柑橘果皮中柠檬苦素类化合物的提取及其抗氧化性研究

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本试验以温州蜜柑(Citrus unshiu Marc)、罗伯逊脐橙(Citrus sinensis)、琯溪蜜柚(Citrus grandis Osbeck)和彭祖寿柑(Citrus reticulate Blanco)四种四川常见柑橘的果皮为原料,主要做了以下几方面的工作:测定主要功能性成分,并比较之间差异,选用柠檬苦素类化合物含量最高的品种进行以下工艺的探索;柠檬苦素和诺米林HPLC分析方法的考察;柠檬苦素和诺米林脱脂和提取工艺研究;以最佳工艺参数提取四个品种果皮中的柠檬苦素和诺米林,比较含量差异,并用结晶法初步分离柠檬苦素;柠檬苦素类物质抗氧化性研究。主要研究结果如下:(1)柑橘果皮中主要功能性成分含量差异对于果皮中柠檬苦素类化合物含量:温州蜜柑>罗伯逊脐橙>琯溪蜜柚>彭祖寿柑,选用温州蜜柑果皮为原料进行柠檬苦素和诺米林脱脂和提取工艺优化;黄酮类物质、总膳食纤维(TDF)、不可溶性膳食纤维(IDF)和总酚酸以罗伯逊脐橙果皮中含量最高;可溶性膳食纤维(SDF)、总果胶和水溶性果胶均以琯溪蜜柚果皮中含量最高;类胡萝卜素以彭祖寿柑果皮中最高。同种果皮中不同功能性成分含量也存在着差异。(2)柠檬苦素和诺米林HPLC分析方法考察对所选的色谱条件进行方法学考察,柠檬苦素和诺米林含量在7.2~225μg/mL和6.18~193μg/mL范围内有良好线性关系,R2分别为0.9990和0.9993,平均回收率分别为95.73%(RSD=1.28)和88.89%(RSD=2.08)。该方法准确度较高、重现性好,适用于柠檬苦素和诺米林的检测。(3)脱脂和提取工艺的确定以柠檬苦素和诺米林得率为考察指标,考察脱脂与否及脱脂方法、脱脂溶剂和脱脂时间对其影响,结果表明最佳条件为:用索氏提取器对原料脱脂,脱脂溶剂为石油醚(60-90℃),在70℃温度下脱脂10h。以柠檬苦素和诺米林得率为考察指标,筛选最佳提取方法,并经单因素试验选择最佳提取溶剂和原料粉碎度,合适的提取时间、提取温度和液料比范围,以此进行响应面试验得出柑橘果皮中柠檬苦素和诺米林最优提取条件是:提取溶剂为乙醇、原料粉碎度为80目、提取时间19.5h、浸提温度为51.5℃和液料比为95mL:3g。在此条件下测得的柠檬苦素和诺米林的得率分别为505.12μg/g和111.74μg/g。(4)含量比较和初步分离同一品种果皮中的柠檬苦素和诺米林含量差异比较大,柠檬苦素的含量都远高于诺米林含量,大约是2.4~15.5倍。不同品种果皮中柠檬苦素含量:罗伯逊脐橙>琯溪蜜柚>温州蜜柑>彭祖寿柑,且罗伯逊脐橙果皮中柠檬苦素的含量明显高于其他三个品种,达935.29μg/g;果皮中诺米林含量:琯溪蜜柚>温州蜜柑>罗伯逊脐橙>彭祖寿柑。综合考虑,选用罗伯逊脐橙果皮粗提液进行初步分离,得到的结晶品经HPLC定性和定量分析,确定主要成分为柠檬苦素,其含量为50.13%。(5)抗氧化性研究本试验以VC和BHT为阳性对照,通过测定脐橙粗提液、柠檬苦素粗品、柠檬苦素和诺米林标准品的还原能力、清除羟自由基、清除超氧阴离子和DPPH自由基的能力来判断柠檬苦素和诺米林的抗氧化能力。①在25~200μg/mL浓度范围内,其还原能力是VC>脐橙粗提液>BHT>柠檬苦素粗品。②在清除羟自由基、超氧阴离子和DPPH自由基实验中,根据IC50的大小(即清除率为50%的样品浓度)判断清除自由基能力顺序为:VC>脐橙粗提液>BHT>柠檬苦素粗品。③柠檬苦素和诺米林标准品的还原能力和清除自由基的能力很弱,明显小于同浓度的脐橙粗提液和柠檬苦素粗品。柠檬苦素标准品的还原能力和清除自由基能力略强于诺米林。表明柠檬苦素和诺米林具有一定抗氧化能力,但较弱。
摘要第4-6页
Abstract第6-8页
1 文献综述第11-22页
    1.1 柑橘果皮的利用现状第11-12页
        1.1.1 功能性成分的分离提取第11-12页
        1.1.2 作为食品生产原料或加工饲料第12页
    1.2 柠檬苦素类化合物概述第12-20页
        1.2.1 基本概况第12-14页
        1.2.2 提取、纯化与检测概述第14-18页
        1.2.3 生物学活性及药理作用第18-20页
    1.3 立题依据第20-21页
    1.4 试验目的及意义第21-22页
2 材料与方法第22-33页
    2.1 供试材料第22-23页
        2.1.1 试验原料第22页
        2.1.2 主要药品试剂第22页
        2.1.3 主要仪器设备第22-23页
    2.2 试验方法第23-33页
        2.2.1 柑橘果皮中主要功能性成分测定第23-25页
        2.2.2 柠檬苦素和诺米林HPLC分析条件的确定第25-26页
        2.2.3 脱脂和提取工艺条件的确定第26-28页
        2.2.4 含量比较及初步分离第28-29页
        2.2.5 抗氧化性研究第29-32页
        2.2.6 试验数据统计分析第32-33页
3 结果与分析第33-55页
    3.1 主要功能性成分测定第33-35页
        3.1.1 回归方程和相关系数第33页
        3.1.2 主要功能性成分含量第33-35页
    3.2 HPLC分析方法评价第35-37页
        3.2.1 色谱结果第35-36页
        3.2.2 标准曲线绘制第36页
        3.2.3 精密度实验第36页
        3.2.4 重复性实验第36页
        3.2.5 回收率实验第36-37页
    3.3 脱脂和提取工艺条件的确定第37-49页
        3.3.1 脱脂工艺条件确定第37-39页
        3.3.2 柠檬苦素和诺米林提取工艺条件的确定第39-49页
    3.4 含量比较及初步分离第49-50页
        3.4.1 四个柑橘品种果皮中柠檬苦素和诺米林的含量第49-50页
        3.4.2 柠檬苦素初步分离第50页
    3.5 抗氧化性研究第50-55页
        3.5.1 还原能力测定第50-51页
        3.5.2 羟自由基清除能力第51-52页
        3.5.3 超氧阴离子清除能力第52-53页
        3.5.4 DPPH自由基清除能力第53-54页
        3.5.5 柠檬苦素和诺米林标准品的抗氧化能力第54-55页
4 讨论第55-59页
    4.1 柑橘果皮中主要功能性成分含量第55页
    4.2 柠檬苦素和诺米林HPLC分析方法第55页
    4.3 脱脂和提取工艺条件的确定第55-57页
        4.3.1 脱脂工艺条件的确定第55-56页
        4.3.2 柠檬苦素和诺米林提取工艺条件的确定第56-57页
    4.4 含量比较及初步分离第57页
        4.4.1 四个柑橘品种果皮中柠檬苦素和诺米林含量第57页
        4.4.2 柠檬苦素初步分离第57页
    4.5 抗氧化性研究第57-59页
5 结论与展望第59-61页
    5.1 结论第59-60页
    5.2 展望第60-61页
参考文献第61-68页
致谢第68页
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