本发明涉及总多酚提取,具体涉及一种响应面优化乌桕叶酚类抗氧化剂的提取方法。
背景技术:
1、乌桕(triadica sebifera(linnaeus)small),是一种原产于中国的大戟科落叶植物,广泛分布于全球多个热带和亚热带地区,包括日本、印度、越南、欧洲、非洲和美洲。在中国主要分布于黄河以南各省区,是四大木本油料作物之一,适应性好、便于栽培。乌桕籽的油含量较高,因此在蜡烛、肥皂、清漆和油漆制造中有广泛应用,并被视为生物柴油和生物质生产的优质原料。在实际生产中,人们往往只关注乌桕籽的利用,而将叶子当作废弃物处理,造成严重的资源浪费。目前研究表明,乌桕叶的提取物展现出多种生物活性,如抗菌、抗炎、降压、镇痛等,并在传统医学中用于治疗多种疾病,如湿疹、带状疱疹、水肿等。乌桕叶中含有丰富的天然生物活性化合物,包括酚类化合物、黄酮类、生物碱、糖类等。特别是,乌桕叶中富含多种酚类化合物,如没食子酸、山奈酚、槲皮素等,这些化合物在食品和医药领域具有潜在的应用价值。
2、乌桕叶作为治疗性化合物的来源已被重视,乌桕叶及其产品的潜在需求量大,但如何可持续地从这些叶废弃物中提取和表征这些化合物仍然是一个挑战。目前,酚类化合物作为主要的生物活性物质和次生代谢产物,在植物的多个部位都有存在,并且在药理、功能性食品、食品加工与保鲜、化妆品等领域,它们的价值不断增长。因此,开发有效的提取技术,从天然资源中回收这些有价值的化合物变得尤为重要。目前,已经有大量关于从植物材料中提取酚类化合物及其分析技术的文献和专利报道。在优化提取过程之前,确定主要变量对于实现最大的响应、最佳时间、能源和溶剂消耗,并设计出低成本高利润、提取工艺是必不可少的。
3、在提取物处理过程中,干燥是一种常见的加工步骤,不仅能通过浓缩提高干物质的营养价值,而且便于储存和运输。目前,已有多种干燥技术可供选择应用,如热风干燥、真空干燥和真空冷冻干燥等,这些干燥技术已在多种提取物的浓缩、干燥得到广泛应用,每种技术都有其特定的适用性和效果。乌桕叶提取液的干燥,何种干燥方式最为适合应用,需要对其进行研究以确定最佳干燥工艺。
4、叶废弃物含有多种生物活性成分,如抗氧化剂、抗炎剂和抗衰老成分等,这些成分的利用可以提升废弃物的利用价值并减少环境污染负担。特别是,从叶废弃物中提取的酚类化合物,因其抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、抗菌和降血脂等多种生物学功能备受关注。然而,对于乌桕叶这类未充分利用的废弃物,其酚类化合物的提取、活性评价和表征尚未得到足够的研究。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对乌桕多酚提取技术的空缺,而提出的一种响应面法优化乌桕叶酚类抗氧化剂的制备方法。本发明通过响应面分析乌桕叶酚类抗氧化剂提取工艺进行优化以得到具有良好抗氧化活性的多酚粗提取物,并筛选出合适的干燥工艺,制备高抗氧化活性的多酚。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、本发明的第一方面,提供一种响应面法优化乌桕叶酚类抗氧化剂的制备方法。
4、一种响应面法优化乌桕叶酚类抗氧化剂的提取方法,包括如下步骤:
5、s1:采收7月新鲜乌桕叶,摊晾干燥至无明显水分;
6、s2:将晾干的乌桕叶粉碎;
7、s3:响应面法优化乌桕叶多酚抗氧化剂提取;
8、s4:多酚含量的测定;
9、s5:通过高效液相色谱法(hplc)定量部分酚类化合物;
10、s6:乌桕叶粗提物制备及干燥工艺筛选;
11、s7:干燥后获得高浓度乌桕叶酚类抗氧化剂,进行体外抗氧化活性测定;
12、s8:测试干燥后乌桕叶酚类抗氧化剂的电镜(sem)和傅里叶红外光谱(ftir)。
13、发明人采用盒-贝肯(box-behnken)设计的rsm方法成功地评估了提取因素及其相互作用对提取量、抗氧化活性和酚类成分的影响。通过rsm优化,得到了乙醇含量39.8%、液固比52.1、提取时间20.1min和提取温度50.6℃的最佳参数,乌桕叶多酚(tsp)的实际提取量高达111.46mg/g,具有较高的多酚含量。结果有助于探索从乌桕中提取酚类化合物的最佳提取条件,最大限度地提高乌桕叶的经济利用价值,避免资源浪费。
14、本发明的第二个方面,提供以乌桕叶作为酚类抗氧化剂的最佳干燥工艺。
15、发明人经试验证明,真空干燥和真空冷冻干燥的乌桕叶提取物酚类抗氧化活性显著高于热风干燥。因此真空干燥和真空冷冻干燥是制备乌桕叶提取物酚类抗氧化剂较好的方法,具有实际的应用价值。
16、本发明的第三个方面,提供的一种具有抗氧化的产品,所述产品能够作为潜在的功能保健原料、日化用品原料和饲料添加剂进行开发应用。
17、上述一个或多个技术方案的有益技术效果:
18、上述技术方案中以乌桕叶为原料,通过优化提取工艺条件,进一步浓缩进行干燥工艺筛选结合抗氧化活性测定、电镜(sem)和傅里叶红外光谱(ftir),最终获得乌桕叶适宜干燥方式和乌桕酚类抗氧化剂。试验证明,上述方案获得的乌桕叶酚类抗氧化剂具有良好的活性,从而可应用于功能保健、日化用品和饲料等领域。
19、本发明具有如下潜在应用价值和市场效果:
20、本发明结合当前乌桕资源利用情况,以乌桕叶为原料,利用正交试验设计酚类抗氧化剂提取试验,筛选干燥工艺,结合抗氧化活性测定、电镜(sem)和傅里叶红外光谱(ftir)分析,构建乌桕叶酚类抗氧化剂最佳提取工艺与干燥工艺,以生产高附加值的酚类抗氧化剂,有助于实现乌桕叶高活性酚类抗氧剂的开发利用,提升叶废弃物的可利用价值和经济价值。此外,该提取工艺和开发模式可经改进调整应用到其他农林生物资源的开发利用,提升农林生物资源的附加值和经济效益,为构建具有抗氧化的活性物质分离工艺开发和原料生产提供借鉴和参考。
1.一种响应面优化乌桕酚类抗氧化剂制备方法,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其中:
4.根据权利要求2所述的制备方法,其中:
5.根据权利要求2所述的制备方法,其中:
6.根据权利要求2所述的制备方法,其中:
7.根据权利要求2所述的制备方法,其中:
8.根据权利要求1所述的制备方法,其中:
9.根据权利要求1所述的制备方法,其中:
10.一种根据权利要求1~9任一所述的制备方法制得的乌桕酚类抗氧化剂。