酚,在单因素试验的基础上,选取超声时间、超声温度、(NH4)2SO4用量和液料比为自变量,石榴皮多酚得率为响应值,通过Box-Behnken试验设计及响应面分析法,研究各单因素及其交互作用对多酚得率的影响,优化石榴皮多酚的提取工艺条件。研究结果表明:最佳的提取工艺参数为,超声时间32 min、超声温度40℃、(NH4)2SO4用量0.36 g/m L、液料比为37∶1(m L∶g),在此条件下提取,多酚的得率为(10.63±0.28)%(n=3),与模型的预测值10.708 6%有较好的拟合性,表明超声辅助双水相提取石榴皮多酚的方法可行。

响应面法优化超声波辅助提取猕猴桃果皮多酚工艺研究

采用超声波辅助提取猕猴桃果皮多酚,并利用响应面法对多酚提取工艺进行优化。在单因素实验的基础上,采用四因素三水平的响应面实验优化设计,研究超声波功率、提取时间、提取温度、液料比对多酚提取量的影响。结果显示最佳提取工艺条件为:超声波功率384.00 W,提取时间30 min,提取温度65.00℃,液料比23.00 m L/g,多酚提取量的实验值为(28.10±0.38)mg GAE/g,与理论预测值(28.14 mg GAE/g)相差不大。通过体外1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除力测定多酚的抗氧化性,并且得到猕猴桃果皮多酚的EC50值为0.13 mg/m L,说明提取的多酚具有很好的抗氧化性。

微波辅助提取石榴皮黄酮及抗氧化活性研究

以石榴皮为原料,在单因素试验的基础上,采用响应面法优化石榴皮中黄酮化合物的微波辅助提取工艺,并就其对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)清除能力进行探讨。结果表明,石榴皮黄酮化合物的微波辅助提取最佳工艺条件为:乙醇浓度60%,液料比40∶1(m L/g),微波提取时间2.70min,该条件下黄酮提取率的平均值为(4.424±0.168)%,与模型预测的黄酮提取率4.523%相近。制得的石榴皮提取物对DPPH·清除试验的IC_(50)为0.187 mg/m L,说明其具有较强的抗氧化活性。

Hartley方法优化菠萝皮渣多酚化合物提取工艺

在单因素试验基础上,采用SAS9.2中的响应曲面分析-Hartley方法对菠萝皮渣中的多酚类化合物提取工艺进行优化,建立提取温度、提取时间、乙醇体积分数和液料比4个因素与总多酚得率(Y)之间的编码水平回归模型,并得出各因素对菠萝皮渣总多酚得率的影响顺序为提取温度>提取时间>液料比>乙醇体积分数。在提取温度48.4℃、提取时间73.6min、乙醇体积分数41.6%、液料比46.8:1(mL/g)的条件下,菠萝皮渣总多酚得率最高,可达7.77mg/g,与理论值7.80mg/g基本吻合。响应面法所得的优化提取条件工艺参数可靠,可用于菠萝皮渣中多酚产品的开发。

响应面法优化南酸枣皮中多酚提取工艺

在单因素实验的基础上,利用响应面分析法对南酸枣皮中多酚类物质的加热回流提取工艺进行了优化。考察了乙醇体积分数、提取时间、提取温度和料液比4个因素对南酸枣皮中多酚类物质提取得率的影响,建立了4个因素与总多酚得率(Y)之间的编码水平回归模型。结果表明,最佳提取工艺条件为提取温度59℃、提取时间52min、乙醇体积分数52%、液料比30:1(mL:g),南酸枣皮中总多酚含量可达51.916mg/g,与理论值52.968mg/g基本吻合。响应面法所得的优化提取条件工艺参数可靠,可行性强,可为南酸枣皮中多酚产品的开发利用提供科学依据。

菠萝蜜果皮多酚超声微波协同提取工艺优化及抗氧化活性研究

采用超声-微波协同提取技术(UMAE)对菠萝蜜果皮中多酚的提取工艺进行优化,并对抗氧化活性进行了评价。以单因素实验为基础,根据Box-Behnken中心组合设计原理,选取乙醇体积分数、料液比、微波功率和微波时间4因素3水平进行响应曲面分析,建立多酚得率的二次多项数学模型,分析各因素的显著性和交互作用,得到多酚提取工艺的最佳条件为:乙醇体积分数70%、料液比1∶40、微波功率75 W、微波时间12 min,多酚得率为7.19 mg/g。在该条件下,超声-微波协同提取方法提取效率优于传统水浴回流法(1.04 mg/g)、微波辅助法(5.23 mg/g)和超声辅助法(5.89 mg/g)。抗氧化活性研究表明,菠萝蜜果皮多酚提取物对DPPH自由基和ABTS自由基均有较强的清除能力,呈量效关系,其EC50值分别为101.39μg/m L和106.60μg/m L,表明多酚是菠萝蜜果皮抗氧化活性的物质基础。

石榴皮中多酚类物质的提取及其抗氧化性研究

利用响应面法优化提取石榴皮中多酚类物质的提取工艺条件,在正交试验的基础上,选取乙醇浓度、微波提取时间和料液比为影响因子,应用Box-Benhnken中心组合设计建立数学模型,以提取的多酚含量为响应值,进行响应面分析(RSA);并对提取物进行抗氧化性研究。结果表明:石榴皮中多酚类物质的最佳提取工艺条件为:乙醇体积分数80%、微波时间49s、料液比(g∶mL)1∶8.6、微波功率为300 W、粒度40目,多酚得率0.84mg/g,预测值与实验值误差2.3%。抗氧化性研究表明,提取物对菜籽油有较强的抗氧化性能。

微波辅助提取油橄榄多酚及抗氧化活性研究

以油橄榄鲜果为实验材料,采用响应面法优化微波辅助提取油橄榄多酚的工艺,并分析多酚提取液的抗氧化活性。在单因素实验的基础上,根据Box-Benhnken实验设计原理建立二次回归模型,确定最佳提取工艺条件为料液比1∶23(g/m L)、微波时间48 s、微波功率490 W,油橄榄多酚实际平均得率为6.9659 mg/g,与预测值的相对误差为1.12%。油橄榄多酚提取液对DPPH自由基和羟基自由基的最大清除率分别为87.85%、68.12%,其IC50分别为0.055、0.188 mg/m L,对Cu2+的最大螯合率为54.18%,半螯合浓度为0.277 mg/m L。

响应面法优化从石榴皮制备鞣花酸的工艺研究

以石榴皮为原料,采用响应面法研究鞣花酸酸化工艺条件。以多酚提取物转化率为指标,考察硫酸浓度、酸化时间、酸化温度对鞣花酸得率的影响。在单因素实验的基础上,通过Box-Benhnken中心组合设计和响应面分析法,确定石榴皮鞣花酸的酸化工艺条件。结果表明,优化的鞣花酸酸化工艺为:硫酸浓度为0.83mol/L、酸化时间5h、酸化温度105℃,石榴皮多酚提取物转化率为86.38%,用无水甲醇热回流萃取4次,得到鞣花酸样品。建立了石榴皮酸化制备鞣花酸的二次多项数学模型,对石榴皮鞣花酸的制备工艺具有较好的预测作用。

芒果皮中多酚提取工艺的优化

以芒果皮为原料,用响应曲面法优化芒果皮中多酚类物质的提取工艺.以乙醇体积分数、提取时间以及六偏磷酸钠为自变量,多酚的提取量为响应值,采用Box-Behnken试验设计的方法,研究各自变量及其交互作用对多酚类物质提取量的影响;利用Design Expert软件对数据进行回归分析.结果表明:芒果皮中多酚的最佳提取工艺条件为乙醇体积分数41%、料液比1∶25、浸提温度65℃、提取时间89 min、六偏磷酸钠的添加量0.19%,多酚的提取量为14.15 mg/g;得到二次多项式回归方程的预测模型经过验证试验,其实际值为14.09 mg/g,与预测值偏差不大,充分证明响应曲面法所得的优化提取工艺参数准确可靠,具有实用价值.

响应面法优化橡实壳中多酚提取工艺条件

探讨橡实壳中多酚的超声波提取工艺。以普鲁士蓝法测定多酚含量,采用响应面分析法优化工艺条件。结果表明,橡实壳中植物多酚提取的最佳工艺条件为:提取时间17.4 min,超声波功率325.6 W,料液比l:29(m:V),提取率预测值为10.76%,验证值为10.56%。

响应面分析法优化香蕉皮多酚提取工艺的研究

[目的]利用响应面分析法优化香蕉皮多酚的提取工艺。[方法]固定料液比为1∶10,以乙醇浓度、提取温度及提取时间为响应因子,多酚提取率为响应值,采用3因素3水平的响应面分析,建立数学模型,并得出最佳工艺条件。[结果]利用响应面分析法获得的提取香蕉皮多酚的最佳工艺条件为:乙醇浓度65.00%,提取温度83.00℃,提取时间2.50 h,该条件下提取2次,香蕉皮多酚提取率达1.77%。[结论]为香蕉皮的利用提供科学依据,增加了香蕉的附加值。

响应面分析法优化脐橙皮中多酚类物质提取工艺

目的:利用响应面优化法对脐橙皮粗多酚的提取条件进行优化。方法:在单因素实验基础上选取实验因素与水平,根据Box-Behnken Design(BBD)实验设计原理采用三因素三水平的响应面分析法,依据回归分析确定各工艺条件的影响因素,以脐橙皮多酚物质含量为响应值作响应面分析实验。结果:分析各个因素的显著性和交互作用后,得出脐橙皮多酚物质浸提的最佳工艺条件为乙醇体积分数51%、浸提温度62℃、浸提时间2h、料液比1:20(w/v)、浸提2次,脐橙皮多酚物质一次提取含量可达20.2mg/g。结论:曲面回归方程与实验结果拟合性好,此模型合理可靠,可用于实际预测。

响应面法优化纤维素酶提取山核桃蒲多酚类物质

利用纤维素酶法提取山核桃蒲多酚,在单因素试验的基础上,通过SAS统计分析软件,运用四因素三水平的响应面设计方法,建立纤维素酶法提取山核桃蒲多酚的二次多项数学模型,以提取率为响应值作响应面和等高线,最优浸提条件为pH6、浸提温度70℃、加酶量4U/g底物、浸提时间70min,此时的提取率预测值为63.43%,实际重复得出该条件下提取率为61.72%,相对偏差为2.77%。

响应面优化石榴皮安石榴苷提取工艺及其抗氧化活性研究

为研究石榴皮安石榴苷的超声提取工艺及体外抗氧化活性,在单因素试验的基础上,采用响应面方法(response surface methodology,RSM),研究乙醇浓度、提取时间、料液比、超声功率及提取次数对提取石榴皮中安石榴苷含量的影响,优化安石榴苷的超声辅助提取工艺;通过测定其对DPPH自由基、羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(·O2-)和ABTS+自由基的清除能力,对安石榴苷提取物的体外抗氧化活性进行研究。结果显示,乙醇浓度和提取时间均对安石榴苷的含量有显著影响,其中乙醇浓度影响最大,料液比影响最小,最佳工艺条件为:乙醇浓度63%、料液比1∶26(g/mL)、超声功率200 W、提取时间40 min,提取1次,在此条件下安石榴苷含量达到(88.16±0.10)mg/g。体外抗氧化试验结果表明,安石榴苷提取物对DPPH自由基、·OH、·O2-和ABTS+自由基的IC50分别为101.0、227.0、341.6、35.81μg/mL。其抗氧化活性均在一定浓度范围呈剂量效应关系。