銀杏黃酮微波萃取及其對油脂的抗氧化論文開題報告

..銀杏葉黃酮的微波醇提及其對油脂的抗氧化研究報告人：朱宗帥學號：131516133申請學位：學士學科專業(yè)：食品科學與工程所在學院：食品學院指導教師：何亞薈(博士）桑大席（副教授）報告時間：信陽農(nóng)林學院食品學院論文選題理由或意義（400字）：一、銀杏葉的介紹銀杏葉，是銀杏科植物銀杏的葉，又名白果葉。據(jù)《食療本草》記載，銀杏葉可用于心悸怔忡、肺虛咳喘等病癥。本世紀60年代，西德即開始了銀杏葉的研究。他們發(fā)現(xiàn)，銀杏葉中以黃酮為主的有效成份，具有保護毛細血管通透性、擴張冠狀動脈、恢復動脈血管彈性、營養(yǎng)腦細胞及其它器官的作用，而且還有使動脈、末梢血管、毛細血管中的血質(zhì)與膽固醇維持正常水平的奇特功效。隨著現(xiàn)代藥理研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)銀杏中不但含有黃酮類物質(zhì)，而且還有萜內(nèi)酯類、酚類等化合物，它們卓越的藥理作用已被人們逐漸認識。二、銀杏葉的功效1、降低人體血液中膽固醇水平，防止動脈硬化。2、通過增加血管通透性和彈性而降低血壓，有較好的降壓功效。3、消除血管壁上的沉積成份，改善血液流變性，增進紅細胞的變形能力，降低血液粘稠度，使血流通暢，可預防和治療腦出血和腦梗塞。對動脈硬化引起的老年性癡呆癥亦有一定療效。4、銀杏葉制劑與降糖西藥合用治療糖尿病有較好療效，可用于糖尿病的輔助藥。5、能明顯減輕經(jīng)期腹痛及腰酸背痛等癥狀。6、用于支氣管哮喘的治療，也有較好療效。7、降低脂質(zhì)過氧化水平，減少雀斑，潤澤肌膚，美麗容顏。8、預防冠心病心絞痛9、預防高脂血癥10、預防腦血管疾病11、抗癌作用三、黃酮類簡介黃酮類化合物是廣泛存在于自然界的一大類多苯環(huán)化合物。根據(jù)其基本結(jié)構(gòu)可以分為10多個類別,如黃酮、黃酮醇、二氫黃酮(醇)、異黃酮、雙黃酮、查爾酮、黃烷酮等。其中黃酮和黃酮醇是植物界分布最廣的黃酮類化合物,廣泛存在于蔬菜、水果以及中草藥中。大量研究證明,黃酮類化合物具有多種生理活性與藥理作用。如金絲桃苷(hyperfine)可促使血管擴張,冠狀動脈血流量增加,對人體可以起到降血壓、降血脂、增大心臟血流量、增強心臟收縮、減少心臟搏動數(shù)等作用;槲皮素(quercetin)、蕓香苷(rutoside)有抗自由基和鎮(zhèn)痛作用;水飛薊賓(silygin)有肝保護作用;黃芩苷元、槲皮素有抗腫瘤的作用,蘆丁(rutin)又稱蕓香苷,臨床可以用來防治腦溢血、高血壓等心腦血管疾病。因此,黃酮類化合物的研究引起學者們的廣泛關(guān)注,而其分離提取作為研究起點顯得更為重要。黃酮類化合物提取工藝大致分為水提法、堿性稀醇提取法、有機溶劑提取法、酶解法、超聲波法、超濾法、大孔樹脂吸附法、臨界萃取法等。目前國內(nèi)廣泛使用的方法是有機溶劑萃取法,主要用于提取脂溶性占優(yōu)勢的黃酮類物質(zhì)。其對設(shè)備要求簡單,產(chǎn)品得率高,但成本較高,雜質(zhì)含量也較高。而微波作為發(fā)展的一門新技術(shù),在黃酮類物質(zhì)的提取上取得了良好的效果。它在提取過程中具有反應高效、加熱速度快、控制方便、受熱體系溫度均勻、節(jié)約能量、強選擇性等特點,而且操作簡便、副產(chǎn)物少、產(chǎn)率高及產(chǎn)物易提純等優(yōu)點。微波作為發(fā)展的一門新技術(shù),在黃酮類物質(zhì)的提取上取得了良好的效果。它在提取過程中具有反應高效、加熱速度快、控制方便、受熱體系溫度均勻、節(jié)約能量、強選擇性等特點,而且操作簡便、副產(chǎn)物少、產(chǎn)率高及產(chǎn)物易提純等優(yōu)點。微波的使用既降低了費用,又合乎環(huán)境保護的要求,是一種有良好發(fā)展前途的新工藝。四、抑制油脂過氧化反應崔永明等以過氧化值(POV)為指標,采用Schaal烘箱法研究了甘草總黃酮對油脂的抗氧化性能。結(jié)果表明:甘草總黃酮對四種食用油脂(菜籽油、大豆油、花生油、豬油)均有良好的抗氧化效果,且對豬油具有較強的抗氧化作用,其作用具有劑量效應關(guān)系;VC、檸檬酸、酒石酸對甘草總黃酮的抗氧化作用均有協(xié)同增效作用;甘草總黃酮與合成抗氧化劑混合使用時,其抗氧化能力均好于只添加單一抗氧化劑的效果。通過定期測定豬油樣品過氧化值(POV)的變化,張欣等研究了湖北海棠葉中黃酮類化合物的抗氧化性能,結(jié)果顯示湖北海棠葉中黃酮類化合物對豬油具有較強的抗氧化作用,且隨著其添加量的增加而增大。五、研究意義正因為銀杏葉里的活性物質(zhì)有著極好的保健及藥用價值，特別是里面的黃酮類物質(zhì)在食品中的有著良好的抗氧化效果，所以應用前景極好，值得我們?nèi)ド顚哟蔚难芯?，并改進提取工藝，增大提取效率，以提高它的商業(yè)價值和應用價值。注：可用A4紙加附頁國內(nèi)關(guān)于該課題的研究現(xiàn)狀：一、微波萃取技術(shù)微波萃取技術(shù)又稱微波輔助提取(MicrowaveassistedExtraction,MAE),是指使用適合的溶劑在微波反應器中從天然藥用植物、礦物、動物組織中提取各種化學成分的技術(shù)和方法。1986年,匈牙利學者Ganzler首先報道了利用微波萃取從土壤、種子、食品、飼料中分離各種類型化合物的樣品制備新方法。其后,其應用范圍逐漸擴展。近年來,利用微波萃取對天然活性物質(zhì)提取技術(shù)進行改革,提高有效成分的收得率、降低生產(chǎn)成本、提高質(zhì)量、改善生產(chǎn)條件、加強環(huán)境保護等,已經(jīng)受到科技工作者的廣泛關(guān)注。微波萃取技術(shù)的原理就是利用不同組分吸收微波能力的差異,使基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的某些組分被選擇性加熱,從而使得被萃取物質(zhì)從基體或體系中分離,進入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對較差的萃取劑中,并達到較高的產(chǎn)率。與其他的天然藥物提取方法相比較,微波萃取技術(shù)具有以下特點:較高的選擇性。微波萃取能對萃取體系中的不同組分進行選擇性加熱,可以使目標組分直接從基體中分離;且其受溶劑親和力的限制較小,可供選擇的溶劑較多。(2)快速高效。傳統(tǒng)的萃取加熱中因熱量損失使得一般加熱過程的熱效率較低,而微波加熱利用分子極化或離子導電效應直接對物質(zhì)進行加熱,因此熱效率高、升溫快速均勻,大大縮短了萃取時間,提高了萃取效率。質(zhì)量穩(wěn)定?？梢栽谳^低的溫度條件下完成萃取操作,有效地保護藥品、食品以及其他化工物中的有用成分。二、研究現(xiàn)狀范志剛、麥軍利等研究微波技術(shù)對雪蓮中黃酮浸出量的影響,以常規(guī)煎煮方法為對照組,進行平行實驗研究。選取的雪蓮較佳浸出方案為:輸出功率128W,粒徑100目,浸提15min。其效果明顯優(yōu)于對照組。而段蕊、王蓓等通過單因素實驗確定銀杏葉黃酮提取參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),微波功率在175W時效果最好,大于175W后,提取效果下降。這可能由于起始階段,在微波的作用下分子震動加快、摩擦增加,有利于有效成分溶出。而當微波強度進一步加強時,其強熱效應可對有效成分產(chǎn)生破壞作用。實驗還發(fā)現(xiàn),延長浸提時間,浸提液中黃酮物質(zhì)濃度提高并不大,與范志剛等考察浸提時間影響的結(jié)論基本一致。同樣,郭華、葉墩昊等在研究微波對蜂膠黃酮浸取率影響時,也發(fā)現(xiàn)浸取時間對浸取率影響不很顯著。但龔盛昭、楊卓如等以水為介質(zhì),進行微波協(xié)同提取黃芩甙的研究時,在其他參數(shù)相同的條件下,改變提取時間。結(jié)果表明,提取時間對黃芩甙粗產(chǎn)品的收率及純度影響較大。隨著提取時間的延長,收率不斷增大,6min時達到最大。若繼續(xù)延長提取時間,收率反而下降,而且純度不斷降低,所選擇提取時間5min為宜。同樣,曾星、曾凡駿等研究了用微波加熱法提取銀杏葉中黃酮。結(jié)論認為,銀杏葉總黃酮得率與微波時間并非呈現(xiàn)簡單的正比關(guān)系。45min內(nèi)微波時間越長,黃酮得率越高,但60min時,黃酮得率反而有所下降。分析原因可能是微波的強熱效應長時間后對黃酮有分解作用,以及長時間微波蒸發(fā)水分導致了黃酮溶出減少。陳斌、周熙成等確定微波提取葛根異黃酮最優(yōu)條件為:用77%的乙醇,固液比1:14,在體系濕度不超過60℃時,間歇處理3次,可使葛根總異黃酮的浸出率達到96%以上。其效率較一般熱浸提大大提高,且提取溫度較低。研究微波作用時間對浸出率和溫度的影響時,發(fā)現(xiàn),將功率固定在750W,隨著微波作用時間的增加,浸出率和料液溫度也隨之上升,在66℃時浸出率達到最高。但當溫度繼續(xù)上升時,浸出率反而下降。這是因為葛根淀粉的糊化溫度為59—69℃。由于淀粉的糊化增加了溶液的粘度,濾液得率減少并有部分黃酮被淀粉糊吸附所致。曾星、曾凡駿等通過改變?nèi)軇舛?、提取時間、料液比等條件對產(chǎn)品提取得率的影響進行了探討。以水為溶劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn),銀杏葉中黃酮的提取得率隨水量的增加而增加。以1:15到1:25提取量增加最多;而從1:25到1:40提取量從0.47增加到0.51,增幅很小。原因在于一定范圍內(nèi)溶劑用量增加有助于銀杏葉總黃酮的浸出。實驗還研究了不同乙醇濃度對黃酮提取率的影響。發(fā)現(xiàn)乙醇提取率高于水微波提取,可能是由于微波萃取時一方面溶劑的極性對萃取效率有很大的影響,另一方面還要求溶劑對分離成分有較強的溶解能力。對于銀杏葉這種固體試樣,一般只能選用極性溶劑。因為極性溶劑能更好地吸收微波能,從而提高溶劑的活性,有利于使固體試樣中的黃酮基體物質(zhì)有效地分離。水和乙醇都是極性溶劑,所以都可作為萃取溶劑。但黃酮在乙醇溶液中的溶解度更大,所以乙醇的萃取效果更好;而60%乙醇萃取得率最高。當乙醇濃度過高時沸點下降過大,導致溶劑揮發(fā)過大,不利于黃酮的溶出。呂麗爽、潘道東等應用微波技術(shù),選用蘆篙葉為原料提取黃酮類化合物。通過正交試驗,得出最優(yōu)化提取條件為:功率200W,時間10min,料液比1g:25mL,pH值10。提取次數(shù)為2次。在此條件下,黃酮類化合物得率為2153%。并且,隨著料液比的增大,提取率增大。但到一定程度時,得率有所降低?？赡苁谴罅咳軇┧樟宋⒉▽е绿崛囟冉档偷木壒省Ｒ虼?微波法最適合的料液比為1g:25mL。新疆石河子大學師范學院王莉、孫萍等系列化地研究了微波技術(shù)提取新疆馬齒、狹葉紅景天、荊芥、覆盆子、黃芪、甘草、肉蓯蓉等總黃酮及含量測定。結(jié)果表明,荊芥提取液中總黃酮含量由常規(guī)法的01710%提高到11110%,黃芪中黃酮含量由01127%增加到01160%。石河子大學醫(yī)學院孫志萍研究微波提取大車前葉中總黃酮,其含量由文獻報道的218%—315%(常規(guī)方法提取)提高到3183%。以上研究都證明了應用微波技術(shù)破壞植物細胞壁,可以大大加快反應速度,有效地提高收率。三、對油脂抗氧化研究油脂及含油食品在貯存中，不飽和脂肪酸及易氧化生成低級脂肪酸，使食品發(fā)生酸敗，品質(zhì)變劣。采用抗氧化物來延緩食品的氧化是貯存食品的有效手段，然而在食品添加劑中，抗氧化劑又是最薄弱的一環(huán)，天然食品抗氧化劑的研究開發(fā)有待加強。黃酮類是天然抗氧化物中的一大類，許多植物中都含有黃酮類化合物。研究表明，甘草、淫羊藿、蒲黃、菟絲子中的黃酮類化合物都具有明顯的抗氧化效果，其毒性低于合成抗氧化劑。Husain證實。黃酮類化合物清除自由基的活化順序為：楊梅黃銅>槲皮黃酮>桑色素>柑桔素>芹菜素>兒茶素>山奈素。從機理上講，清除OH活性與黃酮體上羥基取代數(shù)目有關(guān)。黃酮類化合物具有通過含有鄰位或間位羥基的-CO-基團的協(xié)同螯合金屬離子的能力，從而減少微量金屬的促氧化能力。注：可用A4紙加附頁研究目標、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題：1在提取過程中，通過微波提取的單因素及正交試驗，得到從銀杏葉提取黃酮的最佳微波提取條件為提取溫度為℃，提取時間為分鐘，微波功率為W，物料比。四個因素中影響大小為。。。。。。。2.黃酮提取物的抗氧化活性的研究通過不同濃度的VC、硫辛酸、黃酮乙醇溶液的清除雙銀杏氧水能力比較、對羥基自由基清除能力的比較以及在豬油體系中抗脂質(zhì)過氧化的能力比較。擬采取的研究方法、研究手段、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析：1.材料與儀器1.1材料銀杏葉1.2儀器與試劑1.2.1主要試劑試劑規(guī)格廠家無水乙醇亞硝酸鈉硝酸鋁氫氧化鈉蘆丁標準樣品飽和碘化鉀硫代硫酸鈉標準溶液淀粉指試劑乙酸-異丙醇（60：40）鄰二氮菲磷酸鹽緩沖液（Na2HPO4、KH2PO4）雙氧水1.2.2主要儀器儀器型號廠家電子天平紫外分光光度計微波爐烘箱滴定管2試驗方法2.1標準曲線的制備準確稱取蘆丁標準品0．0152g，用30％乙醇溶解，并定容為50mL，分別取上述蘆丁標準溶液1、2、4、6、8mL于5只25mL容量瓶中，用30％乙醇補充至12．5mL，加入0．7mL亞硝酸鈉（1∶20），搖勻，放置5min后，加入0．7mL硝酸鋁（1∶10），6min后再加入5mL4．3％的氫氧化鈉，混勻，用30％的乙醇定容，10min后在波長510nm處測定，試劑為空白，用最小二乘法做線形回歸，得到蘆丁濃度y與吸光度A的線性關(guān)系曲線的回歸方程式.2.1.１總黃酮含量的測定方法準確稱取1．0g銀杏葉粉末置于四口燒瓶中，按照要求加入一定濃度的乙醇，微波加熱一定時間，過濾，萃取后的濾液用30％乙醇定容至100mL，作為待測液，取2mL待測液于25mL容量瓶中，按照測定蘆丁標準液吸光度的步驟測定吸光度A。最后按照下式計算出黃酮類化合物的含量（g／100g）。粉末中黃酮類化合物的含量＝（y×25×100／2）／（w×1000），其中w為銀杏葉粉末的質(zhì)量，g；y為總黃酮的濃度，g／L。2.2微波萃取條件選取單因素實驗2.2.1微波萃取的最佳時間的確定10秒，15秒，20秒，30秒，35秒，40秒以微波功率為800W，料液比為1∶30，乙醇濃度為30％，選擇不同的微波加熱時間進行試驗2.2.2微波萃取的最佳液料比的確定1:30，1:32，1:34,1:36,1:38，1:40以微波功率為800W，微波加熱時間10s，乙醇濃度30％，選擇不同的料液比進行試驗2.2.3微波萃取的最佳功率的確定800,720,640,560,480,400以微波加熱時間為10s，乙醇濃度為30％，料液比為1∶30，選擇不同的微波功率進行試驗.2.2.4微波萃取的最佳乙醇濃度的確定30%,40%,50%,60%,70%，80%以微波功率為800W，微波加熱時間10s，料液比1∶30，選擇不同濃度的乙醇進行試驗在單因素的基礎(chǔ)上，采用L9(34)對微波萃取溫度、時間、功率、物料比進行4因素3水平的正交試驗，因素水平表見表試驗因素水平表水平液料比時間s功率W乙醇濃度1232.3總黃酮抗氧化性能的研究方法2.3.1抗油脂氧化試驗(1)測定原理食用豬油由于含有不飽和脂肪酸，在光、熱、金屬離子等催化劑的活化下，以及油脂中的水和酶的作用，常會發(fā)生變質(zhì)腐敗的復雜變化，這種變化稱為酸敗。油脂的酸敗分為水解酸敗和氧化酸敗倆種。一般油脂主要發(fā)生氧化酸敗，在氧化過程中生成氧化物和氫過氧化物等中間產(chǎn)物，它們很容易分解而生成具有特殊臭氣的脂肪酸、醛、酮和醇等，從而影響了油脂的質(zhì)量。因而，檢驗油脂中是否存在過氧化物以及它們含量的多少，就可以判斷油脂是否酸敗以及酸敗的程度。油脂在氧化酸敗過程中產(chǎn)生的過氧化物極不穩(wěn)定，氧化能力很強，能氧化碘化鉀為單質(zhì)鉀。用硫代硫酸鈉溶液滴定，根據(jù)析出碘量計算過氧化值，以活性氧的毫升當量來表示，其反應為-CH-OO-CH+2KIK2O+I2+-CH-O-CH-I2+2Na2S2O3Na2S2O6+2NaI油脂中加入一定濃度的抗氧化劑能夠消滅部分過氧化物，使得碘單質(zhì)的生成量減少，消耗硫代硫酸鈉溶液的體積也隨之減少，從而使油脂的過氧化值也減少。這樣，過氧化值越小，就能反映出抗氧化劑的抗氧化能力越強。試劑配制豬油：由市售肥豬肉煎制。飽和碘化鉀溶液：取42g碘化鉀，加入30ml水溶解(微熱溶解)，儲存于棕色試劑瓶中，置于暗處。(3)測定方法采用烘箱儲藏法。取5個錐形瓶各放入2g豬油和5ml不同濃度的黃酮試樣放入65℃的烘箱，烘24h后取樣檢測豬油的過氧化值POV，以過氧化值來表示油脂的氧化速度，進而衡量抗氧化劑的活性。根據(jù)pov值測定方法(GB/T5009.37-85)進行測定。VC、α-硫辛酸、參照以上方法進行測定pov值。(參照課本<<食品分析>>110頁，國標(GB/T5009.37-85)）2.3.2清除羥基自由基試驗2.3.2.1鄰二氮菲-Fe2+氧化法(1)測定原理Fenton反應原理：Fe2+與鄰二氮菲生成紅色配合物，測定此紅色配合物溶液在可見光區(qū)最大波長處(536nm)處的吸光度值。若紅色配合物被氧化后，那么在最大波長處的吸光度值將變小。在該體系中加入H2O2，那么產(chǎn)生的羥自由基將氧化鄰二氮菲-Fe2+為鄰二氮菲-Fe3+，使最大吸收波長處的吸光度強烈減小甚至消失。但加入黃酮提取物、VC、α-硫辛酸，它們優(yōu)先與.OH作用，減弱了.OH對鄰二氮菲-Fe2+的氧化作用，從而減弱最大吸收波長處的吸光度值變化。其減弱程度反映出提取物、VC、α-硫辛酸的抗氧化能力的大小。(2)試劑配制1.5mmol/L鄰二氮菲溶液：取鄰二氮菲0.01487g，用少量乙醇溶解并用二次蒸餾水定容至50.0ml。pH=7.45磷酸鹽緩沖夜(Phosphatebuffersaline,PBS);A液(1/15mol/LNa2HPO4);2.34gNa2HPO4(S)溶于水中，定容至100ml；B液(1/15mol/LKH2PO4):0.91gKH2PO4(S)溶于水中，定容至100ml；取A液85ml與B液15ml混合，得到pH=7.45磷酸鹽緩沖夜，用精密試紙測其pH。0.02%H2O2：0.5ml30%H2O2用750ml蒸餾水稀釋。(3)測定方法精密量取2.0mlPBS磷酸鹽緩沖溶液(pH=7.4,下同)和4.0ml蒸餾水于試管中,混勻作空白參比管;精密量取2.0mlPBS,1.0ml鄰二氮菲(1.5mmol·L-1,下同)、1.0mlFeSO4(1.5mmol·L-1,下同)和2.0ml蒸餾水于試管中,混勻作未損傷管;精密量取2.0mlPBS,1.0ml鄰二氮菲,1.0mlFeSO4,1.0ml蒸餾水和1.0mlH2O2(0.02%)于試管中,混勻作損傷管;精密量取2.0mlPBS,1.0ml樣品液和3.0ml蒸餾水于試管中,混勻作樣品參比管;精密量取2.0mlPBS、1.0ml鄰二氮菲,1.0mlFeSO4,1.0ml黃酮試樣液和1.0mlH2O2于試管中,混勻作樣品管。將上述試管置于恒溫水鍋中,37℃保溫60min,于波長536nm處測吸光度(A)值,每種處理重復5次,用其平均值按下式計算羥自由基清除率。以VC、α-硫辛酸、作對照。羥自由基清除率(%)=[(A樣品-A樣參)-(A損傷-A空參)]/(A未損-A損傷)×100%2.3.3清除H2O2的能力試驗(1)試劑配制0.1mol/LH2O2：量取30%H2O211滴用50ml二次蒸餾水定容。0.01mol/LNa2S2O3：取以標定好的0.1mol/LNa2S2O385ml定容1L。KI：稱5克KI溶于50ml容量瓶內(nèi)。1%淀粉：稱取0.5g淀粉，加少量水調(diào)成糊狀，倒入50ml沸水中調(diào)勻且煮沸(2)測定方法采用碘量法H2O2可氧化KI使之析出單質(zhì)碘，如果樣品能清除H2O2，則析出的碘將減少，加入0.1mol/LH2O21.0ml和4ml的樣品，37℃保溫2h后用0.01mol/LNa2S2O3測定剩余H2O2氧化KI析出的量按下式計算H2O2的清除率。H2O2的清除率=(D1-D2)/(D1-D0)×100%D1：用蒸餾水代替樣品測得的消耗Na2S2O3的平均體積ml。D2：加入樣品后測得的消耗Na2S2O3的平均體積ml。D0：不加H2O2，用蒸餾水代替樣品測得的試劑消耗Na2S2O3的平均體積ml?？傸S酮最佳提取工藝的確定在單因素的基礎(chǔ)上，采用L9(34)對微波萃取溫度、時間、功率、物料比進行4因素3水平的正交試驗，結(jié)果見