【摘 要】
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白藜芦醇是一种广泛存在于植物中的抗毒素,因其具有抗诱变、抗真菌、抗氧化、抗炎、抗癌以及抑制血小板聚集等功能活性,近年来在医药、食品、日化领域得到广泛应用。然而,自然界中的白藜芦醇丰度极低,且对紫外、高温条件十分敏感,难以分离和保存。因此,从植物中有效获取白藜芦醇成为研究热点,并成为以植物原料加工企业降低生产成本的有效途径之一。本文拟通过碱提取及泡沫分离技术回收酿酒副产物干葡萄皮中的残余白藜芦醇。并
【基金项目】
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河北省自然科学基金(B2020202070);
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白藜芦醇是一种广泛存在于植物中的抗毒素,因其具有抗诱变、抗真菌、抗氧化、抗炎、抗癌以及抑制血小板聚集等功能活性,近年来在医药、食品、日化领域得到广泛应用。然而,自然界中的白藜芦醇丰度极低,且对紫外、高温条件十分敏感,难以分离和保存。因此,从植物中有效获取白藜芦醇成为研究热点,并成为以植物原料加工企业降低生产成本的有效途径之一。本文拟通过碱提取及泡沫分离技术回收酿酒副产物干葡萄皮中的残余白藜芦醇。并在此基础上,开发出一种将白藜芦醇的提取、分离及制备功能性食品添加剂的一体化策略。首先,采用碱提取与泡沫分离连用工艺回收干葡萄皮中白藜芦醇。以Na OH水溶液作为浸提液,在Na OH初始浓度10 mmol/L,浸提温度80°C及浸提时间60 min的最适条件下,白藜芦醇的浸提率为68.17%。随后,基于分子间相互作用关系,以牛血清白蛋白为捕获剂和起泡剂,利用泡沫分离富集提取液中的白藜芦醇。在气速150m L/min,气体分布器孔径180μm,原料液p H值4.5的条件下,白藜芦醇的富集比和回收率分别为3.82和62.1%。泡沫分离过程中,气-液界面诱导制备出牛血清白蛋白-白藜芦醇聚集体,有效提高了白藜芦醇的结构稳定性。考虑到牛血清白蛋白的工业应用局限性,本文选用大豆分离蛋白(Soybean protein isolate,SPI)作为其替代蛋白。SPI的价格低廉,可加工性好,工业应用十分广泛,但其水溶液的泡沫性能较差。为了解决这一问题,采用美拉德反应对SPI进行改性,在p H 7.0,反应时间10 h,葡聚糖D40与SPI的质量比率为3:1的最适条件下,SPI水溶液的泡沫半衰期由393.0 s升高至3892.4 s。随后,以改性SPI的Na OH溶液作为浸提液提取干葡萄皮中的白藜芦醇,并利用响应面法优化浸提工艺,在浸提温度78.2°C,初始Na OH浓度为11.91 mmol/L,改性SPI浓度为5.50 g/L,浸提时间85.95min的浸提条件下,白藜芦醇浸提率为88.23%。最后,基于美拉德反应改性SPI与白藜芦醇间的相互作用,通过气-液界面诱导制备出可直接应用于食品加工的SPI-白藜芦醇聚集体。以改性SPI为捕获剂,经过泡沫分离,在温度25°C、装液量400 m L、p H 4.5、气速150 m L/min、离子强度0.3 mol/kg的最适操作条件下,白藜芦醇的富集比为6.2,回收率为90.3%。分离过程中,气-液界面可以诱导制备大粒径、结构致密的改性SPI-白藜芦醇聚集体,有效地降低了白藜芦醇对热和紫外的敏感性。体外释放研究结果表明改性SPI-白藜芦醇聚集体具有白藜芦醇缓释作用,这一性质符合功能性食品加工需求。综上所述,利用碱提取及泡沫分离技术能够高效地从干葡萄皮中回收白藜芦醇,白藜芦醇的提取、分离以及制备功能性食品添加剂的一体化策略能够有效提高白藜芦醇稳定性,并简化产品加工工序,对于指导工业副产物综合利用具有重要意义。
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