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超声波辅助提取甜橙果皮类胡萝卜素研究

信息来源:/ 编辑:澳门正规网赌网站 发布时间:2017-02-25 17:21

  摘 要:为综合开发柑橘果皮,以甜橙果皮为原料,利用超声波技术提取类胡萝卜素。应用Box-Behnken 正交试验设计,并采用高效液相色谱法分析其对类胡萝卜素组成的影响。结果表明:果皮干燥方式为冻干,粒径100~120 目、料液比1:50(g/mL)、超声功率1000W、超声时间7~10min、超声温度30~50℃、提取次数4~5 次,经优化,类胡萝卜素含量范围为0.130~0.150mg/g,含量极值预测值为0.156mg/g,验证值为0.152mg/g。高效液相色谱分析表明在本实验条件下超声提取对类胡萝卜素主要成分没有明显影响。

  关键词:甜橙果皮;类胡萝卜素;超声波辅助提取;高效液相色谱法

  柑橘(Citrus reticulata)属于芸香科植物,我国是世界上第一柑橘种植大国,品种以蜜柑和甜橙类为主[ 1]。其果皮类胡萝卜素含量丰富呈现黄色或橙色[2-3]。柑橘在加工生产橘汁和生鲜食用时,约产生30%~45% 的皮渣,我国每年产生皮渣在500 万吨以上,少量柑橘皮渣用于黄酮提取、精油和陈皮(凉果)等加工外,基本上没有得到很好利用,目前我国柑橘果皮的生理成分方面的研究和利用还处于起步阶段阶段[1]。本实验室对蜜柑果皮类胡萝卜素提取开展了前期研究,孙明奇等[4]比较了机械辅助提取与超声波提取温州蜜柑果皮类胡萝卜素,超声提取具有提取时间短的优点,孙明奇[5]报道了温州蜜柑果皮类胡萝卜素的主要成分及其在贮藏过程中的变化,甜橙果皮类胡萝卜素的深入研究亟待开展。

  类胡萝卜素是一类以异戊二烯为残基的具有共轭双键的多烯化合物的脂溶性天然色素的总称[6]。人体自身不能合成类胡萝卜素,食物是主要来源。类胡萝卜素具有重要的生理功能,部分类胡萝卜素如β- 胡萝卜素为VA 前体,类胡萝卜素可以预防慢性疾病,抑制肿瘤和增强人体免疫活性等[7-8]。天然类胡萝卜素主要用于食品着色、强化营养食品和医药品[ 6 ]。目前,最常用的天然类胡萝卜素的提取方法是有机溶剂浸提法[9-10]、超临界流体萃取法[11]。超声波辅助提取技术具有利于生理活性物质保持活性、提取速度快、工艺可行等特点[ 12 - 1 5],且超声波辅助提取及不同提取方法对类胡萝卜素的影响未见相关报道。

  本研究应用超声波辅助提取技术提取甜橙果皮类胡萝卜素,并对超声波提取与机械搅拌提取对类胡萝卜素的影响进行探讨,旨在为甜橙果皮类胡萝卜素的深入研究和产业化开发提供依据。

  产品型号:JP600G型超声波提取/乳化机组

  机型结构:超声波发生器与提取罐分体式

  超声频率:28KHz

  超声峰值功率:1000W (由原600W升级至1000W,价格不变)

  提取罐内尺寸:直径320 ×高250mm

  提取罐容积:小于等于20L

  搅拌电机功率:15W

  搅拌电机转速:10-30转/min(可调)

  电加热功率:2KW

  供电电源:220VAC 50HZ

  具有数显时钟可调功能

  具有数显功率可调功能

  具有数显扫频可调功能

  具有数显温度可调功能

  澳门正规网赌网站专业致力于超声波提取/萃取、超声波乳化、超声波清洗、超声波污水处理、超声波酒类醇化产品的研发、生产及销售。企业拥有多项专利技术。其中“数字式大功率多用途超声波电源系统”获武汉市重大科技成果奖。此项技术中的数字扫频技术为全球首创(专利号为:ZL200320128230.3;获得武汉市重大科技成果证书,证书登记号为:WK200605043。另有专利:ZL200820230265.0,ZL200920087465.X,ZL201020276110.8,ZL201120269926.2),同类厂家尚无此类应用(本企业超声波提取技术是与中科院植物所合作研发起步早起点高,故多被国内其它厂商抄袭,但数字扫频技术其它厂商尚无法复制)。数字扫频实现了用户迫切需要的变频要求的同时还完美的弥补了早期双频或多频技术带来的超声转换效率极低的弊端。此项技术经由全国各大院校的用户使用后反应极佳。应用于植物提取、乳化、污水处理等领域,院校包括:清华大学、北京大学、浙江大学、华中科技大学、武汉大学、华中师大、中国地质大学、武汉科技大学、上海交大、浙江工业大学、兰州大学、河南农业大学、武汉化工学院、吉林大学、四川大学、华南理工大学、华东理工大学、江汉大学、长江大学、中科院武汉植物所、昆明植物所、中科院过程所、中科院武汉物理所、武汉市药检所等。企业产品行销全国除港、澳、台外的所有省份及直辖市。售后方面:企业产品使用自主专利技术故性能稳定、质量极佳。企业承诺5年内免费质保。用户采用超声波需注意的事项:超声波提取方面:一、被提取物需粉碎到20目或更细。粉碎越细得率越高。二、选用合适的提取溶剂。三、根据最终产品的特性和产量合理的安排提取工艺。

  超声波乳化方面:一、乳化液的配方包括乳化剂的用量。二、乳化时间的选定,并不是时间长就越好,乳化过程是分散和聚合不停的循环的过程。按现有试验结果显示10-15分钟的乳化粒径最小可达100纳米。

  最重要的是数字扫频的选择,此项共有16档选择,数值越低则气泡越粗、力量越大;数值越高则气泡越细、力量越小。不同的提取或乳化物质改变数字扫频会带来不同的效果及效率。

  超声波提取天然产物包括超声波提取多肽、氨基酸、核酸、各种酶类、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、树脂、胶体物、木质素、维生素、脂肪、油脂、蜡、生物碱、挥发油、黄酮、糖苷类、苯丙素类、有机酸、酚类、醌类、甾体化合物、抗生素类等。

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