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大孔树脂纯化美藤果壳酚类物质的研究

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120 CHINA OILS AND FATS 2018 Vo1.43 No.2 大孔树脂纯化美藤果壳酚类物质的研究 杨婉 ,葛学惠 ,赵晨伟 ,唐年初 (1.江南大学食品学院,江苏无锡214122;2.上海梁丰食品销售有限公司,上海200333) 摘要:以关藤果壳为原料,用70%乙醇提取得到美藤果壳酚类粗提物,研究大孔树脂纯化关藤果壳 酚类物质的工艺条件,对AB一8、HPD300、NKA一9、D101、S一8、DM130 6种型号大孔树脂进行了筛 选。结果表明:NKA一9型大孔树脂为纯化美藤果壳酚类物质最佳树脂;NKA一9型大孔树脂纯化 关藤果壳酚类物质的最佳工艺条件为上样液质量浓度10 mg/mL、上样速度2.0 mlMmin、以70%的 乙醇溶液洗脱、洗脱速度1.0 mL/min、洗脱剂体积2.5 BV。在最佳工艺条件下纯化后的美藤果壳 酚类物质的总酚含量为73.8%,对比于粗提物中的总酚含量33.2%,提高了1.2倍。 关键词:美藤果壳;酚类物质;大孔树脂;纯化 中图分类号:TS229;TQ28 文献标识码:A 文章编号:1003—7969(2018)02—0120—05 Purification of phenolic compounds from Sacha Inchi shells by macroporous resin YANG Wan ,GE Xuehui ,ZHAO Chenwei ,TANG Nianchu (1.School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,Jiangsu,China; 2.Shanghai Liangfeng Food Sales Co.,Ltd.,Shanghai 200333,China) Abstract:With Sacha Inchi(SI)shells as raw material,the crude phenolic compounds extract was ex— traeted by 70%ethano1.The purification process conditions of phenolic compounds from SI shells by macroporous resins were studied,and six kinds of macroporous resins of AB一8,HPD300,NKA一9, D101,S一8 and DM130 were screened.The results showed that NKA一9 type resin was the most suitable resin for the purification of SI shell phenolic compounds.The optimal puriicatifon process conditions were obtained as follows:mass concentration of sample 10 mg/mL,flow rate of sample 2.0 mL/min,with 70%ethanol as eluent,elution rate 1.0 mL/min,and eluent volume 2.5 BV.Under the optimal condi— tions,the total phenol content in phenolic compounds from SI shells was 73.8%,which was 1.2 times higher than that in crude extract(33.2%). Key words:Sacha Inchi shell;phenolic compounds;macroporous resin;puriifcation 美藤果,又称印加果、南美星油藤,属大戟科多 年生木质藤本植物,生长在秘鲁亚马逊的低地,由土 著居民种植 。我国美藤果由中科院西双版纳热 带植物园于2006年从秘鲁引种成功 ,目前在普 洱、西双版纳等地均有大面积的种植 。美藤果纯 收稿日期:2017—06—14;修回日期:2017—10—22 作者简介:杨婉(1992),女,在读硕士,研究方向为美藤果 壳中酚类物质的纯化、结构鉴定及清除自由基功能评价 (E·mail)jnyangwan@126.com。 仁率为64%,仁含油率高达52%,且油中含有49% 亚麻酸和36%亚油酸,粕中蛋白质含量可达37%。 2013年,美藤果被我国卫生部批准为新资源 食品 。 天然酚类化合物在癌症等疾病的预防和治疗中 起着重要的作用 。天然酚类化合物包括酚酸、黄 酮、类黄酮、单宁、苯乙烯类、姜黄素类、香豆素类、木 脂素类、醌类等 。研究表明,一些植物原料加工 后的副产物是重要的天然酚类化合物的重要来 源 。目前,关于美藤果壳中酚类物质的研究很 少,因此本文以美藤果壳为原料,用70%乙醇提取 通信作者:唐年初,副教授,硕士生导师(E—mail)tangnc@ 126.corn。 2018年第43卷第2期 中国油脂 121 其中的酚类物质并使用大孔吸附树脂将提取的酚类 物质进行纯化。 1材料与方法 1.1 实验材料 1.1.1原料与试剂 美藤果,购于云南普洱联众生物资源开发有限 公司,手工剥壳后将壳置于50℃的真空干燥箱中干 燥后粉碎,过4O目筛,用石油醚(3O~60℃)脱脂后 备用。 石油醚(30~60℃)、无水乙醇、无水碳酸钠为 分析纯;没食子酸对照品为优级纯;福林酚试剂为生 化试剂;AB一8、HPD300、NKA一9、D101、S一8、 DM130型树脂,购于陕西西安乐博生化科研有限 公司。 1.1.2仪器与设备 88—1型数显恒温大功率磁力搅拌器;RE一 52A旋转蒸发仪;ME204E电子天平,梅特勒一托利 多仪器有限公司;ZKXF型真空干燥箱;DKZ系列电 热恒温振荡水槽;HL一2B数显恒流泵; 2.5 cm× 30 cm玻璃层析柱;BSZ一100自动部分收集器; HD一3紫外检测仪;UV2802型紫外可见光分光光 度计。 1.2 实验方法 1.2.1总酚含量的测定 采用福林酚法测定总酚含量 。没食子酸质 量浓度在7~70 ̄g/mL范围内与765 nm处的吸光 度呈现良好的线性关系 。精确称取100 mg没食 子酸,用去离子水溶解后定容于100 mL容量瓶,得 到质量浓度为1 mg/mL的没食子酸标准储备液。 用移液管精确量取0、1、2、3、4、5、6 mL标准储备液 于100 mL容量瓶中,用去离子水定容,则没食子酸 标准工作液的质量浓度分别为0、10、20、30、40、5O、 60 ̄g/mL。分别移取各质量浓度的没食子酸标准 工作液1 mL于10 mL容量瓶中,分别加5.0 mL去 离子水,再分别加0.6 mL福林酚试剂,反应8 min 后加2.4 mL饱和碳酸钠溶液,反应5 min后用去离 子水定容,定容后将容量瓶置于暗处避光反应2 h 后,测定溶液在765 nm处的吸光度。以没食子酸的 质量浓度为横坐标,765 nm处的吸光度为纵坐标绘 制没食子酸标准曲线,得到回归方程为Y=0.114 lx+ 0.007 7,R。=0.999 2。 1.2.2美藤果壳酚类粗提物的制备 称取一定量的脱脂美藤果壳粉末,以20:1的液 料比加入70%乙醇溶液,60℃下回流提取l h,抽滤 后将滤渣再以相同的方式提取1次,合并两次的滤 液后蒸干溶剂,经真空干燥得美藤果壳酚类粗提物。 称取一定量的粗提物,用去离子水溶解定容,测定总 酚含量,计算出粗提物中总酚含量为33.2%。 1.2.3树脂的预处理 称取一定量的树脂,用无水乙醇浸泡树脂后用 无水乙醇清洗至洗出液滴加去离子水不产生白色浑 浊为止。用去离子水洗去无水乙醇后,用5%HC1 溶液浸泡树脂4~6 h后过滤,用去离子水洗至中 性。再用5%NaOH溶液浸泡树脂4~6 h后过滤, 用去离子水洗至中性后,70℃真空干燥备用。 1.2.4大孔树脂对美藤果壳酚类物质的静态吸附 及解吸实验 1.2.4.1静态吸附实验 分别称取预处理好的6种树脂各1 g,用少量的 无水乙醇溶胀后用去离子水洗去无水乙醇,再用滤 纸吸干树脂表层的水,将树脂转移到150 mL具塞三 角瓶中,分别加入一定质量浓度的美藤果壳酚类溶 液40 mL,30℃水浴摇床吸附24 h,充分吸附后过 滤,将滤液定容,测定滤液中总酚的质量浓度,按下 式计算各树脂的吸附量和吸附率。 Q。=(C0 x Vo—C。×vo)/ E=(C0×Vo—C。× )/(Co×Vo)×100% 式中:Q 为达到吸附平衡时树脂的吸附量, mg/g;E为吸附率,%;C。为酚溶液的初始质量浓 度,mg/mL;Vo为酚溶液的初始体积,mL;C 为滤液 定容后总酚的质量浓度,mg/mL;Vo为滤液定容的 体积,mL;W为树脂的质量,g。 1.2.4.2静态解吸实验 将上述吸附饱和的树脂再次转移到150 mL具 塞三角瓶中,准确加入50 mL 95%乙醇,30℃水浴 摇床解吸24 h,过滤后将滤液定容,测定滤液中总酚 的质量浓度,按下式计算各树脂的解吸量和解吸率。 Qd=Cd×v./w D=Cd× /(Co×Vo—C。×vo)×100% 式中:Qd为解吸量,mg/g;D为解吸率,%;Cd 为解吸后酚溶液质量浓度,ms/mL; 为解吸后酚 溶液体积,mL。 1.2.5大孔树脂对美藤果壳酚类物质的动态吸附 和洗脱实验 1.2.5.1大孔树脂的动态吸附实验 通过静态吸附和解吸实验,从6种大孔树脂中 筛选出1种最理想的树脂进行动态吸附实验。将预 处理好的树脂用95%的乙醇溶胀后进行湿法装柱, 装入 2.5 cm×30 cm的玻璃层析柱中,柱床体积 (BV)为100 mL。用去离子水平衡柱子并排去层析 l22 CHINA OILS AND FATS 柱中的气泡。使用去离子水复溶美藤果壳酚类物质 的粗提物,得到不同质量浓度的待上样液。将待上 样液进行上样,用恒流泵控制上样速度和流出液速 度,使用紫外分光光度计检测流出液的吸光度,并使 用部分收集器进行收集,10 mL为1管。当流出液 的吸光度达到进样液吸光度的1/10时停止上样 (此点认为酚类化合物已透过)。动态吸附量按下 式进行计算。 Q=(C 一C )× 式中:Q为吸附量,mg/100 mL;C 为上样液总 酚质量浓度,mg/mL;C 为流出液的总酚质量浓度, mg/mL;V为流出液体积,mL; 为柱床体积, 100 mL。 1.2.5.2动态洗脱实验 先使用去离子水对吸附饱和的树脂洗去可溶性 糖以及蛋白质,洗至流出液还原糖反应呈阴性 。 然后对大孔树脂进行动态洗脱实验。动态解吸率按 下式进行计算。 P=c。×v/(Q× )×100% 式中:P为动态解吸率,%;Cp为洗脱流出液的 总酚质量浓度,mg/mL; 为洗脱流出液体积,mL。 2结果与讨论 2.1 静态吸附、解吸实验结果 以大孔树脂的吸附量、吸附率、解吸量和解吸率 为评价指标,将AB一8、HPD300、NKA一9、D101、S一 8、DM130 6种树脂进行了比较,结果见表1。从表1 可以看出,s一8树脂有最高的吸附率,但解吸率仅 为0.7%。HPD300和NKA一9的吸附能力相近,但 NKA一9的解吸率明显高于HPD一300,因此选择 NKA一9为美藤果酚类物质的最佳纯化树脂。 表1 6种不同型号树脂吸附和解吸性能的比较 2.2动态吸附、解吸实验结果 2.2.1 上样液质量浓度对吸附效果的影响 当上样液质量浓度过低时,纯化效率低,上样液 质量浓度过高时,树脂吸附不完全。控制上样速度 为2.0 mL/min,分别采用2、5、1O、20、30、40 mg/mL 上样液质量浓度进行实验,结果见图1。从图1可 以看出,在质量浓度为2~10 mg/mL范围内,树脂 的吸附量随上样液质量浓度的增大而增大,当上样 液质量浓度大于10 mg/mL时,吸附量增加趋于平 缓,且当上样液质量浓度大于10 mg/mL时,上样液 开始出现沉淀,上样后在柱床的上层出现絮状沉淀, 不利于大孔树脂的吸附。综上,选10 mg/mL为本 实验中的上样液质量浓度。 ^ 吕 0 宝 8 皿卸l 蓝 上样液质量浓度/(mg/mL) 图1上样液质量浓度对吸附量的影响 2.2.2上样速度对吸附效果的影响 控制上样液质量浓度为10 mg/mL,分别采用 0.8、1.2、1.6、2.0、2.4、2.8 mL/min的上样速度进 行实验,结果见图2。从图2可以看出,在上样速度 0.8~2.0 mL/min范围内,大孔树脂的吸附量变化 很小,当上样速度大于2.0 mL/min时,吸附量随上 样速度的增大呈直线下降。而当上样速度较小时, 吸附效率低,因此选2.0 mL/min为最佳上样速度。 一 吕 0 宝 吕 x,J 、面删 莲 上样速度/(mL/min) 图2上样速度对吸附量的影响 2.2.3 NKA一9型大孔树脂动态吸附曲线 根据上述确定的两个最佳上样条件,取上样液 质量浓度为10 rag/mE的美藤果壳酚类溶液,以2.0 mL/min的上样速度进行上样,使用自动部分收集 器收集流出液,10 mL为1管,并测定总酚含量,以 上样体积为横坐标(BV:100 mL),流出液的总酚质 量浓度为纵坐标,绘制动态吸附曲线,结果见图3。 从图3可以看出,当上样体积为3 BV(300 mL)时, 酚类物质开始泄露,当上样体积到25 BV(2 500 mL)时,大孔树脂趋于饱和。泄漏点与饱和点之间 有较大的差距,大孔树脂达到完全饱和吸附,需连续 上样25 BV,因此在实际生产中,可选用循环上样的 模式。 2018年第43卷第2期 中国油脂 123 —12 10 g 2.2.4洗脱剂的体积分数对解吸率的影响 NKA一9为中等极性的大孔树脂,需选择极性 较强的溶剂作为洗脱剂。以达到洗脱目的,且使用 中较为安全环保且经济为原则,选用乙醇作为洗脱 剂。分别使用体积分数为15%、30%、50%、70%、 90%、100%的乙醇对吸附有美藤果酚类物质的大孔 树脂柱在洗脱速度1.0 mL/min、洗脱液体积2.5 BV 条件下进行洗脱,收集洗脱液定容并测定总酚的质 量浓度,计算解吸率,结果见图4。从图4可以看 出,酚类物质与大孔树脂存在强烈的氢键作用,低体 积分数的乙醇很难将酚类物质洗脱下来,随着乙醇 体积分数的增加,解吸率也随之增加。当乙醇体积 分数为70%时,解吸率为89.1%,乙醇体积分数为 90%时,解吸率为90.1%,差别较小,因此选用体积 分数70%乙醇为最佳的洗脱剂。 瓣 洗脱剂体积分数/% 图4洗脱剂体积分数对解吸率的影响 2.2.5洗脱速度对解吸率的影响 用体积分数为70%的乙醇,分别使用0.5、1.0、 1.5、2.0、2.5 mL/min的洗脱速度,在洗脱液体积 2.5 BV条件下对吸附有美藤果酚类物质的大孔树 脂柱进行洗脱,收集洗脱液定容并测定总酚的质量 浓度,计算解吸率,结果见图5。 琏 洗脱速度,(mL/Inin) 图5洗脱速度对解吸率的影响 从图5可以看出,当洗脱速度大于1.0 mlMmin 时,解吸率随洗脱速度的增大而减小。当洗脱速度 过小时,洗脱周期较长,因此1.0 mL/min的洗脱速 度较为合适。 2.2.6 NKA一9型大孔树脂动态解吸曲线 采用循环上样使得大孔树脂柱达到吸附饱和, 用去离子水冲洗柱子,洗至流出液还原糖反应呈阴 性,再用70%的乙醇,洗脱速度为1.0 mlMmin,对柱 子进行洗脱,以10 mL为1管收集洗脱液,测定总酚 的质量浓度,绘制动态解吸曲线,结果见图6。从图 6可以看出,用2.5 BV(250 mL)左右的洗脱液可将 大孔树脂吸附的酚类物质全部洗下来。收集 0.25~2.5 BV(25~250 mL)之间的洗脱液,经干燥 得到纯化的美藤果壳酚类物质。 O O.5 1.O 1.5 2.O 2.5 3.0 3.5 洗脱液体积/BV 图6 NKA一9动态解吸曲线 通过动态吸附和解吸实验得到NKA一9型大孔 树脂纯化美藤果壳酚类物质的最佳工艺条件为:上 样液质量浓度10 mg/mL,上样速度2.0 mlMmin;以 70%的乙醇溶液洗脱,洗脱速度1.0 mlMmin,洗脱 液体积2.5 BV。在最佳工艺条件下纯化的美藤果 壳酚类物质的总酚含量为73.8%,对比于粗提物中 的总酚含量33.2%,提高了1.2倍。 3结论 本文使用乙醇提取得到美藤果壳酚类物质的粗 提物,并用大孔树脂将其纯化,探讨大孔树脂纯化的 工艺条件。以静态吸附和解吸性能为标准,比较了 AB一8、HPD300、NKA一9、DIO1、S一8、DM130 6种 型号的大孔树脂,得出NKA一9对于纯化美藤果壳 酚类物质有最好的效果。同时对NKA一9进行了动 态吸附和解吸实验,得到NKA一9型大孔树脂纯化 美藤果壳酚类物质的最佳工艺条件为:上样液质量 浓度10 mg/mL,上样速度2.0 mlMmin,以70%的乙 醇溶液洗脱,洗脱速度1.0 mL/min,洗脱液体积2.5 BV。在最佳工艺条件下纯化后的美藤果壳酚类物 质的总酚含量为73.8%,对比于粗提物中的总酚含 量33.2%,提高了1.2倍,说明NKA一9型号树脂能 够有效地纯化美藤果壳酚类物质。 (下转第128页) 128 CHINA OILS AND FATS 2018 Vo1.43 No.2 糖得率的因素依次为:液料比>超声时间>超声功 量的研究[J].中国药学杂志,1996,31(9):550—553. 率。在最佳条件下,即提取温度40 cC、液料比14:1、 超声功率140 W、超声时间76 min时,发芽糙米米 [7]郭磊,王嘉新,皮佳玉,等.腾冲红花油茶多糖体外抗氧 化活性研究[J].中国油脂,2014,39(3):37—39. 糠多糖得率为2.85%。发芽糙米米糠多糖具有较 强的抗氧化能力,不仅比普通米糠水提多糖的抗氧 化活性高,而且对·OH的清除能力高于V 。提示 发芽糙米米糠多糖有更好的功能活性。 参考文献: [1]张守文.糙米的营养保健功能[J].粮食与饲料工业, 2003(12):38—41. [8]朱艳华,谭军.玉米多肽抗氧化作用的研究[J].中国 粮油学报,2008,23(1):36—43. [9]叶文姣,冯武,黄文,等.蛹虫草胞外多糖的体外抗氧 化活性分析[J].华中农业大学学报,2014,33(5): 105—110. [10]涂宗财,寇玉,王辉,等.荷叶多糖的超声波辅助提取 和抗氧化活性[J].食品科学,2013,34(16): 108—112. [2]高丽红,吴盛文,何旭孔,等.糙米及其制品营养成分 含量的比较[J].粮食与饲料工业,2016(5):4—5. [3]ZHOU Z,RAOBRDS K,HELLIWELL S,et a1.Composi— [11 1魏明,王晨,杨超英,等.酶法协同超声波提取米糠多糖 及其抗氧化活性研究[J].中国油脂,2015,40(1): 78—82. tion and functional properties of rice[J].Int J Food Sci Technol,2002,37(8):849—868. [12]殷军,葛青,毛建卫,等.竹叶多糖的组分及抗氧化活 性分析[J].食品工业科技,2013,34(2):100—103. [4]LAMBERTS L,DEBIC E,VANDEPUTrE G E,et a1. Effect of milling on eolour and nutritional properties of rice [13]董万领,闫晓明,程江华,等.响应面法优化水提菜籽 多糖工艺[J].中国油脂,2014,39(4):87—89. [J].Food Chem,2007,100(4):1496—1503. [14]ZHA X Q,WANG J H,YANG X F,et a1.Antioxidant properties of polysaccharide fractions with different molec— [5]王文平,郭祀远,李琳,等.苯酚一硫酸法测定野木瓜 中多糖含量的研究[J].食品科学,2007,28(4): 276—279. ular mass extracted with hot—water from rice bran[J]. Carbohydr Polym,2009,78(3):570—575. [6]董群,郑丽伊.改良的苯酚一硫酸法测定多糖和寡糖含 (上接第123页) 参考文献: [1]GUILLI ̄N M D,RUIZ A,CABO N,et a1.Characterization of sacha inchi(Plukenetia volubilis L.)oil by FTIR spec— [D].长沙:湖南农业大学,2010. [10]鲁晓翔,赵晨光,连喜军.板栗壳多酚提取条件及其 抗氧化性研究[J].食品研究与升发,2008(3): 32—36. troscopy and H NMR.Comparison with linseed oil[J].J Am Oil Chem Soc,2003,80(8):755—762. [11]GARRIDO I,MONAGAS M,GOMEZ—CORDOVI ̄S C, et a1.Extracci6n de antioxidantes a pa ̄ir de subproductos [2]刘瑞营.提升生活品质造福人类健康——西双版纳印 奇生物资源开发有限公司创新发展美藤果产业[J].中 国科技产业,2015(10):78. [3]张思佳,黄璐,熊周权,等.美藤果油研究进展[J].粮 食与油脂,2013,26(6):4—6. [4]张嘉怡,杜冰,谢蓝华,等.绿色新资源食品——美藤 果油[J].中国油脂,2013,38(7):1—4. del procesado de la almendra『J].Grasas Y Aceites, 2007,58(2):130—135. 『12]WEISZ G M,KAMMERER D R,CARLE R.Identiifca— tion and quantification of phenolic compounds from sun— flower(Helianthus anrtuu ̄L.)kernels and shells by HPLC—DAD/ESI—MSn[J],Food Chem,2009,115 (2):758—765. [5]陈亮,李医明,陈凯先,等.植物多酚类成分提取分离 研究进展[J].中草药,2013(11):1501—1507. [6]HUANG W Y,CAI Y Z,ZHANG Y.Natural phenolic compounds from medicinal herbs and dietary plants:poten— 『13]SHAHIDI F。ALASALVAR C,LIYANA—PATHIRANA C M.Antioxidant phytochemicals in hazelnut kernel(C0 lus avellana L.)and hazelnut byproducts[J].J A c Food Chem,2007,55(4):1212—1220. tial use for cancer prevention[J].Nutr Cancer,2009,62 (1):1—20. [14]卜彦花,周娜娜,王春悦,等.福林酚试剂法和紫外分 光光度法测定冬枣多酚含量的比较研究[J].中国农 [7]杨国峰,周建新,汪海峰,等.花生壳提取物的制备及 学通报,2012,28(1):212—217. 其抗氧化与抗菌活性的研究进展[J].食品与发酵工 业,2007(2):97—101. [15]何志勇.橄榄酚类化合物的分离纯化和结构研究 [D].江苏无锡:江南大学,2007. [8]王彩云.石榴叶多酚的提取富集工艺及其药理作用研 究[D].北京:北京林业大学,2013. [9]王超华.柿叶中酚类物质的提取、纯化及初步鉴定研究 [16]童鑫,张瑞芬,邓嫒元,等.米糠酚类物质的大孑L树脂 分离纯化工艺[J].中国农业科学,2016,49(19): 38】8—3830. 

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