苦瓜活性成分提取新工艺及其健康食品开发研究

摘要

苦瓜(MomordicacharantiaL.)原产亚热带，分布于热带、亚热带和温带。中国传统医学认为，苦瓜性苦、寒，用于中暑发热、烦热口渴、痢疾、眼痛、痈肿和胃气痛。现代研究证实，苦瓜具有降血糖、抗肿瘤、抗艾滋病、抗氧化、抗生育、抗菌、抗病毒以及提高人体免疫性等药理作用。近年来，苦瓜成分和食疗价值研究成为新热点。苦瓜果实含苦瓜苷，是β-谷甾醇-β-葡萄糖苷和5，25-豆甾醇二烯醇-3-葡萄糖苷的等分子混合物。苦瓜皂苷是苦瓜中有效成分之一，具有较高的药用和保健价值。苦瓜黄酮也是一种生理活性物质，具有多种药用保健功能。苦瓜种植在我国历史悠久，地域广阔，原料易得，其生物活性物质的深入研究和开发具有重要的理论和应用价值。 本文对苦瓜皂苷和黄酮提取工艺进行了优化，将超临界-CO2萃取新技术首次应用于苦瓜天然活性成分的提取中，可最大限度减小对有效成分的破坏，有选择性地获得目标产物，提高纯度。同时建立了苦瓜皂苷和黄酮的分析方法，并对其抗氧化功能进行了研究，在上述基础上研制了苦瓜冲剂和苦瓜含片两种健康食品，为苦瓜皂苷和黄酮的药理活性、药效试验研究及天然健康食品开发提供了理论与物质基础。现将主要研究结果概述如下： 1.采用乙醇回流法提取苦瓜总皂苷，以测得苦瓜样品中总皂苷含量为指标，选用正交表L9(34)对苦瓜总皂苷提取工艺进行研究。试验结果表明：提取温度，提取时间对苦瓜皂苷的提取有显著性影响，固液比和乙醇浓度的影响不大，各因素对提取效果的影响程度依次为：提取时间＞提取温度＞乙醇浓度＞固液比，所得最佳工艺条件为：70％乙醇水溶液为溶剂，固液比1∶15，100℃回流提取1.5h，重复提取3次。在此条件下进行验证实验，苦瓜总皂苷含量高达4.12％(以人参皂苷Rg1计)。 2.将香草醛-高氯酸比色法用于苦瓜总皂苷测定。通过对比色条件进行优化得到最佳条件：加热时间15min，加热温度60℃，显色剂用量0.7ml8％香草醛-冰乙酸溶液。结果表明，该测定方法精密度高，在30min内显色稳定，平均加样回收率为101％，RSD为1.19％(n=3)，操作简单，是一种快速测定苦瓜总皂苷的有效方法。 3.采用U6(64)均匀设计来优化提取工艺，获得超声辅助提取苦瓜黄酮最佳工艺条件为：乙醇浓度32％，超声时间90min，固液比1∶35，提取次数3次。试验结果证实了超声辅助提取苦瓜黄酮的可行性。 4.Al(NO3)3-NaNO2-NaOH络合法是使用最广泛的中草药、中药制剂总黄酮类化合物的测定方法，本文将其应用于苦瓜总黄酮的测定。结果表明，该测定方法精密度高，重现性好，显色稳定，平均加样回收率为103％，且操作简单，对设备要求不高，是一种快速有效测定苦瓜总黄酮的好方法。 5.首次将超临界-CO2萃取技术用于苦瓜活性成分的提取研究。采用U11(1110)均匀设计对超临界-CO2法提取苦瓜总皂苷和黄酮的工艺条件进行优化，通过考察夹带剂(无水乙醇)用量、萃取温度、压力和萃取时间等影响因素，得出苦瓜皂苷和黄酮的最佳提取工艺参数分别为：苦瓜总皂苷的最佳萃取条件：压力25.5MPa、温度42.5℃、夹带剂用量180ml；苦瓜总黄酮的最佳萃取条件：压力27.5MPa、温度39.5℃、夹带剂用量226ml。萃取时间均为3h，采用一级分离，分离温度均为35℃。 6.对苦瓜SFE-CO2萃取物采用气-质连用(GC-MS)技术进行成分分析，确定了亲脂性成分主要有十六碳二烯酸，十八烷三烯酸，环己胺，油酸，二十三烷。 7.利用苦瓜的溶剂提取物和SFE-CO2萃取产物设计研制了苦瓜冲剂和苦瓜含片两种新型健康食品。从产品的表观性质来看，以SFE-CO2萃取产物为原料的苦瓜冲剂呈天然的淡绿色，松散性好，不易吸潮；苦瓜片剂颜色天然，但不够均一，光泽度也不够好，可能是在SFE-CO2萃取过程中溶有部分脂溶性成分，使造粒出现混合不均的现象，从而导致压片出现斑点。 8.考察了苦瓜的溶剂提取物和SFE-CO2萃取产物及其产品的抗氧化性质，结果表明，苦瓜提取物及其产品都具有一定的抗氧化能力，且随着提取物浓度增加而呈增强趋势。超临界萃取产物及产品的抗氧化能力大致相同，说明SFE-CO2操作条件温和，能最大程度保持各组分的原有特性。但苦瓜的醇提产物及产品抗氧化能力有较大差距，可能是喷雾干燥温度过高导致生物活性物质的较大破坏。说明超临界-CO2萃取技术用于天然活性成分的提取具有较大的优越性。

目录

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摘要

第一章绪论

第二章苦瓜总皂苷提取工艺研究

第三章苦瓜总皂苷含量的测定

第四章超声辅助提取苦瓜总黄酮工艺研究

第五章苦瓜总黄酮含量测定

第六章超临界萃取苦瓜皂苷和苦瓜黄酮新工艺研究

第七章苦瓜健康食品开发研究

第八章结论

对本课题今后研究方向的建议

攻读硕士学位期间的主要学术论文及科研项目

致谢