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油茶壳原花青素的提取纯化及在保鲜涂层中的应用研究

林赛婷

油茶壳原花青素的提取纯化及在保鲜涂层中的应用研究

林赛婷1
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作者信息

  • 1. 华南理工大学
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摘要

油茶是世界四大木本油料作物之一,分布广泛,需求量大。在生产茶油时会产生大量的加工剩余物,直接丢弃会造成严重的环境污染和资源浪费。油茶壳是油茶加工剩余物的主要组成部分,富含茶皂素、多糖和植物多酚等天然活性成分,其中油茶壳多酚以原花青素(Procyanidins,PC)为主。已有研究表明,原花青素具有优越的自由基清除能力及抗氧化活性。但目前关于油茶壳原花青素的研究相对匮乏,存在提取效率和生物利用度较低的问题。因此,对油茶壳原花青素进行高效提取并应用于食品保鲜领域,对于提高其生物利用度和探索油茶壳的高值化利用途径具有重要意义。基于上述问题,本文开发出一种利用微波辐照辅助低共熔溶剂对油茶壳中的原花青素进行高效萃取的技术;进一步地,利用柱层析法对提取物进行纯化,得到了高纯度、抗氧化性能良好的原花青素;最后,通过自由基接枝合成了油茶壳原花青素/壳聚糖复合物,并探究了复合物保鲜涂层在鲜切果蔬保鲜中的应用。主要结果有: (1)采用常规溶剂与四种低共熔溶剂进行对比提取,得到的最佳萃取介质为氯化胆碱-草酸体系(1∶1)低共熔溶剂,并结合微波辐照辅助提取工艺对油茶壳中的原花青素进行萃取。在单因素实验的基础上,以响应面法优化了提取工艺,得到的最佳提取参数为:微波功率为 650 W,微波温度为 36℃,微波时间为 44 min,溶剂含水量为 4.4 wt%,料液比为1:17 (g/mL)。在此条件下,油茶壳原花青素提取量达到了 66.32±1.06 mg/g,相当于 70%乙醇提取量的 2.45 倍。 (2)利用柱层析法对上述提取物进行纯化,根据静态吸附实验结果选用XDA-6 大孔树脂做吸附介质。通过动态吸附实验优化了纯化条件,得到的最佳纯化参数为:上样流速为 0.5 mL/min,洗脱剂为 70%乙醇溶液,上样浓度为 1.25 mg/mL,洗脱剂流速为 1.0 mL/min。在此参数下得到了纯度为 65.46%的原花青素纯化样,回收率达到90.15%。采用比色法、UV-Vis、FT-IR和NMR等表征手段鉴定了纯化样的主要成分为 B 型低聚原花青素(DP=3.68)。此外,体外抗氧化试验结果表明了油茶壳原花青素具备优异的抗氧化能力,对多种自由基的清除效果均优于抗坏血酸(DPPH●,5.76±0.20 ug/mL;ABTS●,31.20±0.51 ug/mL;●OH,33.04±0.45 ug/mL)。 (3)通过VC/H2O2体系引发了油茶壳原花青素与壳聚糖的共价接枝,合成了复合物。采用比色法确定了原花青素与壳聚糖的最优反应配比为 0.9:1,此时复合物的接枝率达到 266.56±2.65 mg/g。UV-Vis、FT-IR、XRD、XPS 和 TG 等分析结果证实了复合物的成功合成。体外自由基清除试验结果表明,复合物具备了良好的抗氧化性能。进一步地,以原花青素复合物为主要原料制备了保鲜涂层,并用于鲜切苹果保鲜实验。结果表明,原花青素复合物涂层能够有效延缓鲜切苹果的氧化褐变,减少贮藏期间苹果的维生素C、总酚和可溶性固形物等营养物质的损失,证明了油茶壳原花青素复合物保鲜涂层具有延缓果实腐坏变质、有效延长食品货架期的保鲜功能,在鲜切果蔬保鲜领域上具备良好的应用前景。

关键词

食品保鲜涂层/油茶壳/原花青素/壳聚糖/保鲜功能

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授予学位

硕士

学科专业

制浆造纸工程

导师

陈广学

学位年度

2023

学位授予单位

华南理工大学

语种

中文

中图分类号

TS
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