响应曲面法优化双酶法提取莲房原花青素_汪志慧
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葡萄籽中原花青素的提取及应用现状李豆;王珊珊【摘要】原花青素( proanthocyanidins,PC)是目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂,广泛分布于多种天然植物中。
阐述了葡萄废弃物中原花青素的功能,分析了其应用开发现状。
结合常用的提取方法,并综合国内外关于原花青素的研究进展,对葡萄籽中原花青素提取的工艺参数进行优化,从而得出葡萄籽中原花青素最优提取方案。
以期为葡萄籽的全面利用和原花青素的工业化生产提供科学依据,使原花青素拥有更广泛的应用。
%Currently, proanthocyanidins is internationally recognized as the most effective natural antioxidants which can scavenge free radicals in thebody.Proanthocyanidins is widely distributed in natural plants.This paper described the function of proanthocyanidins in the grape waste, and analyzed its application development bined with common extraction method, and the progress of proanthocyanidins at home and abroad, the process parameters of extracting the anthocyanin from grape seed was optimized, and the best extraction method of proanthocyanidins from grape seeds was get.The paper was expected to provide scientific basis for industrialized production and comprehensive utilization of proanthocyanidins from grape seed, so as to the proanthocyanidins has a wider application.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P335-339)【关键词】葡萄籽;原花青素;提取方法【作者】李豆;王珊珊【作者单位】沈阳工学院生命工程学院,辽宁抚顺113122;沈阳工学院生命工程学院,辽宁抚顺113122【正文语种】中文葡萄籽中富含多酚类物质,经过大量研究显示,葡萄中虽然葡萄籽占的比重极少,但是其中的多酚类物质的含量和种类均比皮和果肉丰富得多[1],而且这些多酚类物质具有极强的抗氧化能力。
响应面分析法优化超声提取连翘花黄色素工艺研究
王玲丽;滕红梅;弓苗苗
【期刊名称】《浙江农业学报》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】以黄色素吸光度为衡量指标,在单因素试验基础上,运用Box-Behnken 中心组合采用四因子三水平试验模型,建立回归方程,以响应面分析法(RSM)对连翘花黄色素的提取工艺进行优化。
结果表明,以料液比1∶28(V/m),乙醇浓度96%,超声时间31 min,超声温度72℃为提取条件,实际平均色素吸光度为0.7355,理论值为0.7557,二者相差较小。
【总页数】5页(P961-965)
【作者】王玲丽;滕红梅;弓苗苗
【作者单位】运城学院生命科学系,山西运城 044000;运城学院生命科学系,山西运城 044000;运城学院生命科学系,山西运城 044000
【正文语种】中文
【中图分类】S567
【相关文献】
1.响应面分析法优化红花黄色素提取工艺条件 [J], 魏安池;代红丽;谷文英
2.响应面分析法优化超声波提取密蒙花黄色素工艺 [J], 罗堾子;孔永强;张弘;郑华;张加研;李凯
3.响应面分析法优化超声提取党参皂苷的工艺研究 [J], 王婧;刘慧婷;柴庆凯;郝象瑢;李二峰;池明;刘慧芹;王远宏
4.响应面法优化金莲花色素的超声提取工艺研究 [J], 张慧君;王立丽;柴春节;王文侠;宋春丽
5.响应面分析法优化超声提取黑豆皮色素的工艺研究 [J], 王玲丽;郭艳茹
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响应曲面法优化莲子蛋白质的提取条件刘永乐;王发祥;俞健;王建辉;李向红;武玮芸【期刊名称】《长沙理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(009)004【摘要】The extraction technique of proteins from lotus seed was optimized using Plack- ett-Burman design, path of steepest ascent and response surface methodology. The results showed that the optimum extraction condition was 3.27% SDS concentration, 0.2% DTT concentration, pH= 12.0, 12 : I(V/W) of solvent/material ratio,and ultrasonic assistant treatment 21.5 min, extracting in 30℃ for 90 min. The extraction yield of protein from lo- tus seed could reach 92.27 % under this optimum extraction condition.%通过PB设计一最陡爬坡实验一响应曲面法,优化了莲子蛋白质的提取工艺,获得了其最佳工艺条件,即提取液SDS浓度为3.27%、DTT浓度为0.2%、pH=12.0、液固比(V/W)为12:1、提取温度为30℃、提取时间90min、超声波辅助时间为21.5min.在此条件下,莲子蛋白质提取率可达92.27%.【总页数】5页(P1-4,31)【作者】刘永乐;王发祥;俞健;王建辉;李向红;武玮芸【作者单位】长沙理工大学化学与生物工程学院,湖南长沙410004;长沙理工大学化学与生物工程学院,湖南长沙410004;长沙理工大学化学与生物工程学院,湖南长沙410004;长沙理工大学化学与生物工程学院,湖南长沙410004;长沙理工大学化学与生物工程学院,湖南长沙410004;长沙理工大学化学与生物工程学院,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】TS201.2【相关文献】1.响应曲面法优化钩藤叶中钩藤碱和异钩藤碱的提取条件 [J], 徐佳瑜;王晓红;杨胜伟;吕享;张智仙;张明生2.响应面法优化莲子磨皮粉中蛋白质的提取工艺 [J], 贺伟;刘永乐;王发祥3.响应曲面法优化海胆氨基酸提取条件 [J], 陈文;王湘君;王玉杰;李凌燕;郭冰莲;陈慧;郭松跃4.响应曲面法优化可溶性膳食纤维提取工艺条件 [J], 姚鹏程;王鑫;吴媛媛;徐丽萍5.响应曲面法优化可溶性膳食纤维提取工艺条件 [J], 姚鹏程[1];王鑫[2];吴媛媛[2];徐丽萍[2]因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
响应面法优化“紫娟”茶中花青素提取工艺的研究费旭元;林智;梁名志;王立波;陈继伟;吕海鹏;谭俊峰;郭丽【期刊名称】《茶叶科学》【年(卷),期】2012(32)3【摘要】Process extraction of anthocyanins from Zijuan tea was optimized by response surface methodology (RSM). Selected test factors and levels on the basis of the single-factor test, analysis of the significance of each factor and their interaction by using three factors and three levels of response surface analysis according to central composite (Box-Behnken) experimental design principles. The results showed that the optimum conditions for the extraction Zijuan tea anthocyanin are reaction temperature 29 >C, reaction time 132 min, the material-liquid ratio 1 : 26 in acidic methanol, under these conditions the concentration of anthocyanins in the extract can be achieved 5.94 mg/mL.%利用响应面分析法( Response Surface Analysis,RSM)对紫娟茶中花青素的提取工艺进行了优化.在单因素试验基础上,根据中心组合(Box-Behnken)试验设计原理和响应面分析法选取试验因素与水平,采用三因素三水平的响应面分析法对各个因素的显著性和交互作用进行分析,优化紫娟茶中花青素提取工艺.结果表明,紫娟茶中花青素提取的最佳工艺条件为:采用酸性甲醇为提取溶剂,提取温度29℃,提取时间132 min,料液比1∶26:在此条件下浸提液中花青素的质量浓度可以达到5.94 mg/mL.【总页数】6页(P197-202)【作者】费旭元;林智;梁名志;王立波;陈继伟;吕海鹏;谭俊峰;郭丽【作者单位】中国农业科学院茶叶研究所,农业部茶及饮料植物产品加工与质量控制重点开放实验室,国家茶产业工程技术研究中心,浙江杭州310008;中国农业科学院研究生院,北京100089;中国农业科学院茶叶研究所,农业部茶及饮料植物产品加工与质量控制重点开放实验室,国家茶产业工程技术研究中心,浙江杭州310008;云南农业科学院茶叶研究所,云南勐海666201;云南农业科学院茶叶研究所,云南勐海666201;云南农业科学院茶叶研究所,云南勐海666201;中国农业科学院茶叶研究所,农业部茶及饮料植物产品加工与质量控制重点开放实验室,国家茶产业工程技术研究中心,浙江杭州310008;中国农业科学院茶叶研究所,农业部茶及饮料植物产品加工与质量控制重点开放实验室,国家茶产业工程技术研究中心,浙江杭州310008;中国农业科学院茶叶研究所,农业部茶及饮料植物产品加工与质量控制重点开放实验室,国家茶产业工程技术研究中心,浙江杭州310008【正文语种】中文【中图分类】TS272;Q586【相关文献】1.响应面法优化紫茄子皮原花青素提取工艺研究 [J], 公云;杨平2.紫娟茶中花青素的抑菌性研究 [J], 戴妙妙;马红青;王婷婷;张晓峰3.基于响应面法提取‘紫娟’茶花青素最佳工艺的优化研究 [J], 李璐;倪婷婷;关文玉;阎意辉;李家华4.基于响应面法优化水提紫娟茶花青素工艺 [J], 张钎;沈雪梅;刘琨毅;张纪伟;周艺凡;李光秀;李家华5.紫娟茶中甲基化儿茶素提取工艺优化 [J], 李宇倩;高创创;李明超;李晓蕾;郝倩因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
响应面法优化高粱外种皮中原花青素的超声波辅助提取工艺黄曼;徐丽嫚;陈静;涂世;刘睿
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2012(033)024
【摘要】采用超声波辅助提取高粱外种皮中原花青素,在单因素试验的基础上,通过响应曲面分析对提取工艺参数进行优化,最优工艺为提取时间65min、提取超声功率60W、提取温度56℃。
在此条件下高粱外种皮中原花青素的理论提取得率达到1.789%,验证实验条件下实际最大值为(1.764±0.006)%,达到理论得率的98.6%;与未用超声辅助提取的方法[得率为(0.906±0.033)%]相比,得率增加了近1倍。
【总页数】5页(P26-30)
【作者】黄曼;徐丽嫚;陈静;涂世;刘睿
【作者单位】华中农业大学食品科学技术学院,湖北武汉 430070;华中农业大学食品科学技术学院,湖北武汉 430070;华中农业大学食品科学技术学院,湖北武汉 430070;华中农业大学食品科学技术学院,湖北武汉 430070;华中农业大学食品科学技术学院,湖北武汉 430070
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.9
【相关文献】
1.木棉花花青素超声波辅助提取工艺的响应面法优化 [J], 陈琼;叶思霞
2.响应面法优化超声波辅助提取荔枝核中原花青素研究 [J], 刘新;余小平
3.高粱外种皮中原花青素的提取工艺及其组分鉴定 [J], 刘睿;段玉清;谢笔钧;潘思轶;刘卫兵
4.响应面法优化海南可可豆中原花青素的提取工艺 [J], 房一明; 初众; 谷风林; 贺书珍; 赖剑雄
5.响应面法优化宁夏‘赤霞珠'皮渣中原花青素提取工艺 [J], 王海波;关玉嵩;徐飞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
响应曲面法优化亚临界水提取葡萄籽原花青素的工艺研究李超;郑义;王卫东;王乃馨;杨日福
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2010(031)012
【摘要】采用自行设计的适合工业化应用的2L亚临界水提取装置对葡萄籽中原花青素的亚临界水提取工艺进行优化,并与其他提取方法进行对比.结果表明:亚临界水提取原花青素的最佳工艺参数为提取温度151℃、提取时间21min和提取压力12MPa,在此条件下,原花青素得率为3.88%;与传统索氏提取法和乙醇回流提取法相比,亚临界水提取法具有提取时间短、效率高等优点;所设计的2L亚临界水提取装置自动化程度高、操作简便.
【总页数】5页(P6-10)
【作者】李超;郑义;王卫东;王乃馨;杨日福
【作者单位】徐州工程学院食品工程学院,江苏,徐州,221008;徐州工程学院食品工程学院,江苏,徐州,221008;徐州工程学院食品工程学院,江苏,徐州,221008;徐州工程学院食品工程学院,江苏,徐州,221008;华南理工大学理学院,广东,广州,510640【正文语种】中文
【中图分类】TS201.1;O625.31
【相关文献】
1.响应面法优化亚临界水提取银耳多糖工艺研究 [J], 高丽萍;郑光耀;闫林林;刘晓巍;张建华;韦朝宽
2.亚临界水提取黑枸杞花青素工艺研究 [J], 邓丽娟;洪霞;钱滢文;王克辉;周鑫魁;刘琦;吴丽华
3.响应面优化亚临界水提取茶色素工艺研究 [J], 刘丽辰;黄秀红;阮怿航;张禄焕;赵璇;林金科
4.亚临界水提取灵芝酸性和中性三萜的工艺研究 [J], 朱忠敏
5.亚临界水提取灵芝酸性和中性三萜的工艺研究 [J], 朱忠敏
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响应曲面法优化银杏叶萜内酯的纤维素酶辅助提取工艺喻春皓;张萍;师静静【期刊名称】《亚太传统医药》【年(卷),期】2009(5)11【摘要】采用响应曲面法对银杏叶中萜内酯的纤维素酶辅助提取工艺过程进行了研究.在单因素实验基础上根据中心组合实验设计原理,采用4因素5水平的响应曲面分析法对提取工艺进行了优化.通过响应曲面实验及回归分析得出最佳工艺条件为:纤维素酶浓度为20.00U·g-1GBL,酶解温度45℃,酶解时间2.5h,pH4.5,预测总萜内酯的提取率为0.40%.经验证,采用酶法辅助提取工艺时.总萜内酯提取率为0.40%,相对单一乙醇提取法(0.24%)提高了约66.67%.表明由响应曲面法获得的二次模型方程能较好地预测实验结果及优化条件.【总页数】4页(P20-23)【作者】喻春皓;张萍;师静静【作者单位】淮阴工学院生命科学与化学工程学院/江苏省凹土资源利用重点实验室,江苏,淮安,223003;淮阴工学院图书馆,江苏,淮安,223003;淮阴工学院生命科学与化学工程学院/江苏省凹土资源利用重点实验室,江苏,淮安,223003【正文语种】中文【中图分类】R284【相关文献】1.响应曲面法优化墨旱莲三萜总皂苷提取工艺研究 [J], 沈雅婕;张榕文;黄凯伟;吴依娜;胡盼盼;杨广荣;李耿2.银杏叶总黄酮苷和萜内酯类化合物最佳提取工艺研究 [J], 陈红斗;孙黎清;董自波3.响应曲面法优化夏枯草中总三萜化合物提取工艺研究 [J], 苏元元;朱鹤云;郭淑英;冯波4.响应曲面法优化夏枯草中总三萜化合物提取工艺研究 [J], 苏元元;朱鹤云;郭淑英;冯波;;;;5.Box-Behnken响应曲面法优化栾树果实中三萜总皂苷提取工艺研究 [J], 曹雪丽;田润昱;焉玉超;周丹;董云;郭晓因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
响应曲面法优化双酶法提取莲房原花青素汪志慧,孙智达*,谢笔钧(华中农业大学食品科学技术学院,湖北 武汉 430070)摘 要:利用Box-Behnken 中心组合试验设计及响应面(RSM)分析,研究双酶法提取莲房原花青素(LSPC)的浸提条件对原花青素提取率的影响,利用SAS 软件对莲房原花青素提取率的二次回归模型进行分析。
结果表明:双酶法提取莲房原花青素的最佳工艺参数为酶解温度53℃、酶解时间1.6h 、pH4.8、果胶酶:纤维素酶=1:1.1,在此工艺参数下原花青素的提取率为5.20%,优化后的工艺相对单一乙醇提取法提取率的3.84%,有明显的提高。
采用DPPH 法进行抗氧化性的对比,结果显示双酶法提取的莲房原花青素比单一醇法提取的原花青素的清除DPPH 自由基的能力强。
因此,由Box-Behnken 响应曲面法优化所得的双酶法提取工艺可为莲房原花青素的工业提取提供参考和依据。
关键词:莲房;原花青素;酶解;提取率;中心组合设计;响应面Optimization of the Double-enzymatic Extraction of Procyanidins from Lotus Seed Pods UsingResponse Surface MethodologyWANG Zhi-hui ,SUN Zhi-da*,XIE Bi-jun(College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)Abstract :A process for extracting procyanidins from lotus seed pods consisting of simultaneous double-enzymatic hydrolysis with pectinase and cellulose and subsequent extraction with 65% aqueous ethanol solution was proposed in this study. Central composite design (CCD) coupled with response surface methodology (RSM) was used to investigate the optimization of the double-enzymatic hydrolysis of lotus seed pods for improved procyanidin extraction. A mathematical predictive model for the extraction yield of procyanidins was established based on the experimental data from CCD design, and analyzed using SAS software. The results showed that the optimal technological conditions for the hydrolysis of lotus seed pods were as follows:hydrolysis temperature, 53 ℃; hydrolysis time, 1.6 h; initial hydrolysis pH, 4.8; and the ratio of pectinase to cellulose, 1: 1.1, and the yield of procyanidins was 5.20% after hydrolysis under these conditions followed by 120 min extraction at 55 ℃with 65%aqueous ethanol solution, 35.7% higher than that of single ethanol extraction. In addition, procyanidins extracted by the method had stronger ability to scavenge DPPH radicals than those derived from single ethanol extraction.Key words :lotus seed pod ;procyanidins ;enzymatic hydrolysis ;extraction rate ;central composite design ;response surface methodology中图分类号:TS201.1 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2011)04-0064-05收稿日期:2010-03-29基金项目:国家“863”计划项目(2007AA100401)作者简介:汪志慧(1984—),女,硕士研究生,研究方向为天然产物化学。
E-mail :wangzhihui100@ *通信作者:孙智达(1963—),男,教授,博士,研究方向为天然产物化学。
E-mail :sunzhida@莲房是莲科植物莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)的成熟花托,又名莲蓬壳(lot us seed pod ,LS),具有消瘀、止血、去湿的功效[1]。
现已研究发现莲房中含有的主要活性生理物质为原花青素,原花青素是至今为止发现的最有效的自由基清除剂之一[2],具有增强免疫力、保护心血管、预防高血压、抗肿瘤、抗辐射、抗突变及美容等作用[3-6]。
由于它广泛的生理活性及出色的安全性,在食品化妆品及医药领域具有广阔的前景[7-8]。
目前,原花青素的提取方法有水溶剂提取法、有机溶剂提取法、微波提取法、超声提取法、超临界流体萃取法等[9-13],生物酶法提取植物中的原花青素是在传统的溶剂提取方法的基础上,根据植物细胞壁的构成,利用酶的反应所具有的高度专一性等特点,选择相应的酶,将细胞壁的组成成分水解或降解,破坏细胞壁结构,使有效成分充分暴露出来,溶解、混悬于溶剂中,从而达到提高原花青素提取率的目的[14-17],而莲房中的原花青素几乎被以纤维素和果胶为主要构成的莲房细胞壁所包围,因此本实验选用纤维素酶和果胶酶对莲房进行酶解,基于以上原理建立了双酶法提取莲房原花青素的工艺,以期得到较高的提取率。
响应曲面法(response surface methodology,RSM)采用合理的试验设计,能以经济的方式,用较少的试验数量和时间对试验进行全面研究,不仅可以建立连续变量曲面模型,对因素及其交互作用也可以进行评价,可以有效快速地确定多因素系统的最佳条件[17]。
RSM虽然广泛用于众多过程优化控制等领域[18-20],但关于莲房原花青素双酶法提取工艺条件的优化未见报道。
本实验采用RSM法,以莲房原花青素提取率为考察指标,对影响莲房原花青素提取提取率的一些关键因素进行研究,探求酶法提取莲房原花青素的最佳工艺条件,以便于对莲房资源进一步开发利用。
1材料与方法1.1材料与试剂莲房采自武汉市汤逊湖,品种为武植2号;葡萄籽原花青素标准品(纯度95%) 天津市尖峰天然产物研究开发有限公司;纤维素酶(10000U/g) 北京奥博星生物技术有限责任公司;果胶酶(30000U/g) 北京双旋微生物培养基制品厂;DPPH自由基美国Sigma公司;香草醛、浓硫酸、甲醇、乙醇均为分析纯国药集团化学试剂有限公司。
1.2仪器与设备FuheHH-4数显恒温水浴锅金坛市富华仪器有限公司;RE-111型旋转蒸发仪瑞士Buchi公司;SH2-Ⅲ型循环水真空泵上海亚荣生化仪器厂;UV-9100紫外-可见分光光度计北京瑞利公司;电子天平德国Sartorius公司。
1.3方法1.3.1原花青素双酶法提取新鲜莲房经粉碎后,准确称取10g,加入双酶(果胶酶-纤维素酶)进行酶解反应,酶解时溶液的体积为50mL,然后用乙醇提取,提取温度55℃,乙醇体积分数65%,提取时间120min。
抽滤得提取液,在50℃条件下用旋转蒸发仪将乙醇蒸出,定容至100mL测定莲房原花青素提取率。
1.3.2原花青素单一醇提取法提取率新鲜莲房经粉碎后,准确称取10g,用100mL体积分数65%乙醇溶液55℃浸提120min,抽滤得提取液,在50℃条件下用旋转蒸发仪将乙醇蒸出,定容至100mL 测定单一醇提法的莲房原花青素提取率。
1.3.3原花青素提取率的测定原花青素含量的测定采用硫酸-香草醛法[21]。
提取液中原花青素的质量原花青素提取率/%=———————————×100莲房质量1.3.4单因素及响应曲面法试验设计和统计分析单因素影响试验主要考虑酶解温度、酶解pH值、酶解时间以及加酶量等因素原花青素提取率的影响。
响应曲面法试验设计采用Box-Behnken模型,以酶解温度、酶解pH值、酶解时间以及加酶比例(果胶酶:纤维素酶)为主要考察因素(自变量),分别用X1、X2、X3、X4表示,按方程:X i=(x j—x0)/Δx对自变量进行编码,其中,X i 为自变量的编码值,x j为自变量的真实值,x0为试验中心点处自变量的真实值,Δx为自变量的变化步长[15]。
并以1、0、-1分别代表自变量的高、中、低水平,因素编码及各自变量水平见表1。
采用SAS9.0对试验数据进行回归分析。
该模型通过最小二乘法拟合二次多项方程可以表达为:Y=A0+∑A i X i+∑A ii X i2+∑A ij X i X j式中:Y为响应值(莲房原花青素提取率);A0为常数项;A i为线性系数;A ii为二次项系数;A ij为交互项系数;X i、X j(i≠j)为自变量编码值。
自变量编码水平(X i)-10+1x1酶解温度/℃505560x2酶解时间/h 1.0 1.5 2.0 x3 pH 4.5 5.0 5.5 x4加酶比0.6:11:1 1.4:1表1 双酶法提取莲房原花青素响应面试验因素水平及编码Table 1 Coded values and corresponding actual values of factors inCCD design1.3.5清除二苯三硝基苯肼自由基(DPPH自由基)的IC50值及清除率的计算DPPH自由基是一种稳定的以氮为中心的自由基,通过在515nm波长处检测双酶法和单一醇法提取的莲房原花青素对DPPH自由基的清除效果,计算其抗氧化能力,并计算出自由基清除率为50%时自由基清除剂质量浓度,即IC50(半数抑制率质量浓度)。