摘要
建立一种绿色、高效的超声波辅助酸性天然低共熔溶剂提取黑果腺肋花楸花青素的新方法,利用人工神经网络和遗传算法优化提取条件,并研究花青素提取物的稳定性和抗氧化活性.以甜菜碱和有机酸为氢键受体和氢键供体,制备了一系列酸性天然低共熔溶剂,并对其密度、粘度、pH理化性质进行了测定,通过红外光谱研究了天然低共熔溶剂的结构和形成机理,利用人工神经网络结合遗传算法优化了最佳提取条件,并评价了花青素提取物的光稳定性、热稳定性和抗氧化活性.结果表明,甜菜碱和乳酸通过氢键相互作用形成的天然低共熔溶剂具有密度低(1.19)、粘度小(24.75 mPa·s)、pH低(2.89)的特点,其最佳提取条件为:以甜菜碱和乳酸制备天然低共熔溶剂,摩尔比1:3,含水量为32％,超声功率124 W,超声时间24 min,初始超声温度32℃.在此最佳条件下,花青素的提取率达到23.62 mg/g.与传统溶剂和其它方法相比,本方法绿色高效,操作简单.稳定性和抗氧化实验结果显示,光照会加速提取物中花青素的降解,当温度大于50℃时,花青素热降解加速,一级动力学降解常数k>0.0234.当质量浓度为200μg/mL时,花青素提取物的DPPH自由基清除率和总抗氧化能力分别为62.30％和6.39 mmol/L FeSO4·7H2O当量,且在质量浓度为30μg/mL时,花青素提取物的ABTS+自由基清除率为85.14％,显著(P<0.05)高于VC,且与浓度呈正比.因此,超声波辅助酸性天然低共熔溶剂法可有效提取黑果腺肋花楸花青素,该法绿色环保,操作简单,为黑果腺肋花楸资源的开发利用提供科学依据.
基金项目
吉林省科技厅科技攻关重点项目(20190304011YY)
校企合作横向课题(202154)
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