木鳖果假种皮类胡萝卜素的提取纯化及其纳米粒的制备

发布时间：2020-05-13 09:11

【摘要】：木鳖果(Momordica cochinchinensis Spreng.),葫芦科苦瓜属草本植物。因其假种皮内含有大量的类胡萝卜素(CAG)而备受人们关注,然而这类物质稳定性差且难溶于水,极大的限制了其在食品工业中的应用。因此,怎样高效利用这类物质是我们当前必须要研究的内容。为此,本研究采用超声辅助溶剂法对木鳖果假种皮内的类胡萝卜素进行粗提,在单因素试验基础上结合正交试验优化了提取条件及粗提物的皂化条件,并利用薄层色谱法和柱层析进行分离纯化,通过明胶与阿拉伯胶之间的复合凝聚作用将纯化的木鳖果假种皮类胡萝卜素进行包埋。主要试验结果如下:1.超声辅助溶剂提取类胡萝卜素,溶剂为无水乙醇:乙酸乙酯(1:1),一次提取,最优条件为超声功率60 W,超声温度65℃,超声时间60 min,液料比25:1(mL/g),在此条件下得到的类胡萝卜素提取量为(2.232±0.11)mg/g。在抗氧化能力测定中,类胡萝卜素清除DPPH自由基与ABTS自由基的IC50值分别为33.5 μg/mL、26.13 μg/mL,说明类胡萝卜素具有较强的抗氧化能力。2.利用KOH-乙醇溶液对类胡萝卜素粗提物进行皂化,最优条件为皂化浓度3 mol/L,皂化温度50℃,皂化时间150 min,皂化得率为(77.75±0.52)%。皂化后样品中分别含有番茄红素5411.37 μg/g、β-胡萝卜素4635.51μg/g、玉米黄素32.79μg/g、叶黄素87.62 μg/g。通过薄层色谱法确定最佳洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯(100:1),经过硅胶柱纯化后类胡萝卜素含量由纯化前的1.02%提高到3.28%,这表明硅胶能够较好分离纯化类胡萝卜素。3.通过对复合物性质的研究确定明胶:阿拉伯胶比例为1:1,复合凝聚反应pH为4.89。以粒径、多分散指数(PDI)、Zeta电位及包封率为指标,确定了 CAG-NPs的制备条件为壁材浓度0.5%、芯材浓度0.5%、乳化剂Tween 80:Span 80(1:1,w/w)总浓度0.5%、固化剂用量15 U/g明胶,在此条件下制备的纳米粒平均粒径为318 nm、PDI为0.262、包封率为89.3%,SEM图像显示其呈现较好的球形颗粒状。稳定性试验结果表明,光照、氧气、温度都对类胡萝卜素产生一定程度的破坏,尤其对光照极不稳定,而CAG-NPs能够有效增强其稳定性。
【图文】：

°＇＾５０逦４００逦４５０逦５００逦Ｓ５０逡逑＜ｎｍ）逡逑图２．１木鳖果类胡萝卜素最大吸收波长的测定逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｍａｘｉｍｕｍ邋ａｂｓｏｒｂｔｉｖｅ邋ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ邋ｏｆ邋ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｓ邋ｏｆ邋ｇａｃ邋ａｒｉｌ逡逑２．３．２邋（３－胡萝卜素标准曲线逡逑阁２．２所示为ｐ－胡萝卜素标准曲线，／／程为ｙ＝０．０２４６ｘ＋０．００２６，邋Ｒ２＝０．９９９９，拟合逡逑度较好，可用于测定类胡萝卜素含量。逡逑０．７逡逑ｙ邋（＞．０２４６ｘＭＭ）（？２６逦？逡逑０：５．逦Ｋ２娜９邋．逡逑＜逦０．４逡逑Ｓ0３逡逑窆邋０．２逦，，逡逑０．！邋＾逡逑０．０逡逑０逦５逦１０逦１５逦２０逦２５邋Ｍ）逡逑Ｗｉ邋Ｗ邋ｉ农丨Ｕ邋（邋Ｍｇ邋ｍＬ邋ｉ逡逑图２．２邋（３－胡萝卜素标准曲线逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．２邋Ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ｐ－ｃａｒｏｔｅｎｅ逡逑２．３．３超声波辅助溶剂提取逡逑２．３．３．１提取溶剂的确定逡逑由于有些植物具有坚硬的细胞壁，破壁较为困难，有机溶剂不能将提取物从细胞逡逑组织中彻底溶出（许颖颖等，２０１６）。超声波可利用超声过程产生的空化作用，即通逡逑过溶剂中微小泡核的形成、发展和崩溃，在细胞表面引导液体的喷射，导致细胞破裂，逡逑从而提高目标物质的提取效率（金思等．２０１７）。因此，本试验采用了超声波辅肋溶逡逑剂提取法提取木鳖果假种皮类胡萝卜素。如图２．３所示

乙酸乙酯＿（２邋：丨）：６－正己烷：Ｗ酮：无水乙醇（２邋：邋１邋：邋１邋）；邋７－正己烷：乙酸乙酯（丨：１）逡逑２．３．３．２提取次数的确定逡逑由图２．４可以看出类胡萝卜素提取量随着提取次数的增加而略有增加。？次提取逡逑类胡萝卜素量为２．１６２ｍｇ／ｇ，三次提取量为２．２６５ｍｇ／ｇ，仅增加４．８％。通过数据分析逡逑表明，提取次数对类胡萝卜素提取量影响无显著性差异。同时出于节约溶剂、减轻后逡逑续处理废液工作负担的考虑，选择１次为最佳提取次数。逡逑３逡逑ａ逦ａ逦ａ逡逑：—丁逦—ｒ—逡逑如？逡逑Ｅ逡逑＾邋！？逡逑ｍ邋｜逡逑Ｉ逦２逦Ｔ逡逑提取次数逡逑图２．４提取次数对类胡萝卜素提取量的影响逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．４邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｎｕｍｂｅｒ邋ｏｆ邋ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓ邋ｏｎ邋ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｓ邋ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ逡逑２．３．３．３提取单因素试验结果逡逑（１）超声功率对ＣＡＧ提取量的影响逡逑试验结果如图２．５（ａ）所示，在超声功率为５０？７０邋Ｗ时，，类胡萝卜素提取量随着功逡逑１６逡逑
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB383.1;O657.72;TQ28

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本文编号：2661718