一种复合天然抗氧化剂的制备方法与流程

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一种复合天然抗氧化剂的制备方法与制造工艺

本发明涉及食品添加剂技术领域,尤其涉及一种复合天然抗氧化剂的制备方法。



背景技术:

食品添加剂工业不断发展,推动了食品抗氧化剂行业的迅速发展,一直被人们使用的合成抗氧化剂由于存在安全问题逐渐被人们所冷落,如早期应用的合成抗氧化剂如BHT(二丁基羟基甲苯)、BHA和TBHQ(叔丁基对苯二酚)等由于具有产量大、价格低、抗氧化较强的优点,长期以来一直垄断着食品抗氧化剂的市场。然而,不断有人对人工合成的抗氧化剂的安全性提出质疑,并对其可能存在的毒性进行了一系列的研究,结果表明,人工合成的抗氧化剂具有一定的毒性和致癌作用,因此天然抗氧化剂渐渐地出现在人们的生活中。

目前的保健食品中几乎有一半是天然抗氧化剂,如维生素E、维生素C、维生素A、β-胡萝卜素,SOD酶等,但是这些天然抗氧化剂的成本太高、抗氧化性能不够理想,因此研究重点是在抗氧化剂的提取上,但自然来源的动植物萃取物成分复杂,抗氧化效果是多种物质的共同作用,有效的抗氧化成分往往不确定,其抗氧化效果在定量上也不容易比较,给动力学和构效关系研究带来困难。一些天然的抗氧化剂逐渐出现在市场上,如迷迭香、茶多酴、原花青素、蜂胶等,但是其存在着抗氧化成分单一,抗氧化性低,提取成本高,价格昂贵,市场占有率低和使用范围窄的不足,并且传统的提取工艺获得最终产品存在着极易吸湿,不易保存,运输和收藏不便等问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提出一种复合天然抗氧化剂的制备方法,其操作简单,提取率高、成本低,可获得具有高效安全、稳定性好和运用范围广特点的复合天然抗氧化剂。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种复合天然抗氧化剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)粗提取:分别对陈皮、柚子皮和火龙果皮预处理后,通过微波协同萃取方式分别得到陈皮、柚子皮和火龙果皮的粗提取液;

(2)精制:采用大孔径树脂对步骤(1)的所述粗提取液进行分离纯化,分别精制得到陈皮、柚子皮和火龙果皮的提取浓缩液;

(3)复配:将所述提取浓缩液与辅助剂按照比例进行复配,获得抗氧化剂复配液;

(4)干燥:将所述抗氧化剂复配液通过喷雾干燥或真空干燥,制得复合天然抗氧化剂。

进一步说明,步骤(1)中所述预处理包括清洗、干燥和粉碎,其中干燥温度为50~65℃,干燥时间为4~6h,粉碎细度为40~60目。

进一步说明,所述微波协同萃取包括如下步骤:

(1)分别将预处理好的陈皮、柚子皮和火龙果皮分别置于三个提取罐中;

(2)按各设定的料液比添加不同浓度乙醇溶液:陈皮按照1:4的料液比来添加73%乙醇溶液;柚子皮按照1:3的料液比来添加55%乙醇溶液;火龙果皮按照1:3的料液比来添加60%乙醇溶液;

(3)先向所述提取罐中各加入5ml的乙醇溶液,经微波辐照提取后,再各加入25ml的乙醇溶液,在70℃下分别恒温搅拌30min,过滤得到粗提取液。

进一步说明,所述微波辐照的条件为:所述陈皮在640W微波功率下辐照80s;所述柚子皮在640W微波功率下辐照90s;所述火龙果皮在480W微波功率下辐照80s。

进一步说明,所述大孔径树脂对所述粗提取液进行分离纯化包括如下步骤:

(1)大孔径树脂处理:将大孔径树脂用无水乙醇充分浸泡,再依次用水、0.1mol/LNaCl和Na2CO3溶液冲洗,最后用蒸馏水洗涤;取大孔径树脂滤去水分,采用排水法装柱,柱直径1.0cm,填装的大孔径树脂高度为3.0cm;

(2)将所述粗提取液采用经装柱后的大孔径树脂进行分离纯化,吸附时间为120~150min,采用0.2%HCl-40%乙醇溶液作为洗脱剂,进样速度为1.5mL/min,洗脱速度为1.0mL/min。

进一步说明,所述辅助剂包括卵磷脂、维生素C和柠檬酸;所述陈皮、柚子皮和火龙果皮的提取浓缩液与卵磷脂、维生素C和柠檬酸的复配比例为:3:6:6:0.2:0.1:0.2。

进一步说明,所述喷雾干燥的参数条件包括乳化液的均质压力为35~40MPa,进风温度为170℃,出风温度为60℃,进料温度为50℃。

本发明的有益效果:(1)选取产量大、易得且成本低廉的陈皮、柚子皮和火龙果皮的原料,复合多种抗氧化成分,成本低;并通过微波协同萃取和大孔径树脂的吸附对抗氧化成分的有效提取,可经过控制提取条件来提高抗氧化剂成分的纯度和单位产品抗氧化活性,操作简单,提取率高;

(2)将提取浓缩液与辅助剂进行复配获得高效、安全的抗氧化剂复配液,其抗氧化能力主要是体现在对DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基具有较好清除能力及还原能力,并且随着抗氧化剂复配液浓度的升高,抗氧化能力增强,更适合作为脂质抗氧化剂,并且对亚油酸、猪油、植物油、油脂和糕点表现很好的抗氧化效果;

(3)通过喷雾干燥或真空干燥得到包覆效果好的复合天然抗氧化剂产品,不易吸湿,易于保藏,不存在安全隐患的特点,可拓展其应用范围,广泛应用于食品抗氧化剂、保健品和化妆品等领域。

附图说明

图1是本发明一个实施例的微波功率对火龙果皮提取的影响曲线图;

图2是本发明一个实施例的微波提取时间对抗氧化剂提取的影响曲线图;

图3是本发明一个实施例的料液比对抗氧化剂提取的影响曲线图;

图4是本发明一个实施例的5种树脂的静态吸附曲线图;

图5是本发明一个实施例的不同进样速度下的泄漏曲线图;

图6是本发明一个实施例的不同酸浓度的洗脱曲线图;

图7是本发明一个实施例的浓缩液放置7d的可见吸收光谱图;

图8是本发明一个实施例的复配液对DPPH自由基的清除能力曲线图;

图9是本发明一个实施例的3种复配液对02-的清除效果曲线图;

图10是本发明一个实施例的3种复配液对超氧阴离子自由基的清除效果曲线图;

图11是本发明一个实施例的3种复配液的还原能力曲线图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种复合天然抗氧化剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)粗提取:分别对陈皮、柚子皮和火龙果皮预处理后,通过微波协同萃取方式分别得到陈皮、柚子皮和火龙果皮的粗提取液;

(2)精制:采用大孔径树脂对步骤(1)的所述粗提取液进行分离纯化,分别精制得到陈皮、柚子皮和火龙果皮的提取浓缩液;

(3)复配:将所述提取浓缩液与辅助剂按照比例进行复配,获得抗氧化剂复配液;

(4)干燥:将所述抗氧化剂复配液通过喷雾干燥或真空干燥,制得复合天然抗氧化剂。

本发明以陈皮、柚子皮和火龙果皮为主要原料,分别经过预处理、抗氧化成分的提取和抗氧化成分的精制浓缩后,与辅助剂复配和进行喷雾干燥获得了一种高效、安全无毒的复合天然抗氧化剂;实现了将微波协同萃取工艺、大孔径树脂精制工艺以及喷雾干燥工艺的有效结合,得到更加优化的复合天然抗氧化剂的工艺参数和分析方法体系,可广泛运用于有技术在企业中,以期生产出优质、健康、环保的食品抗氧化剂。

本发明通过选取产量大、易得且成本低廉的陈皮、柚子皮和火龙果皮的原料,复合多种抗氧化成分,成本低;并通过微波协同萃取和大孔径树脂的吸附对抗氧化成分的有效提取,可经过控制提取条件来提高抗氧化剂成分的纯度和单位产品抗氧化活性,操作简单,提取率高;

采用复配的方法,将提取浓缩液与辅助剂进行复配获得高效、安全的抗氧化剂复配液,通过对所述抗氧化剂复配液进行了抗氧化实验,其抗氧化能力主要是体现在对DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基具有较好清除能力及还原能力,并且随着抗氧化剂复配液浓度的升高,抗氧化能力增强,更适合作为脂质抗氧化剂,并且对亚油酸、猪油、植物油、油脂和糕点表现很好的抗氧化效果;

针对对复合天然抗氧化剂的不稳定性,喷雾干燥或真空干燥来最终得到包覆效果好的复合天然抗氧化剂产品,其不仅具有不易吸湿,易于保藏,不存在安全隐患的特点,可大大拓展其应用范围,广泛应用于食品抗氧化剂、保健品和化妆品等领域。

进一步说明,步骤(1)中所述预处理包括清洗、干燥和粉碎,其中干燥温度为50~65℃,干燥时间为4~6h,粉碎细度为40~60目。

进一步说明,所述微波协同萃取包括如下步骤:

(1)分别将预处理好的陈皮、柚子皮和火龙果皮分别置于三个提取罐中;

(2)按各设定的料液比添加不同浓度乙醇溶液:陈皮按照1:4的料液比来添加73%乙醇溶液;柚子皮按照1:3的料液比来添加55%乙醇溶液;火龙果皮按照1:3的料液比来添加60%乙醇溶液;

(3)先向所述提取罐中各加入5ml的乙醇溶液,经微波辐照提取后,再各加入25ml的乙醇溶液,在70℃下分别恒温搅拌30min,过滤得到粗提取液。

通过采用95%的食用乙醇分别配置成体积分数为55%、60%和73%的三种乙醇水溶液,分别用来作为柚子皮、火龙果皮和陈皮的提取剂,提取剂可以循环利用,节约成本,并且根据不同的原料的特点来设定一定的料液比,从而实现更好的微波协同萃取效果,有效保护植物中的成分,萃取速度快,提高收率及提取物质纯度,降低提取剂消耗及废物产生量,符合绿色环保理念。

进一步说明,所述微波辐照的条件为:所述陈皮在640W微波功率下辐照80s;所述柚子皮在640W微波功率下辐照90s;所述火龙果皮在480W微波功率下辐照80s。

由于微波功率和辐照(提取)时间影响着抗氧化剂成分的提取效果,因此针对不同的原料的微波辐照的条件进行试验优选,从而分别获得了陈皮、柚子皮和火龙果皮优选的微波辐射条件。

进一步说明,所述大孔径树脂对所述粗提取液进行分离纯化包括如下步骤:

(1)大孔径树脂处理:将大孔径树脂用无水乙醇充分浸泡,再依次用水、0.1mol/LNaCl和Na2CO3溶液冲洗,最后用蒸馏水洗涤;取大孔径树脂滤去水分,采用排水法装柱,柱直径1.0cm,填装的大孔径树脂高度为3.0cm;

(2)将所述粗提取液采用经装柱后的大孔径树脂进行分离纯化,吸附时间为120~150min,采用0.2%HCl-40%乙醇溶液作为洗脱剂,进样速度为1.5mL/min,洗脱速度为1.0mL/min。

通过大孔径树脂的吸附作用来对所述粗提取液的分离纯化,并优选所述吸附时间、洗脱剂及洗脱剂的浓度、进样速度和洗脱速度等参数,从而进一步提高抗氧化剂的回收率、浓缩倍数,不仅可降低能耗,而且同时避免在浓缩过程中抗氧化剂的降解与变性。

进一步说明,所述辅助剂包括卵磷脂、维生素C和柠檬酸;所述陈皮、柚子皮和火龙果皮的提取浓缩液与卵磷脂、维生素C和柠檬酸的复配比例为:3:6:6:0.2:0.1:0.2。

将所述提取浓缩液与所述卵磷脂、维生素C和柠檬酸进行复配,优选其复配配方,从而最优化所述抗氧化剂复配液的抗氧化能力,其颜色为浅褐色,可采用纸袋包装和纸筒包装,抗氧化活性与同剂量的相当,安全健康,适用性广。

进一步说明,所述喷雾干燥的参数条件包括乳化液的均质压力为35~40MPa,进风温度为170℃,出风温度为60℃,进料温度为50℃。

在进行喷雾干燥时,所述进风温度、出风温度、乳化液的均质压力和进料温度对于喷雾干燥的颗粒大小、干燥速度和水分含量以及产品的稳定性都有较大的影响,因此优选乳化液的均质压力为35~40MPa,进风温度为170℃,出风温度在60℃,进料温度为50℃。

实施例-一种天然复合抗氧化剂的制备工艺

1、粗提取

(1)预处理:

a.陈皮的预处理:

将陈皮放入烘箱,65℃下干燥4h,粉碎,过40目蹄,石油醚浸泡脱脂,将脱脂后的物料烘干,放置备用。

b.柚子皮的预处理:

将柚子去果肉后,将柚子皮洗净,晾干,剪碎,放入烘箱,40℃下干燥4h,粉碎,过60目蹄,放置备用。

c.火龙果皮的预处理:

将火龙果去肉,火龙果皮洗净,晾干,剪碎,放入烘箱,50℃下干燥6h,粉碎,过40目蹄,放置备用。

(2)微波协同萃取

a.操作步骤:

(1)分别将预处理好的陈皮、柚子皮和火龙果皮各5.0g分别置于三个提取罐中;

(2)按各设定的料液比添加不同浓度乙醇溶液:陈皮添加73%乙醇溶液;柚子皮添加55%乙醇溶液;火龙果皮添加60%乙醇溶液;

(3)先向所述提取罐中各加入5ml的乙醇溶液,经微波辐照提取后,再各加入25ml的乙醇溶液,在70℃下分别恒温搅拌30min,过滤得到粗提取液。

b.提取工艺的优化试验及影响因素研究:

使用分光光度法对各粗提取液进行测定,测得陈皮粗提取液的测量点在632nm,柚子皮粗提取液的测量点在513nm处,火龙果皮粗提取液的测量点在535nm处;使用OD632,OD513和OD535分别作为各粗提取液的指标进行优化实验的判定。

主要研究的3个因素包括微波功率、辐照(提取)时间和料液比(g:ml),固定其中两个因素进行第三个因素的平行试验,各处理均重复3次。

①微波功率:精确称取10.0g切好的火龙果皮多份,分别置于三角瓶中,并向其中按照料液比(g:ml)为1:3加入60%乙醇溶液30ml,微波炉最大功率800W,分别使用其20%,40%,60%,80%,100%最大功率的状态下提取80s,测定最终提取液的总体OD535,结果见图1,微波功率对火龙果皮提取的影响表明,随着微波功率的提高,OD535也随之增加,功率为60%时达到最高,因此选择微波提取功率为60%(480W)。

②辐照(提取)时间:精确称取10.0g火龙果皮多份,分别置于三角瓶中,按照1:3的料液比(g:ml)加入一定体积的纯净水,在60%的微波辐射功率(即480W)下,分别提取60、70、80、90、100、110、120和130s,测定提取液OD535,如图2所示,微波提取时间对抗氧化剂提取的影响,结果可知,在60-80s之间,火龙果果皮提取液得率随时间的增加而显著增大。当微波加热时间达到110s时,提取效果最好,之后随着时间的延长,变化不大;考虑到抗氧化剂的热稳定性和能效,80-100s的OD535相差无几,因此最佳选择为80s。

③提取体系料液比:精确称取10.0g火龙果皮多份,分别置于三角瓶中,并向其中分别加入不同体积的60%乙醇,分别在1:2、1:3、1:4、1:5、1:6的料液比、微波功率480W、微波提取时间80s的条件下提取。料液比对火龙果果皮抗氧化剂提取的影响见图3,表明当料液比(g:ml)达到1:3时,OD535最大,之后随着溶剂量增加,反而下降。陈皮和柚子皮提取液的提取工艺优化与火龙果的相同。最终得到最佳的微波协同萃取条件为:火龙果皮的料液比为1:3,微波功率480W,微波辐照时间为80s;陈皮的料液比为1:4,微波功率640W,微波辐照时间为80s;柚子皮的料液比为1:3,微波功率640W,微波辐照时间为90s。

2、精制:

a.实验步骤:

(1)大孔径树脂处理:将大孔径树脂用无水乙醇充分浸泡,再依次用水、0.1mol/LNaCl和Na2CO3溶液冲洗,最后用蒸馏水洗涤;取大孔径树脂滤去水分,采用排水法装柱,柱直径1.0cm,填装的大孔径树脂高度为3.0cm;

(2)将所述粗提取液采用经装柱后的大孔径树脂进行分离纯化,吸附时间为150min,采用0.2%HCl-40%乙醇溶液作为洗脱剂,进样速度为1.5mL/min,洗脱速度为1.0mL/min;精制得到陈皮、柚子皮和火龙果皮的提取浓缩液;

b.火龙果抗氧化剂精制工艺的优化试验研究:

陈皮提取液、柚子皮提取液和火龙果果皮提取液含量测定采用在632nm、513nm和535nm处的光密度值,以各自纯化的干品为参比,绘制标准曲线进行换算。

①吸附时间:以水配制成一定浓度的提取液,各取200mL于5个锥形瓶中,分别加入0.8g经预处理的5种大孔树脂:S-8型、AB-8型、NKA-9型、D3520型、X-5型(南开大学化工厂产品),置于摇床上振荡,转速为100r/min,每30min分别从上层清液中移取少量液体测其OD535值,图4为火龙果抗氧化剂在不同树脂上的静态吸附曲线,从图4可见,S-8树脂的吸附能力比AB-8、NKA-9、D3520、X-5都强,随着吸附时间延长,上清液抗氧化剂含量呈指数下降,当吸附时间达150min,吸附率可达81.9%,而其它4种树脂的吸附力,都很弱,吸附率只有6.7%。

②洗脱剂中乙醇浓度的选择:分别取0.20g已经吸附了火龙果果皮抗氧化剂的湿树脂,各加入50mL浓度为20%、40%、60%、80%的乙醇水溶液,其中均含0.2%的盐酸,在摇床上振荡10min,转速为100r/min,使抗氧化剂从树脂上解吸,将解吸液用0.2%HCl稀释至乙醇浓度为20%,测量,结果见表1.

表1不同乙醇浓度对抗氧化剂解吸的影响OD535值

解吸液的光密度值越高,说明解吸效果越好。从表1可以看出,当乙醇浓度为40%时,解吸液的OD535值最高,解吸效果最好;乙醇浓度过高或过低,都不利于抗氧化剂解吸。

③进样速度:不同进样速度下火龙果果皮抗氧化剂在S-8型大孔吸附柱上的泄漏曲线如图5,其中线1~4分别为0.4,1.0,1.5和2.0mL/min;结果表明,吸附流速增大,大孔树脂工作吸附量下降,抗氧化剂不能充分吸附就流出树脂床,低流速时抗氧化剂被充分吸收,但进样时间长;因此选择进样速度为1.5mL/min较为合适。

④不同酸浓度:用不同浓度的盐酸乙醇溶液对吸附在S-8树脂柱上的火龙果皮提取液进行洗脱,洗脱速度为1.0mL/min,结果如图6不同酸浓度的洗脱曲线,用0.2%HCl-40%乙醇溶液作为洗脱剂,峰形较窄,峰值较高,抗氧化剂的浓缩效果好。

⑤浓缩倍数及回收率:合并0.2%HCl-40%乙醇溶液的洗脱的抗氧化剂峰,测定抗氧化剂浓度为37.81mg/mL,样品的浓缩倍数为17.7倍,回收率达93.4%。

⑥浓缩液中抗氧化剂的稳定性:将浓缩后的抗氧化剂液置于4℃冰箱中保存,每隔1d取出1.0mL浓缩液,用蒸馏水稀释100倍后测定吸收光谱的变化,观察抗氧化剂浓缩液的稳定性情况。图7为浓缩液放置7d的可见吸收光谱图,由图可看出在1周内抗氧化剂最大吸收值变化缓慢,且并无发生质的变化,可以满足在喷雾干燥前的保存要求。

从以上实验可以看出,用大孔径树脂S-8精制浓缩火龙果抗氧化剂,以0.2%HCl-40%乙醇溶液作为洗脱液,抗氧化剂的回收率达到93.4%,浓缩倍数达到17倍以上。

3、复配及抗氧化实验:

a.复配:将所述提取浓缩液与卵磷脂、维生素C和柠檬酸按照3:6:6:0.2:0.1:0.2的比例进行复配,获得抗氧化剂复配液;

b.抗氧化实验:

①对超氧阴离子自由基O2-的清除:浓度为1.5×10-3mol/L的鲁米诺溶液用pH=10.20的0.05mol/LNa2CO3-NaHCO3缓冲溶液配制,浓度为0.1mol/L的邻苯三酚储备液用1×10-3mol/L的盐酸配制,使用前用去离子水稀释至1×10-4mol/L。以缓冲液作为溶剂,配制不同浓度的样品溶液。用流动注射化学发光分析仪依次测定从稀到浓的样品溶液,读出峰面积。

清除率=(A0-Ai)/A0×100%。其中A0为空白溶液峰面积;Ai为样品溶液峰面积。经SOD,过氧化氢酶及甘露醇检测,该体系产生的自由基为超氧阴离子O2-

②对羟基自由基·OH的清除:浓度为6.4×10-4mol/L的鲁米诺溶液、0.012mol/LH2O2和0.8mg/mL亚铁氰化钾溶液用pH=7.40的0.05mol/L KH2PO4-NaOH缓冲溶液分别配制。以缓冲液作为溶剂,配制成系列不同浓度的样品溶液。依上述流动注射化学发光分析方法测定并计算样品清除羟基自由基的活性。

③对DPPH自由基的清除:取不同浓度的样品溶液2.0mL,分别加入在装有2.0mL的浓度为1×10-4mol/L DPP无水乙醇溶液的比色管中,室温下避光静置半小时,在517nm处测量吸光度Ai。用去离子水代替样品溶液,得吸光度A0,无水乙醇代替DPPH,得吸光度Aj

清除率=[1-(Ai-Aj)/A0]×100%。

④还原能力的测定:取2.0mL不同浓度的样品,加入pH=6.60的0.2mol/L磷酸缓冲液1%铁氰化钾溶液各2.5mL混匀。50℃水浴20min后迅速冷却,加入2.5mL10%三氯乙酸溶液,混匀后在3000r/min下离心10min,取上清液2.0mL,加入2.5mL去离子水和0.5mL0.1%的三氯化铁溶液,静置十分钟后在700nm处测定吸光度。

⑤抑菌能力的测定:四种供试菌分别接种于液体营养肉汤培养基内,在37℃、转速为100r/min的摇床内活化24h,使菌液达到一定浓度。配制好的培养基,于121℃灭菌15min。当琼脂培养基冷却至45℃左右时可倾注于平板中并摇匀,厚度为1/2平板深度。待培养基凝固后加入0.1mL菌悬液,用无菌涂布棒涂布均匀。静置片刻,在平板中打孔(直径为6mm),挑出多余培养基,将0.1mL无菌溶液注入已打好的孔中,置于37℃下培养24h,测定抑菌圈直径。

⑥最低抑菌浓度的测定:配制胰蛋白胨大豆肉汤培养基,121℃高压灭菌。利用胰蛋白胨大豆肉汤进行试管连续稀释得茶多酚的浓度分别为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%及0.05%;竹醋液浓度分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%及2.5%。在每一系列培养基中接种一种菌,每个浓度三管平行,并置于37℃下培养18h,之后观察生长情况。将各管利用划线法接种、培养,观察各供试菌的生长情况,以平板中没有菌生长的最低浓度即为最低抑菌浓度MIC。

将陈皮、柚子皮和火龙果皮提取浓缩液和卵磷脂、维生素C、柠檬酸按以下比例进行复配:A3:6:6:0.2:0.1:0.2;B 3:6:3:0.2:0.1:0.2;C 6:3:3:0.2:0.1:0.2;将对以上3个配方的抗氧化性能进行对比实验。

⑦对DPPH自由基的清除:由图8中可知,对DPPH的清除效果随着复配液体系中自由基清除剂含量的升高,对DPPH的清除能力上升,所有自由基清除剂对DPPH自由基的半清除率IC50几乎一样,是236.7mL/L,均大于于单一产品的IC50(208.0m L/L)、(206.7mL/L)和(196.9mL/L)。陈皮提取液和柚子皮提取液中含有抗氧化活性的有机物质成分,有清除DPPH的作用,火龙果皮提取液具有活性氨基,能够提供还原氢,也具有良好的DPPH清除效果。复配后有增效作用,而配方A的效果要好于其他2个配方。

⑧对超氧阴离子自由基的清除:图9是3种复配液对02-的清除效果。随着含量的增高,复配液对02-的清除能力增强,相对来说,配方C的效果较好。

⑨对超氧阴离子自由基的清除:图10表示3种复配液对超氧阴离子自由基的清除效果。复配后的效果明显比单一产品的清除率提高很多,说明复配后有增效作用,尤其是配方A的效果好于其他配方。

⑩还原能力:还原能力是表示抗氧化物质提供电子能力的重要指标,通过提供电子,阻断Fe2+向Fe3+的转变,从而表现出一定的还原能力。图11是3种复配液的还原能力,随着复配液浓度的升高,吸光度值逐渐增大,还原能力增强,即抗氧化能力增强。复配液在还原体系中,当吸光度达0.4时,对应的复配液浓度为80mg/mL,而同一体系中茶多酚对应的浓度为65μg/mL。

⑾抑菌效果:

表2复配液对对供试菌的抑制效果(抑菌圈直径MM)

表2是3种复配液对四种供试菌的抑制效果,可知竹醋液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌及副溶血性弧菌均有不同程度的抑制作用,其中配方A的效果最好。

针对复合天然抗氧化剂在的抗氧化能力及对供试菌的抑制效果,结果表明,复配液的抗氧化能力主要是体现在对DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基具有较好清除能力及还原能力。随着复配液浓度的升高,抗氧化能力增强,更适合作为脂质抗氧化剂。同时,复配液对四种常见的食源性致病菌具有较好的抑制效果,亦是随复配液液浓度的升高而增强,稀释到10%浓度时,抑菌能力大幅度降低。

4、干燥:

a.实验步骤:将所述抗氧化剂复配液通过喷雾干燥或真空干燥,其中,乳化液的均质压力为35MPa,进风温度为170℃,出风温度为60℃,进料温度为50℃,制得复合天然抗氧化剂。

应用研究

1、对亚油酸的抗氧化作用

评价抗氧化剂抗氧化能力的大小,本发明采用应用较广的硫代巴比妥酸法(TBA法)。由表3可以看出,在实验中添加了0.02%的复合天然抗氧化剂和TBHQ的亚油酸溶液,其吸光值上升非常缓慢,而空白的吸光值在培育时间为12h后即开始急速上升。即样品中添加的复合天然抗氧化剂和TBHQ一样对亚油酸的脂质过氧化具非常强列的阻止作用。本实验中,复合天然抗氧化剂对亚油酸的脂质过氧化的阻止作用略强于TBHQ的作用。

表3对亚油酸的抗氧化作用

2、对猪油脂质过氧化的影响

空白猪油样品在60℃恒温培养箱中放置18天以后,其532nm下的吸光值飞速升高,表明此时猪油自动氧化快,样品中产生的丙二醛(MDA)含量进入迅速增长期;加入了抗氧化剂的各处理中的吸光值一直处于较低水平,表明其氧化速度慢,其样品中产生的丙二醛(MDA)含量很少,抗氧化剂复合天然抗氧化剂和TBHQ在猪油中发挥了抗氧化作用,阻缓了猪油的氧化腐败。

表4不同纯度的样品对猪油的抗氧化效果(吸光度值)

注:样品1,2,3分别为纯度为60%、80%和90%的复合天然抗氧化剂

由表4可以看出,不同纯度的复合天然抗氧化剂其抗氧化能力有一定区别,纯度越高,抗氧化效果越好;在相等加入量的情况下,纯度为60%、80%、90%的复合天然抗氧化剂处理的猪油样品在不同检测时期其吸光值即丙二醛含量均较TBHQ低,表明复合天然抗氧化剂延缓猪油氧化的作用大于TBHQ,各处理的抗氧化效果依次为90%α-HT>80%α-HT>60%α-HT>TBHQ。

表5对猪油过氧化的抑制率(%)

由表5也可以看出,抗氧化作用释放速度比TBHQ快,在处理30天内抗氧能力比TBHQ大。在10天时,TBHQ对猪油过氧化的抑制率仅25%时,不同纯度的复合天然抗氧化剂的抑制率即分别达到了32.14%、35.71%和57.14%,到30天时,其抗氧抑制率仍然保持在95%以上。

同时还可以看出,抗氧化抑制率与纯度呈正依赖关系,其抑制率大小顺序为:90%>α-HT>80%α-HT>60%复合天然抗氧化剂>TBHQ。

3、对植物油脂质过氧化的影响

表6不同纯度的样品对植物油的抗氧化效果(吸光度值)

由表6看出,对照植物油样品从第14天开始其吸光值即进入急剧上升阶段,至第31天时其吸光值已达很高;各处理的吸光值在整个过程中均明显低于对照。在20天之前,纯度为90%的复合天然抗氧化剂的吸光值最低,纯度为60%和80%、TBHQ的吸光值相接近。20天之后,TBHQ的吸光值却在四个处理中属最低,其次为90%、80%、60%。实验结果表明,对植物油而言,复合天然抗氧化剂在前期的抗氧化效果优于TBHQ,后期效果较TBHQ稍差;但其抗氧化效果与在猪油中的抗氧化效果一样,即在同等添加量的情况下,抗氧化效果随纯度升高而增强。

表7各样品对植物油氧化的抑制率

由表7可知:各样品对植物油的过氧化抑制率都较高,但其抑制植物油过氧化的情况较猪油复杂。在第10天和第20天时,纯度为90%的复合天然抗氧化剂处理的抑制率最高,分别达56.82%、94.49%;而到30天时,以TBHQ的抑制率最高,为92.7%。实验表明,复合天然抗氧化剂对猪油的抗氧化效果优于植物油。

4、在糕点产品中的应用

在进行复合天然抗氧化剂对油脂,糕点的抗氧化实验中,复合天然抗氧化剂表现了很好的抗氧化效果。结果如表8,当复合天然抗氧化剂添加量为0.04%时,菜油、猪油、月饼、核桃酥中过氧化值达标的时间分别为空白的2、2.4、3.2和5.5倍;当复合天然抗氧化剂添加量为0.06%时,菜油、猪油、月饼、核桃酥中过氧化值达标的时间分别为空白的2.3、3.4、4、7.2倍。显示了复合天然抗氧化剂很好的抗氧化应用效果。

表8复合天然抗氧化剂的抗氧化的应用效果

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

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