竹叶中黄酮的提取纯化及抗氧化性研究

摘要

竹子作为一种重要的自然资源在各行业均有广泛应用，可制成乐器、文具、家具等日常用品。为了满足这些日常需求，每年均有大量的竹子被砍伐而产生大量的竹叶废弃物。竹叶废弃物含有大量的多糖、蛋白质、叶绿素和黄酮类化合物等物质，其中以黄酮类化合物附加值最高，应用前景最广泛。自二十世纪以来，以竹叶为原料提取竹叶黄酮成为高效利用竹叶废弃物的一种有效途径，在研究领域逐渐受到广泛关注。本文以竹叶为原料，系统地研究了竹叶黄酮高效提取、分离和纯化方法，并对所得竹叶黄酮产品进行了抗氧化性能测试，目的是为竹叶黄酮在食品中作为抗氧化剂的应用提供理论依据。
　　首先，采用表面活性剂协同微波进行了竹叶黄酮的提取。利用单因素法探索了不同类型表面活性剂对竹叶黄酮提取率的影响，结果显示:表面活性剂对微波提取竹叶黄酮有促进作用;且以十二烷基硫酸钠(SDS)的促进效果最佳，竹叶黄酮的提取率可达68.0％。进一步，采用正交法对表面活性剂协同微波提取竹叶黄酮工艺进行了优化，分别考察表面活性剂浓度、固液比、微波时间和功率对竹叶黄酮提取率的影响。结果表明:表面活性剂SDS浓度为0.90％，固液比1∶50，微波时间2.0min，微波功率为225W时效果最佳，竹叶黄酮的提取率可达98.9％。此外，发现SDS浓度对提取率的影响最大。
　　其次，采用大孔树脂吸附解析法对竹叶黄酮进行分离和纯化研究。分别对竹叶黄酮在大孔树脂上的静态和动态吸附过程进行研究。静态吸附实验结果表明，竹叶黄酮在大孔树脂AB-8上有较好的吸附和脱附效果，且吸附量与自身的官能团、溶液中杂质的官能团、树脂的官能团均有一定关系。竹叶黄酮在大孔树脂AB-8上的吸附平衡可以用Frenudlich方程来描述，吸附过程为一个自发的吸热过程，温度升高有利于吸附的进行;吸附过程的焓变为29.86kJ/mol，表明竹叶黄酮主要靠氢键在大孔树脂AB-8上进行吸附;红外谱图结果显示竹叶黄酮在AB-8上的吸附过程为物理吸附过程;动力学研究结果表明，竹叶黄酮在大孔树脂AB-8上的吸附过程可用二级动力学模型方程来描述。动态吸附解析实验结果表明，两步解析法明显优于一步解析法，在优化后的解析条件下，所得竹叶黄酮的纯度从7.0％上升至50.8％;穿透试验结果表明，在定义Ct/C0=0.5，柱高为2.1cm时，柱层的穿透点为V=8mL;同时对大孔树脂的循环使用性能进行考察，结果表明大孔树脂AB-8具有较好的循环使用性能，具备良好的工业化应用前景。同时，化学显色法表明，所得竹叶黄酮产品主要成分为5-羟基黄酮，且产品中不含黄酮醇类物质。
　　最后，分别以DPPH自由基清除法、铁氰化钾还原法和FRAP法对所得产品进行抗氧化能力测试，并与常用的合成抗氧化剂维生素B(VB)、丁基羟基茴香醚(BHT)和特丁基对苯二酚(TBHQ)的抗氧化性能进行了比较。结果表明，所得竹叶黄酮具有较好的抗氧化性能，并明显优于维生素B(VB)、丁基羟基茴香醚(BHT);在DPPH自由基清除实验中，特丁基对苯二酚(TBHQ)的抗氧化性能较好，铁氰化钾还原法和FRAP实验中，竹叶黄酮产品效果更好。因此，本论文工作所得的竹叶黄酮产品作为天然的抗氧化剂在食品抗氧化剂领域具有广阔的的前景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 提取技术简介

1．2．1 水提法

1．2．2 溶剂提取法

1．2．3 索氏提取法

1．2．4 超声波提取法

1．2．5 超临界提取法

1．2．6 微波法

1．2．7 酶解法

1．3 分离纯化技术简介

1．3．1 液液萃取

1．3．2 醇沉淀法

1．3．3 金属络合法

1．3．4 膜分离法

1．3．5 色谱分离法

1．4 抗氧化性简介

1．4．1 抗氧化性测定

1．5 选题意义和研究内容

1．5．1 选题意义

1．5．2 研究内容

第二章 竹叶黄酮的提取工艺研究

2．1 引言

2．2 实验材料与方法

2．2．1 试剂与设备

2．2．2 实验方法

2．2．3 对比实验

2．2．4 竹叶黄酮含量测定

2．2．5 竹叶中竹叶黄酮总含量的测定

2．2．6 数据分析

2．3 结果与讨论

2．3．1 表面活性剂的选择

2．3．2 SDS浓度对竹叶黄酮提取率的影响

2．3．3 固液比对竹叶黄酮提取率的影响

2．3．4 提取时间对竹叶黄酮提取率的影响

2．3．5 提取功率对竹叶黄酮提取率的影响

2．3．6 正交实验

2．3．7 对比实验

2．4 本章小结

第三章 竹叶黄酮的分离纯化与鉴定

3．1 引言

3．2 实验材料与方法

3．2．1 试剂与设备

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 大孔树脂静态吸附竹叶黄酮

3．3．2 大孔树脂动态吸附竹叶黄酮

3．3．3 竹叶黄酮的定性检测

3．4 本章小结

第四章 竹叶黄酮抗氧化性研究

4．1 引言

4．2 实验材料与方法

4．2．1 试剂与设备

4．2．2 实验方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 铁氰化钾还原法还原力测定结果

4．3．2 DPPH自由基清除

4．3．3 FRAP法测定结果

4．4 本章小结

结论和展望

攻读硕士学位期间取得的研究成果

参考文献

致谢