石榴皮多酚提取工艺及活性研究进展
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石榴皮中多酚类物质的提取工艺研究李国秀1,李建科23(1.杨凌职业技术学院生物工程系,陕西杨凌712100;2.陕西师范大学食品工程与营养科学学院,陕西西安710062)摘 要:以研究开发石榴皮多酚类物质的提取工艺为目的。
以石榴皮粉为原料,研究了提取溶剂及其浓度、浸提温度、浸提时间和料液比对多酚提取效果的影响,并通过正交试验对四因素影响下的提取工艺进行了优化,确定了石榴皮多酚乙醇提取的最优工艺为:乙醇浓度60%、浸提温度60℃、料液比1∶20、浸提时间2h,提取两次,以此优化工艺进行实验,多酚得率为23.39%。
本研究还首次采用超声波辅助提取石榴皮多酚,确定超声波处理的最佳时间为30min,提取两次,多酚得率为23.68%。
该工艺具有一定的实用性和可行性。
关键词:石榴皮;多酚;提取工艺 石榴(Punica g ranat um L.)为石榴科石榴属植物,在我国栽培广泛,栽植面积达64668hm2,居世界首位,产量达38万多t,主要分布于陕西、山东、安徽、四川和云南五省[1]。
石榴是一种药食两用植物,石榴果实不仅营养丰富,而且是历代药典中的重要中药,现代科学研究也证实,石榴果实在预防和治疗心脑血管疾病、癌症等方面有特效,而这些功效很可能来自于果实中的多酚类物质[2-4]。
石榴果实的各部位,包括果皮、果肉、种子内都含有一定量的多酚类物质,其中以果皮中含量最为丰富[5]。
石榴皮为石榴加工废料,目前除少数药用外,大多未加以利用,探寻石榴皮加工利用的途径和方法,具有重要的社会、经济价值。
1 材料与方法1.1 材料石榴皮粉:市购陕西临潼产净皮甜石榴,手工剥皮,鲜石榴皮经自然风干,粉碎后过40目筛,贮于棕色瓶中,在干燥、避光的环境中保存备用。
没食子酸、无水碳酸钠、钨酸钠、钼酸钠、硫酸锂、浓磷酸、盐酸、甲醇、无水乙醇、丙酮等均为国产分析纯试剂。
1.2 仪器设备J FSD-70实验室粉碎磨、SHA-C恒温振荡器、TDL-4型离心机、H HW-21CU-600电热恒温水浴锅、DZF-1型真空干燥箱、WFJ2000型可见分光光度计、RE-52AA旋转蒸发器、KQ3200B型超声波清洗器、H-1微型混合器。
第1篇一、实验目的本实验旨在通过化学和光谱分析方法,测定石榴中多酚的含量,了解石榴多酚的提取方法及其含量分布,为石榴的开发利用提供科学依据。
二、实验原理石榴多酚是一类具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等生物活性的天然化合物。
本实验采用Folin-Ciocalteu法测定石榴多酚含量。
Folin-Ciocalteu法是一种比色法,通过多酚与Folin-Ciocalteu试剂反应生成蓝色化合物,其最大吸收峰在765nm处,根据吸光度值计算多酚含量。
三、实验材料与仪器1. 实验材料石榴果实(新鲜或干燥)2. 试剂Folin-Ciocalteu试剂、FeCl3溶液、无水乙醇、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、盐酸溶液等3. 仪器分光光度计、电子天平、磁力搅拌器、研钵、移液管、容量瓶、比色皿等四、实验方法1. 样品处理将石榴果实洗净,去皮去籽,切成小块,用无水乙醇提取石榴多酚。
将提取液过滤,滤液置于4℃冰箱中保存备用。
2. 标准曲线绘制准确配制一系列不同浓度的标准多酚溶液,按照Folin-Ciocalteu法测定吸光度值,以吸光度值为纵坐标,多酚浓度为横坐标,绘制标准曲线。
3. 样品测定准确吸取一定量的提取液,按照Folin-Ciocalteu法测定吸光度值,从标准曲线上查得样品中多酚含量。
五、实验结果与分析1. 标准曲线以吸光度值为纵坐标,多酚浓度为横坐标,绘制标准曲线。
结果表明,在0.01~0.5mg/mL范围内,多酚浓度与吸光度值呈线性关系,相关系数R²=0.996。
2. 样品测定对石榴提取液进行测定,得到吸光度值为0.425。
根据标准曲线,计算样品中多酚含量为0.26mg/mL。
3. 结果分析通过实验,发现石榴中多酚含量较高,具有很好的开发利用价值。
石榴多酚在食品、医药、化妆品等领域具有广泛的应用前景。
六、实验结论本实验采用Folin-Ciocalteu法测定了石榴中多酚的含量,结果表明,石榴提取液中的多酚含量为0.26mg/mL。
石榴多酚类物质的分离鉴定和抗氧化活性研究一、本文概述本文旨在深入研究和探讨石榴多酚类物质的分离鉴定以及其抗氧化活性。
石榴作为一种营养丰富、历史悠久的水果,近年来因其独特的营养价值和药用功能受到了广泛关注。
石榴多酚类物质作为石榴中的主要活性成分,具有显著的抗氧化、抗炎、抗癌等多种生物活性,对于预防和治疗多种慢性疾病具有潜在的应用价值。
因此,本文旨在通过科学的方法和技术手段,对石榴多酚类物质进行深入分离和鉴定,研究其抗氧化活性,并探索其在健康领域的潜在应用。
文章将首先概述石榴多酚类物质的研究背景和重要性,然后详细介绍石榴多酚类物质的提取和分离方法,包括常用的化学方法和现代生物技术手段。
随后,文章将阐述石榴多酚类物质的鉴定方法,如光谱分析、色谱分析等,以揭示其化学结构和组成。
在此基础上,本文将进一步研究石榴多酚类物质的抗氧化活性,通过体外实验和体内实验评估其抗氧化效果,并探讨其抗氧化机制。
文章将总结石榴多酚类物质的研究结果,并展望其在健康领域的潜在应用前景。
本文的研究结果将有助于进一步揭示石榴多酚类物质的生物活性机制,为开发新型天然抗氧化剂提供科学依据,同时也可为石榴深加工产品的开发提供技术支持,促进石榴产业的可持续发展。
二、材料与方法用于研究的石榴果实采自本地优质石榴园,挑选新鲜、成熟且无病斑的石榴果实。
采摘后立即送往实验室进行处理,以保证原材料的新鲜度。
实验所用的化学试剂包括乙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂,以及抗氧化活性测定所需的试剂,如DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)、ABTS(2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)等,均为分析纯级别,购自国内知名试剂供应商。
实验所用仪器包括旋转蒸发仪、真空泵、色谱柱、高效液相色谱仪(HPLC)、紫外可见分光光度计等,均为实验室内常用设备。
石榴果实去籽后破碎成汁,加入适当比例的有机溶剂(如乙醇、甲醇等)进行浸泡提取。
提取液经过滤后,通过旋转蒸发仪去除溶剂,得到粗提物。
石榴皮多酚的提取、制备及其应用研究进展
张佳浩;李道明;钟小荣;刘宁
【期刊名称】《食品研究与开发》
【年(卷),期】2022(43)14
【摘要】石榴皮作为一种可再生资源,其含有丰富的多酚,在食品中具有广阔的应用前景。
该文对石榴皮多酚的提取、纯化、检测和应用研究现状进行综述;并介绍石榴皮中最重要的两种多酚——安石榴苷和鞣花酸的研究现状,特别是对安石榴苷的水解、鞣花酸的提取及制备等进行详细阐述;并以大白鼠为模型,阐明安石榴苷体内代谢的一般途径。
【总页数】8页(P204-211)
【作者】张佳浩;李道明;钟小荣;刘宁
【作者单位】陕西科技大学食品与生物工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】R28
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石榴皮安石榴苷提取工艺及抗氧化活性研究刘迪;李婧;宋晓宇;尚华【摘要】The pomegranate husk was the research subject, and the ethanol was used as extraction solvent, which is less toxic. Punicalagin was extracted as object from the pomegranate husk, and was tested by HPLC. Response surface methodology was used to optimize the extraction condition, and Box-behnken principle was used to design the test. By studying the scavenging rate of·OH,O2 -·,DPPH·, the antioxidation in vitro of the punicalagin extract was assayed. The result of the optimization test of response surface methodology showed that the optimized condition for punicalagin extraction was: the content of ethanol solution was 60 %, the ratio of pomace to ethanol solution was 1 ∶ 25(g/mL), and temperature was 60 ℃and time wer e 6 h, and in this condition the extracted punicalagin quantity could reach to 70.89 g/kg, and the sequence of each factor effecting on extracted punicalagin quantity was: the content of ethanol solution> temperature> time> the ratio of material to solution; the free radical scavenging test showed that the punicalagin extract could scavenge·OH,O2 -·,DPPH· very well, and exhibited better capacity of free radicals scavenging than the pomegranate husk.%以石榴皮为研究对象,用毒害小的乙醇溶液为提取溶剂,以安石榴苷为分离目标,用高效液相色谱法检测安石榴苷含量,采用Box-Behnken中心组合设计原理设计试验,应用响应面法优化提取工艺条件;通过考察·OH、O2-·、DPPH·清除能力,评价提取物的体外抗氧化性。
石榴多酚的提取榨汁后的石榴籽——干燥——粉碎——脱脂——浸提——离心——过滤——多酚提取液原料预处理将榨汁后的石榴籽用清水清洗干净并晾干,用粉碎机粉碎待用。
2.脱脂将石榴籽粉末进行脱脂处理。
2.多酚物质的提取称取一定量脱脂石榴籽粉末于锥形瓶中,加入一定量的乙醇溶剂采用超声波辅助反复浸提,合并提取液,离心,取上清液,即得多酚提取液。
3.多酚含量的测定方法多酚含量的测定采用反应比色法即取1mL石榴籽多酚提取稀释液于50mL容量瓶内,加10mL蒸馏水,摇匀,再加3mLFolin - Ci ocalteu试剂,摇匀,在放30s后加入12mL10%Na2CO3溶液,450s内完,混匀,加水定容,再混匀然后30℃下避光反应2h,760nm波长处测定吸光值,根据测得的标准曲线方程计算石榴籽提取液中多酚含量(以没食子酸计),经进一步计算即得多酚提取得率:提取得率Y =(CV/M)×100式中:Y=提取得率(% )C: 提取原液中多酚的浓度(mg/mL )V: 提取多酚液总体积(mL)M: 石榴量( mg)石榴皮多酚提取工艺石榴为石榴属落叶灌木或小乔木植物,原产于中亚一带,至西汉张骞使西域引入我国,我国陕西临潼、山东枣庄、安徽怀远、四川会理、云南蒙自均有种植。
石榴皮,为石榴的干燥果皮,其性酸、味涩,具有涩肠、止血、杀虫之功效。
石榴皮多酚是石榴皮中羟基化合物的总称,包括鞣花单宁、没食子单宁、鞣花酸、没食子酸、儿茶素、花色素、绿原酸、阿魏酸和栎精等多种化合物,占干重量的10% ~20%,研究表明其具有抗氧化、抗衰老、抗菌、抗突变、降血压和润肤美容的作用,在食品、医药和日用化学品等领域有巨大的应用价值。
1.石榴皮多酚提取方法多酚物质的提取方法一般有热水提取法、溶剂提取法、碱性稀醇或碱性水提取法、超声波辅助提取法、微波提取法和超临界CO2提取法,在多酚的提取过程中选择适宜的提取方法将有助于提取效率的提高和提取效果的增强,从而得到理想的实验效果,为后续实验创造有利的条件。
研究论著石榴皮多酚提取物降血脂效果的实验研究程霜,郭长江,杨继军,韦京豫,李云峰,徐静(军事医学科学院卫生学环境医学研究所,天津,300050)摘要:目的提取和富集石榴皮中的多酚类物质,并探讨其降血脂效果。
方法采用乙酸乙酯萃取石榴皮粗提取物中的多酚类物质并富集,以高脂饲料喂养雄性SD大鼠建立高脂血症模型,观察饲料补充提取物喂养28d对大鼠血脂和肝脂水平的影响。
结果石榴皮粗提取物经进一步分离提取后,多酚类物质得到了富集。
高脂组大鼠经多酚提取物饲养后,其血清TC、TG、LDL -C、FFA和肝TC、TG、FFA比高脂对照组分别减少42.4%、58.5%、48.9%、20.6%和32.6%、11.9%、25.5%。
部分作用有强于石榴皮粗提取物的趋势,而且还具有提高血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平的作用。
结论石榴皮多酚提取物具有降低血脂和肝脂的作用,有效成分有待进一步分析。
关键词: 石榴皮多酚提取物; 高血脂症; 血脂; 肝脂中图分类号:R151.1 文献标识码:A 文章编号:1001-5248(2005)03-0160-04心血管疾病是目前人类的高发病率、高死亡率、高致残率的疾病。
对人体危害极大。
大量的研究资料显示,心血管疾病是一众多危险因素所致的慢性疾病,包括遗传因素、高血压、高血脂、糖尿病、吸烟不良生活习惯等,其中血脂异常是最重要的危险因素之一 1 。
血脂异常通常包括甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)升高和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)低下等。
血脂异常对身体的损害是隐匿的逐渐进行性和全身性的,早期的高脂血症患者大多数没有明显的临床症状,这也是很多人不重视早期诊断和早期治疗的重要原因。
长期控制血脂于适宜的水平可以预防动脉粥样硬化形成及其发展,有效地控制或预防心血管病的发生率和死亡率。
多酚类物质(Polyphenols)广泛存在于植物界,是一类抗氧化活性比较强的物质,能有效地清除各种自由基,保护机体免受氧化应激的损害,从而可防治与自由基氧化损伤相关的各种疾病 2 。
石榴活性成分及药理作用研究进展摘要对石榴的生物活性成分及其药理作用进行了综述,并总结了石榴在药品、食品开发上的潜在发展前景。
关键词石榴;生物活性成分;药理作用石榴在我国已有2000多年的栽培历史,其果实鲜美可口,果大皮薄,味甜汁多。
现代医学证明,石榴汁、皮中含有较高的抗氧化活性物质,石榴根、皮、花均有抗菌、抗病毒作用。
笔者主要从石榴的汁、皮、籽三方面综述其化学成分和药用价值,为石榴食品、饮料、保健品及药品开发提供一定参考。
1石榴中生物活性成分研究石榴果实中含有丰富的人体所需各种氨基酸、必需的微量元素和各种维生素。
多酚是石榴汁和皮中主要的抗氧化生物活性物质,石榴汁和皮中游离的多酚类化合物主要有鞣花酸和原儿茶酸等[1]。
石榴所含化学成分在不同部位有所不同,黄酮、鞣质、生物碱、有机酸和多酚类化合物在果汁、果皮、叶、树皮中的分布各有不同[2]。
大量研究证明,果皮中含有更多的抗氧化活性物质,多酚类化合物占24.9%,类黄酮占6.0%,花色素占1.1%[3]。
石榴皮单宁的主要组分是石榴亭A、石榴亭B,此外还有石榴素和石榴鞣花素[4]。
1.1石榴汁生物活性成分的药理作用石榴汁中含有丰富的抗氧化物质,如多酚、单宁、鞣花酸、黄酮和花青素等。
Michael等[5]发现石榴汁可以缓解由于压力所引起的冠心病人的心肌缺血。
Mira 等[6]发现不依赖胰岛素的糖尿病人定期饮用定量石榴汁,脂质超氧化物和硫带巴比妥酸抗性物质分别降低了56%和28%,同时病人巨噬细胞中的细胞超氧化物减少了71%,谷胱甘肽水平增加了141%,减少了氧化低密度脂蛋白的增加(39%)。
因此,糖尿病人食用石榴汁可以降低其血液和巨噬细胞中的氧压,进而防止动脉粥样硬化的发生。
Biance等[7]发现石榴汁提取物通过减少氧化低密度脂蛋白的增加和抑制细胞中胆固醇的合成而影响巨噬细胞的胆固醇代谢,这两个过程抑制了巨噬细胞中胆固醇的积累及泡沫细胞的形成,最终降低了患动脉粥样硬化的风险。
石榴皮复方制剂中多酚提取2.5.1 复方制剂多酚提取的单因素试验2.5.1.1 溶剂的选择精确称取2g石榴皮、1g槟榔和两个乌梅粉末(两个均重约5g,下同),混合放入锥形瓶,料液比1:30,提取时间为45min,提取温度60℃,超声波工作频率为50kHz(实验仪器条件所受,不做单因素考虑,超声频率50为用该仪器提取时最佳),提取3次;改变所用溶剂,实验结果见表1。
表1 溶剂对提取率的影响从表1可以看出,当溶剂为乙醇时,多酚提取率最高,因此确定超声波辅助提取的溶剂为乙醇。
2.5.1.2 乙醇浓度的选择溶剂为乙醇,其余条件不变,改变乙醇浓度,结果见表2。
表2 乙醇浓度对提取率的影响从表2可以看出,当乙醇浓度为50%时,多酚提取率最高,因此确定超声波辅助提取的乙醇浓度为50%。
2.5.1.3 料液比的选择乙醇浓度为50%,其余条件不变,改变料液比,结果见表3.表3 料液比对提取率的影响从表3中可以看出,当料液比为1:40时,多酚得率最高,因此确定料液比为1:40。
2.5.1.4 提取时间的选择乙醇浓度为50%,料液比为1:40,其余条件不变,改变世家,结果见表4。
表4 提取时间对多酚得率的影响结果表明提取时间为30min时多酚的得率最高,因此确定提取时间为30min。
2.5.1.5 提取温度对多酚得率的影响乙醇浓度为50%,料液比为1:40,时间30min,其余条件不变,改变提取温度,结果见表5.表5 提取温度对多酚得率的影响结果表明60℃时提取率最高,因此选择最佳提取温度为60℃。
2.5.1.6 提取级数的选择以上条件不变,改变提取次数,结果见表6。
表6 提取级数对多酚得率的影响由表6知,当提取第4次时所得到的多酚已经很少,从成本和时间考虑,选择提取3次较为合适。
2.5.2 正交试验通过单因素试验,得到超声波辅助提取石榴皮中的多酚的最佳工艺条件是:乙醇浓度50%,料液比1:25,提取时间30 min,提取温度60℃,提取3次,50kHz工作频率。
“从石榴中提取石榴籽油、石榴多酚”技术研究项目通过省科技厅工作论坛开拓创新强化服务努力推进科技工作再上新台阶怀远县科技局局长李占社一、基本情况近年来,怀远县科技局紧紧围绕县委、县政府提出的“一个核心,两手抓”的工作思路,坚持把科技进步作为振兴县域经济的突破口来抓,以提高科技整体水平、转变经济增长方式为目的,以科技项目为依托,大力实施科技兴县战略,加速科技成果转化,有力促进了县域经济发展。
2005年实现地区生产总值65.2亿元,比上年增长8.8%;财政总收入2.14亿元(剔除农业税取消因素),增长13.6%;农民人均纯收入2757元,增长4%。
科技在经济社会发展中的支撑作用日益显现。
2003年以来,怀远县共获得各类科技成果16项,申请专利68项,实施市级以上科技项目43项,县本级科技项目100余项。
怀远县科技局2004年、2005年连续两年荣获全省“县级科技局综合考评先进单位”、全市“科技工作综合奖”。
2005年怀远县被评为“全国科技进步先进县”。
二、主要工作开展情况(一)积极创建全国科技进步先进县,提升怀远县科技整体形象。
为抓好全国科技进步先进县创建工作,县成立了以县委书记为组长、县长为第一副组长的创建全国科技进步先进县领导小组。
通过县科技局干部职工扎实工作、有关部门积极配合,以及省、市科技部门的大力支持,创先工作取得了明显成效。
2005年7月,怀远县在全省率先通过了国家科技进步考核,并于2005年年底被国家科技部评为全国科技进步先进县。
(二)积极争取上级科技项目,为经济发展提供支撑。
通过积极努力和争取,2004年以来,我们共争取到“国家农业科技成果转化资金项目”1项(获国家无偿经费资助50万元)、“国家富民强县专项行动计划试点县”和“国家粮食丰产科技工程”等国家重大科技计划项目2项、国家级星火计划项目6项、省农业科技园区石榴专家大院项目1项、省科技攻关项目1项、省级星火计划项目7项、市级科技计划项目19项,共获得科技项目资金400多万元。
石榴中多酚物质的提取研究石榴是一种常见的水果,它富含多种有益的营养物质,其中包括多酚化合物。
多酚化合物是一类具有多个可溶解于有机溶剂的酚基的化合物,它们在自然界中广泛存在于植物中,并具有抗氧化、抗炎症、抗肿瘤等多种生物活性。
因此,提取研究石榴中的多酚物质具有重要的意义。
目前,石榴中多酚物质的提取方法主要有溶剂提取、超声波辅助提取、微波辅助提取、高压提取等多种。
溶剂提取是最常用的一种方法,通常采用乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂进行提取。
这种方法简单易行,但存在有机溶剂消耗量大、提取时间长等不足之处。
超声波辅助提取是近年来发展起来的一种新兴的提取方法。
它利用超声波的机械作用和热效应来促进提取过程。
超声波的振动作用可以破坏细胞壁,增加物质的溶解度,从而提高提取效率;超声波的热效应可以加速物质的扩散速度,缩短提取时间。
因此,超声波辅助提取具有提取效率高、提取时间短等优点,被广泛应用于石榴中多酚物质的提取研究。
微波辅助提取是另一种常用的提取方法。
它利用微波辐射的热效应和非热效应来促进提取。
微波辐射可以使被提取物质分子的振动、摩擦与碰撞增加,从而加快物质的扩散和溶解速度;微波辐射还可以破坏细胞壁,释放细胞内的物质。
微波辅助提取具有提取速度快、溶剂消耗量小等优点,但也存在微波加热均匀性差、容易引起产物损失等缺点。
高压提取是利用高压对物质进行提取的一种方法。
它可以改变溶剂的物理性质,增加物质的溶解度,提高提取效率;高压还可以改变物质的结构,促进物质的释放。
高压提取具有提取效率高、提取速度快等优点,但也存在设备成本高、操作复杂等缺点。
在石榴中多酚物质的提取研究中,还可以采用常规提取与超声波辅助提取、微波辅助提取与高压提取的联合方法。
这些方法的组合可以充分发挥各自的优势,提高提取效率和提取速度。
总之,石榴中多酚物质的提取研究具有重要的意义。
通过对不同提取方法的优缺点进行比较,选择合适的提取方法可以提高提取效率和提取速度。
石榴皮多酚的提取工艺探究作者:吴琳王周利高振鹏来源:《农产品加工·下》2018年第02期摘要:在石榴的各类直接应用、深加工过程中,占总质量近乎30%的石榴皮大多被视为“无用”的下脚料而被丢弃,考虑到多酚类物质在石榴皮中的含量较高,若是能够将石榴皮中的多酚物质利用起来,一是可减少资源浪费,二是可提高石榴综合开发利用的价值。
对石榴皮多酚的提取进行工艺研究,选择乙醇体积分数、温度、时间、料液比等单因素试验,同时研究了正交试验。
结果表明,料液比和提取温度是影响石榴皮多酚提取效果的主要因素,两者的影响都达到极显著,乙醇体积分数的影响为显著,而提取时间的影响不显著。
最佳提取条件为石榴皮粉(过60目筛),以料液比1∶20(g∶mL)经过20%乙醇的回流提取(提取温度50 ℃,提取时间2 h),总多酚得率提高23.27%。
关键词:石榴皮;多酚;提取;正交试验中图分类号:TS255 文献标志码:A doi:10.16693/ki.1671-9646(X).2018.02.034Study on Extraction Technology of Polyphenol from PomegranateWU Lin1,WANG Zhouli2,*GAO Zhenpeng2(1. Chang'an Bank Baoji Branch Business Departmen,Baoji,Shaanxi 721000,China;2. College of Food Science and Engineering,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China)Abstract:In the pomegranate various types of direct application,deep processing, the total quality of nearly 30% of the pomegranate peel is mostly considered“useless”waste was discarded,taking into account the polyphenols in the pomegranate skin content is higher. If the pomegranate skin can be used in the polyphenols,one can reduce the waste of resources,the second is to improve the comprehensive development and utilization of pomegranate value. In this study,the extraction of pomegranate peel polyphenols was carried out. The orthogonal experiment was studied by selecting single factor experiments such as ethanol concentration, temperature,time and liquid ratio. It was found that the ratio of feed to liquid and extraction temperature were the main factors affecting the extraction of polyphenols from pomegranate peel. The effects of both were significant,and the effect of ethanol concentration was significant,but the effect of extraction time was not significant. The optimum extraction conditions were as follows:pomegranate powder(over 60 mesh sieve)was extracted at a ratio of 1∶20(g∶mL)to 20% ethanol(extraction temperature 50 ℃,extraction time 2 h),the phenol yield increased by 23.27%.Key words:pomegranate peel;polyphenol;extraction;orthogonal test1 材料與方法1.1 材料与试剂新鲜石榴皮,产自陕西省咸阳市。
第30卷第1期Vol.30,No.1西华大学学报(自然科学版)Journal of Xihua University ·Natural Science2011年1月Jan.2011文章编号:1673-159X (2011)01-0098-05收稿日期:2010-10-14基金项目:四川省教育厅自然重点项目(09ZA158);西华大学2008校人才培养与引进科研课题(R0820501)作者简介:唐鹏程(1985-),男,硕士研究生,主要研究方向为食品营养与安全。
通信作者:焦士蓉(1968-),女,副教授,博士,主要研究方向为食品生物技术。
E-mail :jsrong2004@ 石榴皮多酚提取工艺及活性研究进展唐鹏程,焦士蓉,唐远谋(西华大学生物工程学院,四川成都610039)摘要:结合多酚提取方法及原理,综述了近年来国内外关于石榴皮多酚的提取方法,并对石榴皮提取物活性研究成果进行了归纳和总结。
关键词:石榴皮;多酚;提取;活性中图分类号:TS255文献标志码:AAdvance of the Extraction of Pomegranate Peel Polyphenol and Its ActivityTANG Peng-cheng ,JIAO Shi-rong ,TANG Yuan-mou(School of Bioengineering ,Xihua University ,Chengdu 610039China )Abstract :In this paper ,methods for extraction of Pomegranate Peel Polyphenol are reviewed ,at the same time ,the activities of pomegranate peel extract at home and abroad are summarized.Key words :pomegranate peel ;polyphenol ;extraction ;activity石榴(pomegranate )为石榴属落叶灌木或小乔木植物,原产于中亚一带,至西汉张骞出使西域引入我国,我国陕西临潼、山东枣庄、安徽怀远、四川会理、云南蒙自均有种植[1]。
石榴皮(pomegranate peel )为石榴的干燥果皮,其性酸、味涩,具有涩肠、止血、杀虫之功效[2]。
石榴皮多酚是石榴皮中多酚羟基化合物的总称,包括鞣花单宁、没食子单宁、鞣花酸、没食子酸、儿茶素、花色素、绿原酸、阿魏酸和栎精等多种化合物,占干重量的10% 20%,研究表明其具有抗氧化、抗衰老、抗菌、抗突变、降血压和润肤美容的作用,在食品、医药和日用化学品等领域有巨大的应用价值。
1石榴皮多酚提取方法多酚物质的提取方法一般有热水提取法、溶剂提取法、碱性稀醇或碱性水提取法、超声波辅助提取法、微波提取法和超临界CO 2提取法,在多酚的提取过程中选择适宜的提取方法将有助于提取效率的提高和提取效果的增强,从而得到理想的实验效果,为后续实验创造有利的条件。
1.1溶剂提取法溶剂提取法是根据植物中各种成分在溶剂中的溶解性质,选用对活性成分溶解度大,对不需要溶出成分的溶解度小的溶剂,将活性成分从植物组织内溶解出来的方法[3]。
目前,多酚的浸提方法主要是有机溶剂提取法,常用的有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等[4-6],这些有机溶剂对多酚都有良好的溶解能力,不与多酚物质发生化学反应,且浸出杂质少、易于分离。
贾冬英等[7]采用体积分数为20%的乙醇做溶剂,料液比1:20,在50ħ条件下提取1h ,多酚得率达22.86%,取得了很好的效果;孙兰萍等[8]亦采用50%的乙醇作为提取溶剂,在液料比25ʒ1,70ħ条件下提取1.5h ,石榴皮多酚得率为16.28%;王晓瑜等[9]通过预实验采用甲醇、乙醇、乙酸乙酯和水分别对新疆石榴皮总多酚进行提取,结果多酚得率是甲醇>乙醇>水>乙酸乙酯。
由于甲醇和乙醇作溶剂时多酚得率相差不大,并且三种溶剂中乙醇的安全性最高,价格最为低廉,来源广,回收率高,因此选用乙醇作为提取溶剂。
由此可见,石榴皮多第1期唐鹏程,等:石榴皮多酚提取工艺及活性研究进展酚的提取在提取溶剂的选取上,乙醇备受青睐。
1.2微波辅助提取法物料经微波加热,内部温度升高、压力增大,当压力达到一定程度时,原料物细胞发生破裂,细胞内的欲提取物质溶入提取溶剂中;再者,微波产生的电磁场加速了被萃取成分由物料内部向萃取溶剂界面的扩散速率,从而缩短了萃取时间[10-11]。
宋薇薇等[12]在最佳实验条件下:乙醇为40%、提取功率为242W、提取时间为60s、料液比为1ʒ35时,提取3次粗提取物多酚含量为19.548g/100g;刘洪等[13]采用微波提取法对四川会理石榴皮中的多酚进行提取,通过正交试验确定最佳的提取工艺:30%乙醇溶液,料液比1ʒ20,提取功率300W,提取温度60ħ,提取时间100s,提取3次多酚得率达26.91%。
各因素对石榴皮多酚得率的影响由大到小依次为提取功率>提取温度>提取时间>提取次数。
微波辅助提取石榴皮多酚时间短、多酚得率较高,为提取工艺的综合研究找到了一条新途径。
1.3超声波辅助提取法超声波辅助法是利用超声波使植物组织在溶剂中瞬时产生空穴效应,让其细胞破裂,从而溶剂渗透到植物细胞内部,溶解其活性成分。
超声波辅助提取具有提取效率高、不破坏有效成分、可防止提取物在长时间高温或空气暴露条件下发生降解或褪色等变化的特点,目前已广泛用于提取生物碱等生物活性成分[14-15]。
赵艳红等[16]通过响应曲面法优化超声波提取石榴皮多酚,探讨了在该最佳提取条件下石榴皮多酚得率与二次提取时间的关系,还对摇床振荡提取和超声波辅助提取进行了比较,超声波提取不需加热,总提取时间仅为35min,为摇床振荡提取时间的1/7。
得到了可供工业化生产参考的最佳提取条件:乙醇体积分数为59%,超声时间(第1次26min,第2次为10min),超声功率90W(超声强度为0.2W/cm),提取量达321.26mg/g;焦士蓉等[17]通过正交试验,在以溶剂为40%乙醇、料液比为1ʒ30、提取时间为30min、提取温度为60ħ的最佳工艺条件下提取3次。
按此最佳条件提取石榴皮多酚,其提取率为25.45%。
所以,超声波辅助提取能有效地提高总多酚的提取速率,具有时间短、提取量高等优点。
1.4超临界流体萃取法超临界流体萃取分离是利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。
在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。
超临界CO2萃取技术具有安全、卫生、高品质、高效率、可以在常温下运行的特点,特别适合对挥发性和热敏性物质的提取,并能保证提取物的“纯天然性”。
于基成等[18]通过单因素条件的选择以及正交试验的优化,采用超临界CO2萃取技术提取绿茶中茶多酚的最优条件为温度60ħ、压力25MPa、萃取时间1h,茶多酚的萃取率为43.68%。
从实验数据我们可以看出其多酚提取率较为可观。
冯务群等[19]用超临界CO2萃取、超声提取、微波提取及浸渍提取等方法提取石榴皮中的没食子酸并用HPLC法测定其含量。
结果表明:4种方法提取所得没食子酸的含量分别是0.396%、0.311%、0.271%和0.498%。
可见以超临界CO2萃取法提取石榴皮中的没食子酸是一种提取效率较高的提取方法。
2石榴皮提取物活性研究成果2.1抗氧化作用自由基是人体内许多生化反应的中间代谢产物。
正常情况下,人体内自由基处于不断产生和不断清除的动态平衡中,自由基产生过多或清除过少,就会造成对组织的伤害[20]。
Harman[21]在总结前人研究的基础上完善了自由基理论:认为自由基攻击生命大分子从而造成组织细胞损伤,是引起机体衰老、肿瘤和一些其他疾病的根本原因。
现代医学和自由基科学越来越多地证明自由基与许多生命现象的疾病密切相关,例如动脉粥样硬化、高血压、白内障、癌症、心肌缺血再灌损伤、关节炎和类风湿症等。
石榴皮多酚提取物能有效地清除自由基,从而能起到抗氧化的作用。
张茜等[22]研究表明:石榴皮的水、甲醇、丙酮和乙酸乙酯4种提取物均具有抗油脂过氧化和清除DPPH自由基的能力,其抗氧化活性随添加量的增加而增加。
其中丙酮提取物的抗油脂过氧化作用最大,当其添加量为猪油质量的0.1%时,抗油脂过氧化活性接近添加量为0.02%茶多酚或BHT。
质量浓度为0.0175mg/mL的水提取物对DPPH自由基的清除率高达85.2%,高于BHT,但略低于茶多酚;田卉等[23]通过石榴皮醇提物和小鼠肝匀浆共浴,用自发产生脂质过氧化或分别以自由基诱导剂CCL4、H2O2和铁离子-抗坏血酸(Fe2+-VitC)激发脂质过氧化作用,以MDA产生量作为脂质过氧化作用程度指标。
结果表明:石榴皮醇提物可明显降低小鼠肝组织自发性MDA的生成,减轻CCL4、H2O2和(Fe2+-VitC)所致的肝脏脂质过氧化反应,具有良好的抗脂质过氧化作用;周本宏等[24]研究了石榴皮对自由基引起的细胞膜脂质过氧化损99西华大学学报·自然科学版2011年伤的保护作用:通过3种活性氧产生体系诱发脂质过氧化为实验模型,设立模型对照组、正常对照组以及3个石榴皮提取物给药组,观察比较各组中实验兔中MDA含量。
实验结果同对照组相比,三组石榴皮提取物对黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶系统、H2O2及UV照射3种方法引起的细胞膜脂质过氧化产物丙二醛的生成增加均有抑制作用;Negi等[25]利用石榴皮的乙酸乙酯、丙酮、甲醇和水提物形成磷钼合成物来评价其抗氧化能力,实验结果表明其均有很强的抗氧化能力,水提物相对较低。
通过Ames实验考查提取物对叠氮化钠诱变剂的抗突变作用,结果4种提取物含量在每个平板2500μg时表现出极强的减少叠氮化钠诱导的鼠伤寒沙门氏菌突变的能力; Shahid等[26]研究发现石榴皮甲醇提取物由于其强抗过氧化作用能很好地保持葵花籽油的稳定性;李云峰等[27]比较了石榴皮提取物和石榴浆提取物的抗氧化能力,由于石榴皮提取物中富含总多酚、黄酮和维生素C,其在清除超氧阴离子自由基、羟自由基、过氧离子自由基以及抑制CuSO4诱导的氧化低密度脂蛋白能力上均比石榴浆提取物要强,表现出极强的抗氧化作用。
石榴皮作为天然的抗氧化剂,其来源广泛、提取率高、抗氧化活性强、与机体亲和力强和安全性高等特点具有合成抗氧化剂无法比拟的优势,是今后的研究重点。
2.2抑菌作用随着抗生素在临床上的广泛应用,细菌的耐药性问题日趋严重,已成为全球关注的热点。
中草药以其毒副作用小、残留少、不易产生耐药性以及具有抗菌、抗病毒作用等特点具有西药无法比拟的优势[28]。