CO2超临界萃取葡萄皮渣中白藜芦醇工艺及其纯化研究

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白藜芦醇是一类主要存在于葡萄、虎杖、藜芦等植物中的多酚类化合物。白藜芦醇具有抗癌、心血管保护、抗氧化、抗自由基、雌激素调节、抗突变、抗菌消炎、转基因、辐射防护等多方面的药理作用。我国葡萄资源非常丰富,白藜芦醇广泛存在于葡萄的不同部位中。葡萄酒业发展迅速,产生大量葡萄废弃物,其中葡萄皮渣含有较多的多酚物质(如白藜芦醇),但大多被当作肥料抛弃,如加以综合利用,不仅可以减少环境污染,而且还可以获得可观的经济效益。目前,国内超临界技术应用于白藜芦醇的研究还未见报道。本验以葡萄酿酒后的副产品葡萄皮渣,利用超临界萃取技术,结合多相萃取技术、大孔树脂纯化技术,对葡萄中白藜芦醇进行了提取以及分离,获得了90.6%纯度的产品。超临界CO2萃取白藜芦醇工艺参数筛选及优化,考察了影响提取的夹带剂、萃取温度、萃取时间、萃取压力几个因素,对酿酒后的葡萄皮渣萃取白藜芦醇进行系列研究。先筛选7.5%乙醇为最佳夹带剂,再对温度、压力、时间进行单因素试验和正交试验。通过显著性分析确定萃取各因素效应从大到小的顺序为压力>温度>时间,在38℃、13MPa下萃取17min效果最好,在此条件下5次平均收率0.087%。本研究为超临界技术开发酿酒后的葡萄皮渣,萃取白藜芦醇提供了技术依据。超临界CO2萃取与有机法、酶法、超声波法的比较分析,对5次重复试验,取平均提取率为:有机法40.25μg·g-1,酶法73.18μg·g-1,超声波法51.53μg·g-1,超临界萃取0.075μg·g-1。四种提取方法,从以上研究结果表明:提取率由高到低的提取方法依次为酶法提取>超声波提取法>有机溶剂提取法>超临界萃取法,酶法提取率高于超声波法和有机溶剂法。与有机溶剂提取法相比,超声波提取法不仅提高了白藜芦醇的提取收率,也减少了溶剂用量,而且缩短了提取时间,节约能耗。另外虽然有机溶剂提取率低于其它两种提取方法,但该提取法操作简单、所需成本较低,也是行之有效的提取方法。超临界CO2萃取法,提取物质为白色或淡黄色,与其他3种提取物为黑色浓膏状粗提物,杂质少,纯度高,但是单次提取率比其他3种方法收率低,这是超临界萃取的不足处。因此,超临界萃取白藜芦醇时,需要多次萃取以便提高产品的收率。纯化体系的研究,白藜芦醇在有溶解相(乙酸乙酯)时,在水相里基本不分配;当无溶解相(石油醚:水体积比=1:1)时,白藜芦醇主要悬浮于靠石油醚相的水相中,去石油醚相后,乙酸乙酯萃取,可以达到初步纯化白藜芦醇的目的。经大孔树脂纯化后,产品纯度达到90.6%,收率0.120%。针对白藜芦醇的快速检测,利用0.6%铁氰化钾-0.9%三氯化铁混合溶液,显色,有很灵敏的显色反应。但实验过程中,必须在检测前临时混合两溶液。否则将影响实验结果。我们利用此方法不但可以检测样品纯度,还可以作为高效液相定量分析的辅助手段。高效液相溶剂问题,通常是检测时间容易忽略的问题,对乙酸乙酯和丙酮做溶剂对比分析,发现溶剂在整个检测过程中,有较大影响,合适的溶剂,将有利于结果分析,乙酸乙酯和丙酮比较,乙酸乙酯有更明显的分析峰。
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