亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        花椒多酚提取工藝響應(yīng)面優(yōu)化及動(dòng)力學(xué)分析

        2018-01-04 05:43:44郭宏垚王小靜李穩(wěn)宏
        食品科學(xué) 2018年2期
        關(guān)鍵詞:花椒提取液收率

        郭宏垚,李 冬*,雷 雄,王小靜,剛 勇,李穩(wěn)宏

        花椒多酚提取工藝響應(yīng)面優(yōu)化及動(dòng)力學(xué)分析

        郭宏垚,李 冬*,雷 雄,王小靜,剛 勇,李穩(wěn)宏

        (西北大學(xué)化工學(xué)院,陜西 西安 710069)

        以多酚收率為優(yōu)化指標(biāo),對(duì)花椒中多酚的提取工藝進(jìn)行研究,通過單因素試驗(yàn)考察處理溫度、提取時(shí)間、溶劑體積分?jǐn)?shù)、料液比和提取液pH值對(duì)多酚提取過程的影響。利用Box-Behnken響應(yīng)面分析法優(yōu)化多酚提取的最佳工藝條件為提取溶劑為乙醇溶液、溶劑體積分?jǐn)?shù)48.23%、料液比1∶29.34(g/mL)、處理溫度48.99 ℃、提取時(shí)間1.75 h、提取液pH 3,在此條件下進(jìn)行5 次平行實(shí)驗(yàn),預(yù)測(cè)的多酚收率為55.06 mg/g。此外,研究不同溫度下總酚的傳質(zhì)動(dòng)力學(xué),通過平板模型以Fick第一定律為基礎(chǔ)建立了花椒多酚提取的動(dòng)力學(xué)模型,并求解出速率常數(shù)、相對(duì)萃余率及活化能等關(guān)鍵模型參數(shù),為花椒多酚提取的工廠放大和深入研究提供一定依據(jù)。

        花椒;多酚;提取工藝;響應(yīng)面分析法;動(dòng)力學(xué)

        植物多酚是植物體內(nèi)廣泛存在的一種芳香族羥基衍生物的總稱,其數(shù)量龐大,迄今已知的酚類物質(zhì)已有8 000 種以上[1]。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、化學(xué)活性顯著、且存在形態(tài)多樣,因而多酚類物質(zhì)的研究進(jìn)展十分緩慢[2-4]。20世紀(jì)中期以后,植物多酚與多種生物活性物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)及其抗氧化、清除自由基等一系列優(yōu)越功能被逐步發(fā)現(xiàn),各工作者也開始重視這一研究領(lǐng)域[6-7]。此外,花椒作為我國(guó)“八大調(diào)味品”之一,其多酚含量相當(dāng)可觀,雖在品種選育和栽培等方面取得進(jìn)展,但其深加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)還尚在起步階段[8-11]。

        目前,關(guān)于花椒多酚提取工藝的響應(yīng)面法優(yōu)化及傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)等方面的研究相對(duì)較少。本實(shí)驗(yàn)通過響應(yīng)面法優(yōu)化花椒多酚的提取工藝,并利用Fick第一定律建立花椒多酚傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)模型,求解出傳質(zhì)速率常數(shù)及相對(duì)萃余率等提取過程的關(guān)鍵動(dòng)力學(xué)參數(shù),以期完善花椒多酚提取的基礎(chǔ)研究,并為深加工技術(shù)研究提供一定理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        花椒由西安韓城花椒采購(gòu)站提供;乙醇、無水碳酸鈉、丙酮、甲醇和乙醇 蚌埠市海興化工責(zé)任有限公司;濃鹽酸和沒食子 西安瑞林生物科技有限公司;其余試劑均為分析純。

        1.2 儀器與設(shè)備

        UV-2501PC型紫外-可見分光光度儀 日本島津公司;DK-98-1型電熱恒溫水浴鍋、FW80型高速萬能粉碎機(jī) 天津市泰斯特儀器有限公司;IKAMAG RCT型磁力加熱攪拌器 德國(guó)IKA-Werke公司。

        1.3 方法

        1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

        稱取0.1 g沒食子酸,加入100 mL蒸餾水,制備1.0 mg/mL沒食子酸溶液。分別移取不同體積的上述溶液至50 mL容量瓶中,加入2 mL福林-酚試劑搖勻,靜置5 min,滴加4 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10% Na2CO3溶液,置于25 ℃的恒溫水浴鍋中,顯色2 h后進(jìn)行最大吸收波長(zhǎng)掃描[12-13]。在765 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,以多酚質(zhì)量濃度(以沒食子酸計(jì))為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到多酚的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程見公式(1)。

        式中:x為多酚質(zhì)量濃度(以沒食子酸計(jì))/(μg/mL);y為所對(duì)應(yīng)的吸光度;相關(guān)系數(shù)r2=0.999 3,表明該回歸方程的擬合程度高,可準(zhǔn)確計(jì)算多酚質(zhì)量濃度。

        1.3.2 單因素試驗(yàn)與響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

        分別考察處理溫度、提取時(shí)間、溶劑體積分?jǐn)?shù)、料液比和提取液pH值等單因素對(duì)花椒多酚收率的影響,實(shí)驗(yàn)過程如下:準(zhǔn)確稱取相同批次的備用花椒粉1.0 g,設(shè)置不同料液比(1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35(g/mL))和不同提取液pH值(1、2、3、4、5、6、7),各加入不同體積分?jǐn)?shù)的溶劑(0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、95%),在不同溫度(30、40、50、60、70、80、90 ℃)下提取不同時(shí)間(0.5、1、1.5、2、2.5 h),分別抽濾并收集提取液,定容至50 mL,測(cè)定各組花椒多酚收率。

        在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用Box-Behnken響應(yīng)面法進(jìn)行優(yōu)化分析,其各因素的考察基準(zhǔn)分別為處理溫度50 ℃、溶劑體積分?jǐn)?shù)40%、料液比1∶20(g/mL)、提取時(shí)間2 h、提取液pH 3。試驗(yàn)因素及水平見表1。

        表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素及水平Table 1 Coded levels and corresponding actual levels of independent variables used for response surface analysis

        1.3.3 多酚提取動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)

        取10 g花椒顆粒于250 mL的燒瓶,用體積分?jǐn)?shù)60%乙醇溶液浸潤(rùn)10 min,再定容至100 mL,恒溫水浴回流提取,控制提取溫度為313、318、323、328、333 K,分別在不同提取時(shí)間為10、30、60、90、120、150、180、210、240 min時(shí)取樣100 μL,按1.3.1節(jié)中公式(1)計(jì)算多酚質(zhì)量濃度。

        1.3.4 多酚含量的計(jì)算

        1.3.4.1 多酚收率的測(cè)定

        將花椒置于50 ℃干燥,粉碎后篩選14 目顆粒備用。各稱取1.0 g粉末,用50 mL溶劑提取,抽濾收集提取液,定容至50 mL。準(zhǔn)確吸取0.1 mL提取液進(jìn)行顯色反應(yīng),由標(biāo)準(zhǔn)曲線得到提取液中多酚質(zhì)量濃度,并按公式(2)計(jì)算多酚收率。

        式中:ω為多酚收率/(mg/g);C為沒食子酸質(zhì)量濃度/(μg/mL);V為提取液體積/mL;N為稀釋倍數(shù);m為取樣質(zhì)量/g。

        1.3.4.2 飽和溶劑吸收率的測(cè)定

        精確稱取不同質(zhì)量的花椒樣品,逐漸滴入60%乙醇溶液,每次滴加后充分振蕩并浸潤(rùn)3 min,直至充分吸濕且無多余溶劑,記錄消耗的溶液體積。飽和溶劑吸收率的計(jì)算見公式(3):

        式中:P為飽和溶劑吸收率/(mL/g);V1為滴定管初讀數(shù)/mL;V2為滴定管終讀數(shù)/mL;m為樣品質(zhì)量/g。

        1.3.4.3 樣品質(zhì)量濃度的測(cè)定

        每次取樣后浸提液總體積將減少100 μL,多次取樣將導(dǎo)致提取液總體積減少,也造成提取液中有效成分質(zhì)量的減少[14]。故其修正質(zhì)量濃度的計(jì)算見公式(4):

        式中:Cn為第n次取樣的修正值/(μg/mL);Cn’為第n次取樣的測(cè)定值/(μg/mL);Ci為第i次取樣修正值。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

        2.1.1 溶劑體積分?jǐn)?shù)對(duì)花椒多酚收率的影響

        圖1 溶劑體積分?jǐn)?shù)對(duì)花椒多酚收率的影響Fig. 1 Effect of solvents on the yield of polyphenols

        多酚通常與植物大分子物質(zhì)以氫鍵等形式結(jié)合形成穩(wěn)定化合物,一般采用有機(jī)溶劑斷裂氫鍵來產(chǎn)生多酚,不同的溶劑體積分?jǐn)?shù)對(duì)多酚收率影響也較大[15-16]。由圖1可知,花椒多酚收率隨丙酮體積分?jǐn)?shù)的升高而先增大后減小,當(dāng)丙酮體積分?jǐn)?shù)為50%時(shí)達(dá)到較高收率為53.7 mg/g;隨乙醇溶液體積分?jǐn)?shù)的變化規(guī)律與丙酮類似,當(dāng)乙醇溶液體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%時(shí)達(dá)到較高收率為52.1 mg/g。當(dāng)溶劑用量過低時(shí),極性過強(qiáng),導(dǎo)致糖類等水溶性物質(zhì)浸出量增大;而溶劑用量過高則造成極性太低,達(dá)不到斷裂化學(xué)鍵的目的。當(dāng)用甲醇溶液作溶劑時(shí),多酚收率隨著甲醇溶液體積分?jǐn)?shù)的增大先增加后減少,達(dá)到很高后,收率又明顯增高,這可能是由于高含量甲醇溶液溶出了花椒中過多的弱極性成分,對(duì)多酚測(cè)量帶來干擾[13]。

        丙酮的提取效果最好,但鑒于丙酮危險(xiǎn)性高且對(duì)人體有毒害作用,故不宜作批量提取試劑;而乙醇提取多酚雖略遜于丙酮,但其價(jià)格低廉、安全性高且有利于清潔生產(chǎn)[17]。故選擇乙醇作為花椒多酚的提取溶劑進(jìn)行后續(xù)工藝優(yōu)化試驗(yàn)。

        2.1.2 處理溫度對(duì)花椒多酚收率的影響

        圖2 處理溫度對(duì)花椒多酚收率的影響Fig. 2 Effect of temperature on the yield of polyphenols

        較高的處理溫度可加快分子運(yùn)動(dòng)及傳質(zhì)速率,但溫度過高將導(dǎo)致多酚中的熱不穩(wěn)定性成分發(fā)生氧化而被破壞[13]。由圖2可知,在30~50 ℃范圍內(nèi)多酚收率隨溫度升高而增大,50 ℃時(shí)多酚收率達(dá)到最大為54.1 mg/g,當(dāng)溫度高于50 ℃時(shí)多酚收率逐漸下降,這可能是由于多酚類物質(zhì)在高溫條件下易被氧化,部分多酚類物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變所致。

        2.1.3 提取時(shí)間對(duì)花椒多酚收率的影響

        圖3 提取時(shí)間對(duì)花椒多酚收率的影響Fig. 3 Effects of extraction time on the yield of polyphenols

        提取時(shí)間對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的生產(chǎn)周期和效率影響較大,不同的提取時(shí)間也同樣影響著多酚收率[16]。由圖3可知,在開始2 h內(nèi),花椒多酚收率逐漸增高,在2 h時(shí)達(dá)到最大為52.4 mg/g,之后出現(xiàn)下降趨勢(shì)。這可能是由于花椒中的多酚類在最初的2 h內(nèi)就已基本提取完成,隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),可溶出的多酚類物質(zhì)越來越少。

        2.1.4 料液比對(duì)花椒多酚收率的影響

        圖4 料液比對(duì)花椒多酚收率的影響Fig. 4 Effects of solid-to-solvent ratio on the yield of polyphenols

        多酚與溶劑間的濃度差是多酚提取的推動(dòng)力,選擇適宜的料液比,不僅有利于提高多酚傳質(zhì)速率和多酚收率,還能降低溶劑消耗與生產(chǎn)成本[13]。由圖4可知,花椒多酚收率隨提取溶劑用量增大而逐漸升高,當(dāng)料液比達(dá)到l∶25(g/mL)后,多酚收率基本持平。這是由于花椒多酚已大部分溶出,繼續(xù)增加溶劑用量效果不再顯著,反而會(huì)造成溶劑損耗。

        2.1.5 提取液pH值對(duì)花椒多酚收率的影響

        適宜的酸度可增加植物組織細(xì)胞的通透性,并抑制多酚氧化酶的活性,這不僅有利于有效成分的溶出,還減少了酶促氧化反應(yīng)的發(fā)生,均可提高多酚收率[5]。由圖5可知,在pH值為1~3時(shí),多酚收率隨pH值上升而增加;當(dāng)pH值為3時(shí)為53.1 mg/g;之后多酚收率逐漸下降。此外,pH值對(duì)多酚收率的影響較小,故選擇pH值為3,后續(xù)響應(yīng)面分析法中將不再考慮。

        圖5 提取液pH值對(duì)花椒多酚收率的影響Fig. 5 Effects of solvent pH on the yield of polyphenols

        2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果分析

        在上述單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,利用Box-Behnken試驗(yàn),分別考察影響多酚提取過程的4 個(gè)主要因素,即處理溫度(X1)、提取時(shí)間(X2)、溶劑體積分?jǐn)?shù)(X3)和料液比(X4),設(shè)計(jì)四因素三水平響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)[18]。以花椒多酚收率為響應(yīng)值,采用Design-Expert 8.06進(jìn)行優(yōu)化分析[17,19-20]。試驗(yàn)方案及結(jié)果見表2,方差分析見表3,各響應(yīng)面結(jié)果見圖6。

        表2 Box-Behnken試驗(yàn)方案及結(jié)果Table 2 Box-Behnken design in terms of coded levels with response variable

        表3 以多酚收率為響應(yīng)值的方差分析Table 3 Analysis of variance for the regression model

        由響應(yīng)面分析結(jié)果對(duì)各因素?cái)M合所得回歸方程為:

        由表3可知,采用該回歸方程描述各因素與多酚收率的關(guān)系(R2=0.998 2)較顯著。由顯著性及F值可知,花椒多酚收率的影響因素主次順序?yàn)槿軇w積分?jǐn)?shù)>料液比>處理溫度>提取時(shí)間。

        響應(yīng)面曲線梯度反映各因素對(duì)多酚收率的影響大小,曲線越陡則表示該因素對(duì)多酚收率影響越明顯。由圖6可知,溶劑體積分?jǐn)?shù)對(duì)多酚收率影響最大,且除X1X2以及X3X4外,因素之間存在一定交互作用,X1X3交互作用影響顯著(P<0.05)。這與表3中回歸分析結(jié)果相符。

        利用Design-Expert軟件對(duì)花椒多酚提取過程的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,得到最佳工藝條件為溶劑體積分?jǐn)?shù)48.23%、料液比1∶29.34 (g/mL)、處理溫度48.99 ℃、提取時(shí)間1.75 h,預(yù)測(cè)多酚收率為55.06 mg/g。

        2.3 多酚提取動(dòng)力學(xué)分析

        2.3.1 動(dòng)力學(xué)模型的建立

        植物多酚的提取過程常伴隨其他有機(jī)物質(zhì)的溶出,一般包括溶劑向顆粒內(nèi)部滲透,浸潤(rùn)并溶出有效成分;有效成分由顆粒內(nèi)部遷移至固液界面;有效成分向溶劑主體擴(kuò)散[21-24]。其中,內(nèi)擴(kuò)散被認(rèn)為是提取過程的速率控制步驟[25]。

        采用平板模型,以單顆?;ń窞榉治鲋黧w,研究花椒多酚提取的動(dòng)力學(xué)過程。假設(shè)顆粒內(nèi)多酚均勻分布,多酚擴(kuò)散系數(shù)不變,花椒顆粒與溶劑無明顯溫度梯度[26]。其多酚質(zhì)量濃度變化見圖7。

        圖7 多酚質(zhì)量濃度變化圖Fig. 7 Schematic of plate model showing variation in polyphenol concentration

        根據(jù)Fick第一定律,在任一t時(shí)刻通過界面的多酚通量J可表達(dá)為式(6),合并整理得式(7)。

        式中:J為多酚傳質(zhì)通量/(mg/min);DS為多酚在顆粒內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)/(m2/s);DL為多酚在乙醇中的擴(kuò)散系數(shù)/(m2/s);V為乙醇體積/mL;A為兩相界面積/m2。

        式(7)表明多酚擴(kuò)散速率與其質(zhì)量濃度梯度dC/dδ及兩相界面積A成正比,式中負(fù)號(hào)表示多酚傳質(zhì)方向與質(zhì)量濃度梯度方向相反。

        對(duì)于特定界面而言,其多酚質(zhì)量濃度將隨時(shí)間而改變,即導(dǎo)致dC/dδ隨t改變。提取開始時(shí)質(zhì)量濃度梯度大,擴(kuò)散推動(dòng)力大,dC/dδ隨時(shí)間遞減速率也大。當(dāng)溶液中多酚質(zhì)量濃度逐漸增大,dC/dδ減小,擴(kuò)散推動(dòng)力減小,dC/dδ隨時(shí)間的遞減速率也隨之減小[27]。故假定某時(shí)刻dC/dδ隨時(shí)間的遞減速率與質(zhì)量濃度梯度成正比,則有式(8):

        式中:k為比例常數(shù),表示多酚的表觀擴(kuò)散速率常數(shù),它與多酚物理性質(zhì)、提取條件和顆粒大小等因素有關(guān)。

        若花椒顆粒經(jīng)乙醇溶劑浸潤(rùn),則記初始多酚質(zhì)量濃度為C0,積分得式(9)和式(10):

        記花椒質(zhì)量為m g;乙醇體積與花椒的質(zhì)量比為M(mL/g);飽和溶劑吸收率為P mL/g。故提取液體積為式(11):

        設(shè)花椒顆粒密度為ρ;A0為單個(gè)顆粒擴(kuò)散面積/m2。則mg花椒樣品所含顆粒數(shù)n與顆??倲U(kuò)散面積A為式(12)、(13):

        由式(10)、(11)、(13)可推出:

        當(dāng)多酚提取達(dá)到平衡時(shí),t→∞時(shí),C=C∞,則得到式(15):

        合并整理取對(duì)數(shù)得式(16)和式(17):

        式(14)與(17)即為花椒多酚的提取動(dòng)力學(xué)模型,該模型表征了花椒顆粒大小、料液比、提取時(shí)間及溫度等因素與多酚質(zhì)量濃度之間的關(guān)系。

        2.3.2 動(dòng)力學(xué)模型的求解結(jié)果

        2.3.2.1 速率常數(shù)

        表4 不同溫度下提取液中總酚質(zhì)量濃度Table 4 Total polyphenol concentration in extracts at different temperatures

        由表4可知,處理溫度越高,多酚溶出速率越快。在達(dá)到180 min后,處理溫度為323、328 K和333 K時(shí),多酚質(zhì)量濃度趨于平衡。當(dāng)提取液濃度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)基本持平,則可認(rèn)為達(dá)到提取平衡,故取240 min時(shí)的多酚質(zhì)量濃度作為平衡質(zhì)量濃度。利用表4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作ln[C∞/(C∞-C)]對(duì)提取時(shí)間t的關(guān)系圖,結(jié)果見圖9。

        圖9 不同溫度下ln[C∞/(C∞-C)]與時(shí)間t的關(guān)系圖Fig. 9 Relationship between ln[C∞/(C∞-C)] and extraction time (t) at different temperatures

        圖9中的方程回歸結(jié)果和表觀速率常數(shù)見表5。

        表5 不同溫度下ln[C∞/(C∞-C)]與時(shí)間t的回歸結(jié)果Table 5 Regression equations between ln[C∞/(C∞-C)] and t at different temperatures

        從圖9和表5可知,ln[C∞/(C∞-C)]與t之間線性關(guān)系良好(R2>0.99)。表觀速率常數(shù)隨溫度升高顯著增大,C0隨溫度的升高也略有升高。

        2.3.2.2 相對(duì)萃余率

        相對(duì)萃余率y=(C∞-C)/(C∞-C0),則y=exp(-kt),由表中數(shù)據(jù)作y-t關(guān)系,見圖10。

        圖10 不同溫度下相對(duì)萃余率(y)與時(shí)間(t)的關(guān)系Fig. 10 Relationship between relative raffinate rate (y) and time (t) at different temperatures

        上述擬合方程的曲線擬合度良好(R2>0.98),花椒多酚提取符合該模型。相對(duì)萃余率隨時(shí)間或溫度升高而減小,即收率不斷增大,但收率的增長(zhǎng)率下降。

        2.3.2.3 活化能

        多酚提取的表觀速率常數(shù)與溫度遵循Arrhenius公式[28-30]。對(duì)lnk和l/T作圖,見圖11和式(18)。

        圖11 lnk與1/T關(guān)系圖Fig. 11 Relationship between lnk and 1/T

        上述回歸方程的擬合度良好(R2=0.982 2),花椒多酚提取的活化能為27 824 J/mol。

        3 結(jié) 論

        利用Box-Behnken響應(yīng)面分析法得到多酚提取的最佳工藝條件為溶劑乙醇溶液體積分?jǐn)?shù)48.23%、料液比1∶29.34(g/mL)、處理溫度48.99 ℃、提取時(shí)間1.75 h、提取液pH 3,在此條件下進(jìn)行5 次平行實(shí)驗(yàn),預(yù)測(cè)多酚收率為55.06 mg/g。

        采用平板模型以Fick第一定律為基礎(chǔ),建立了花椒總酚提取動(dòng)力學(xué)模型,得到不同溫度下的速率常數(shù)隨溫度升高而顯著增大,相對(duì)萃余率隨時(shí)間延長(zhǎng)或溫度增大而減小,活化能為27 824 J/mol。

        [1] BRAVO L. Chemistry, dietary sources, metabolism and nutritional significance[J]. Nutrition Reviews, 2010, 35(11): 36-38.

        [2] 程春龍, 李俊氫. 植物多酚的定量分析方法和生態(tài)作用研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2006, 17(12): 2457-2460.

        [3] ZHANG X, LIU W, XU Y , et al. Comparison of different cartridges of solid phase extraction for determination of polyphenols in tobacco by UPLC/MS/MS and multivariate analysis[J]. Chemical Research in Chinese Universities, 2011, 27(4): 550-556. DOI:1005-9040(2011)-04-550-07.

        [4] IRINA V, IOANA I, MARIANA N, et al. Thermal stability,antioxidant activity, and photo-oxidation of natural polyphenols[J].Chemical Papers, 2017, 68(1): 121-129. DOI:10.2478/s11696-013-0417-6.

        [5] EUGENIA D T, FLORENTINA G, CAMELIA A, et al. Polyphenols,radical scavenger activity, short-chain organic acids and heavy metals of several plants extracts from “Bucharest Delta”[J]. Chemical Papers,2017, 69(12): 1582-1590. DOI:10.1515/chempap-2015-0177.

        [6] 李春美, 謝筆均. 茶多酚及其氧化產(chǎn)物清除不同體系產(chǎn)生的活性氧自由基的分光光度法研究[J]. 精細(xì)化工, 2000, 17(4): 241-245.

        [7] 樂薇, 吳士筠. 熱浸法提取箬葉總黃酮的動(dòng)力學(xué)研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 13(2): 267-273.

        [8] 姚佳, 蒲彪. 青花椒研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)調(diào)味品, 2010, 35(6): 35-39.

        [9] 王宏偉. 珍貴植物資源: 花椒[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 17(2): 126-128.

        [10] 孫豐義, 王丹, 陳海濤, 等. SPME和SAFE對(duì)比分析炸花椒油揮發(fā)性風(fēng)味成分[J]. 精細(xì)化工, 2016, 33(1): 50-55.

        [11] 劉小紅, 張尊聽, 段玉峰, 等. 市售天然植物香料的抗氧化作用研究[J].食品科學(xué), 2002, 23(1): 143-145.

        [12] PEDERSON G L. Review of the Folin phenol protein quantifieation method of Lowry, Rosebrough, Farr and Randall[J]. Analytical Biochemistry, 1979,100(1): 201-220. DOI:10.1016/0003-2697(79)90222-7.

        [13] 狄科. 花椒中多酚類物質(zhì)的提取純化及活性研究[D]. 南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2005: 8-13.

        [14] 李冬, 李穩(wěn)宏, 廉媛媛, 等. 化香樹果序總黃酮提取動(dòng)力學(xué)研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2011, 7(1): 238-244.

        [15] 陳艦, 陳育波. 快速溶劑萃取-高效液相法測(cè)定茶葉中的多酚[J]. 東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào), 2011, 18(1): 93-99.

        [16] 張峻, 吉偉之, 齊欣. 葡萄籽中多酚類物質(zhì)的提取及其對(duì)油脂的抗氧化作用[J]. 食品科學(xué), 2001, 22(10): 43-45.

        [17] 馬艷弘, 劉晨, 黃開紅, 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化微波提取蘆薈皮多糖及其抗氧化活性[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2016, 16(6): 96-104. DOI:10.16429/j.1009-7848.2016.06.014.

        [18] 何為, 薛衛(wèi)東. 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì): 方法及數(shù)據(jù)分析[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2014: 6-12.

        [19] 應(yīng)惟媧, 郝玉有, 儲(chǔ)炬. 響應(yīng)面法優(yōu)化紅霉素發(fā)酵培養(yǎng)基[J]. 中國(guó)抗生素雜志, 2009(5): 272-276.

        [20] 白佩, 張園, 胡微月, 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化TsoH/C催化合成丙烯酸正丁酯[J]. 化學(xué)工程, 2016, 11(2): 114-119. DOI:10.3969/j.issn.1005-9954.2016.12.013.

        [21] CHU M Q, GU H C, LIU G J. Kinetic model on medicinal herb extraction process[J]. Chinese Traditional Herbal Drugs, 2000, 31: 504-506.

        [22] 高蓉. 化香樹果序活性成分提取、分離、應(yīng)用及動(dòng)力學(xué)研究[D].西安: 西北大學(xué), 2009: 20-30.

        [23] 趙鐘興, 徐華東, 劉曉輝, 等. 半連續(xù)解吸-內(nèi)部沸騰提取植物有效成分新工藝[J]. 化工進(jìn)展, 2006, 25(增刊1): 151-154. DOI:10.3321/j.issn:1000-6613.2006.z1.037.

        [24] 章凱, 黃國(guó)林, 陳中勝, 等. 微波輔助萃取檸檬皮中果膠動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)研究[J]. 食品科學(xué), 2010, 31(15): 107-111. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201015024.

        [25] 劉曉庚, 陳梅梅, 陳優(yōu)生, 等. 胡蘿卜中類胡蘿卜素的提取動(dòng)力學(xué)[J].食品科學(xué), 2015, 36(16): 61-65. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201516011.

        [26] 梁英. 黃芩黃酮浸提動(dòng)力學(xué)及浸提工藝研究[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué), 2005: 4-9.

        [27] SPIRO M, PAGE C M. The kinetics and mechanism of caffeine infusion from coffee: hydrodynamic aspects[J]. Journal of Science of Food and Agriculture, 1984, 35: 925-930.

        [28] 高鶴, 易建勇, 畢金峰, 等. 番木瓜中短波紅外干燥特性[J]. 食品科學(xué), 2015, 36(7): 30-35. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201507006.

        [29] 李夢(mèng), 黃雪松, 王超, 等. 柑橘果膠堿法脫脂動(dòng)力學(xué)特征[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(7): 136-141. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707022.

        [30] 王振斌, 姜美花, 曲文娟, 等. 蜂巢中多酚的提取動(dòng)力學(xué)[J]. 食品工業(yè)科技, 2013, 34(15): 136-141. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2013.15.008.

        Optimization by Response Surface Methodology and Kinetics of Extraction of Polyphenols from Chinese Prickly Ash

        GUO Hongyao, LI Dong*, LEI Xiong, WANG Xiaojing, GANG Yong, LI Wenhong
        (College of Chemical Engineering, Northwest University, Xi’an 710069, China)

        The extraction of polyphenols from Chinese prickly ash was optimized for increased yield of polyphenols. The influence of temperature, extraction time, solvent concentration, solid-to-solvent ratio and pH on extraction efficiency was investigated initially by one-factor-at-a-time method. Using the Box-Behnken response surface methodology, the optimum extraction conditions were obtained as follows: 48.23% (V/V) acidified ethanol (pH 3) as extraction solvent,solid-to-solvent ratio 1:29.34 (g/mL), temperature 48.99 ℃, and extraction time 1.75 h. Under these optimized conditions,the average yield of polyphenols reached 55.06 mg/g (n = 5). In addition, the mass transfer kinetics during the extraction of polyphenols at different temperatures was investigated. Based on Fick’s first law of diffusion, a kinetic equation was established with the plate model. The key model parameters, including rate constant, relative extraction rate and activation energy, were obtained. These results could provide a theoretical basis for industrial extraction and further study of polyphenols from Chinese prickly ash.

        Chinese prickly ash; polyphenols; extraction; response surface analysis; kinetics

        10.7506/spkx1002-6630-201802039

        TS255.1

        A

        1002-6630(2018)02-0247-07

        郭宏垚, 李冬, 雷雄, 等. 花椒多酚提取工藝響應(yīng)面優(yōu)化及動(dòng)力學(xué)分析[J]. 食品科學(xué), 2018, 39(2): 247-253.

        10.7506/spkx1002-6630-201802039. http://www.spkx.net.cn

        GUO Hongyao, LI Dong, LEI Xiong, et al. Optimization by response surface methodology and kinetics of extraction of polyphenols from Chinese prickly ash[J]. Food Science, 2018, 39(2): 247-253. (in Chinese with English abstract)

        DOI:10.7506/spkx1002-6630-201802039. http://www.spkx.net.cn

        2017-03-31

        陜西省青年科技新星項(xiàng)目(2016KJXX-32);陜西省教育廳服務(wù)地方專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目(14JF026)

        郭宏垚(1992—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)榛ぶ扑幣c食品科學(xué)。E-mail:812972860@qq.com

        *通信作者簡(jiǎn)介:李冬(1981—),男,副教授,博士,研究方向?yàn)槭突?。E-mail:lidong@nwu.edu.cn

        猜你喜歡
        花椒提取液收率
        甲醇制芳烴的催化劑及其制備方法
        能源化工(2021年2期)2021-12-30 18:31:06
        我國(guó)古代的玫瑰:花椒
        當(dāng)前花椒價(jià)格走低 椒農(nóng)如何積極應(yīng)對(duì)
        亞麻木脂素提取液滲透模型建立與驗(yàn)證
        穿山龍?zhí)崛∫翰煌兓椒ǖ谋容^
        中成藥(2018年2期)2018-05-09 07:20:06
        摘花椒
        花椒泡腳好處多
        海峽姐妹(2017年9期)2017-11-06 08:39:39
        山香圓葉提取液純化工藝的優(yōu)化
        中成藥(2017年4期)2017-05-17 06:09:28
        大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在提高重整汽油收率方面的應(yīng)用
        新型N-取代苯基-9-烷基-3-咔唑磺酰脲類化合物的合成及其抗腫瘤活性
        波多野结衣爽到高潮大喷| 国产99久久精品一区| 日韩av中文字幕一卡二卡 | 无套内谢的新婚少妇国语播放| 亚州无线国产2021| 亚洲一区二区观看网站| 夫妻一起自拍内射小视频| 亚洲天堂男人的av天堂| 黑人老外3p爽粗大免费看视频| 国产精品美女久久久久av超清| 中文字幕av一区中文字幕天堂| 99热久久这里只精品国产www| 国产精品每日更新在线观看| 一区二区三区国产视频在线观看| 最新国产激情视频在线观看 | 又紧又大又爽精品一区二区| 国产日韩av在线播放| 少妇高潮尖叫黑人激情在线 | 国产午夜伦鲁鲁| 又黄又爽又色又刺激的视频| 综合图区亚洲另类偷窥| 蜜桃噜噜一区二区三区| 国产精品久久久久久久久久红粉| 日韩欧美人妻一区二区三区| 亚洲成a∨人片在无码2023| 久久综合视频网站| 成美女黄网站18禁免费| 黑丝国产精品一区二区| 少妇爽到高潮免费视频| 色偷偷久久久精品亚洲| 无码国产福利av私拍| 精品国产AⅤ无码一区二区| 亚洲精品国产主播一区二区| 日韩午夜免费视频精品一区| 天天躁夜夜躁狠狠躁2021a2| a级黑人大硬长爽猛出猛进| 亚洲成片在线看一区二区| 人妻精品人妻一区二区三区四区 | 日本午夜理论一区二区在线观看| 精品午夜福利在线观看| 精品国产性色无码av网站|