Tutkimus Yunnan Coffea Arabica -kukkien uuttoteknologian ja polysakkaridien antioksidanttiaktiivisuuden optimoinnista

Tiivistelmä: Optimoida uuttotekniikka ja tutkiaantioksidanttitoimintapolysakkaridejakahvikukasta (ACP) tutkittiin ultraäänilämpötilaa, ultraääniaikaa, neste-kiintoainesuhdetta, ultraäänitehoa, näytteen upotusaikaa ja etanolin tilavuusprosenttia käyttämällä indikaattorina polysakkaridin uuttosaantoa. Sitten pääasiallisina vaikuttajina käytettiin ultraäänilämpötilaa, ultraääniaikaa ja ultraäänitehoa, uuttotekniikka optimoitiin vastepintamenetelmällä.AntioksidanttiACP:n aktiivisuutta tutkittiin DPPH·- ja ABTS- ja · -puhdistusvaikutuksilla ja FRAP-määrityksillä. Tulokset osoittivat, että ultraääniuuton optimaaliset teknologiset olosuhteet olivat: Ultraäänilämpötila 69,5 astetta, ultraääniaika 93 min, ultraääniteho 175 W, neste-kiintoainesuhde 10:1 ml/g, näytteen upotusaika 3{{ 17}} min ja etanolin tilavuusprosentti 80 prosenttia . Polysakkaridien saanto oli 2,292 prosenttia. Tulokset osoittivat, että ACP:n DPPH·-puhdistusvaikutukseen perustuva IC50-arvo oli 3,844 mg·mL−1, ABTS plus · -puhdistusaktiivisuus oli 0,921 mmol Trolox/g ACP. ACP:n FRAP-arvot FRAP-määrityksellä olivat 0,0565 mmol Fe2 plus /g ACP, mikä osoitti, että ACP:llä oli heikkoantioksidanttitoiminta. Tämä tutkimus antaisi teoreettisen pohjan kahvin sivutuotteiden kokonaisvaltaiselle hyödyntämiselle ja kehittämiselle.

Avainsanat:kahvin kukkia;polysakkaridi;uutto;antioksidanttiaktiivisuus

Kahvion Rubiaceae (Coffea) -suvun kasvi, jota levitetään pääasiassa Etelä-Amerikan, Keski-Amerikan, Afrikan ja Aasian kaltaisiin maihin, ja sitä kasvatetaan yli 80 maassa ympäri maailmaa [1]. "Chinese Materia Medican" mukaan kahvilla on virkistäviä, diureettisia ja vatsaa lievittäviä vaikutuksia, ja sitä käytetään pääasiassa henkiseen väsymykseen ja ruokahaluttomuuteen. Sitä käytetään usein virkistävänä, diureettisena ja vatsalääkkeenä. Nykyaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että kahvi sisältää erilaisia ​​vaikuttavia aineita, kuten alkaloideja, fenolihappoja, flavonoideja ja terpeenejä, joilla on erilaisia ​​farmakologisia vaikutuksia, kuten maksan suojaaminen, hermosolujen suojaaminen,antioksidanttija diabeteslääke [2-3]. minun maanikahviaviljelyä hallitsee pienijyväinen kahvi, ja yli 99 prosenttia siitä jaetaan Yunnanissa. Yunnanin pienijyväinen kahvi sisältää runsaasti ainesosia, kofeiinin, klorogeenihapon, trigoneliinin ja muiden komponenttien lisäksi se sisältää myös askarosideja

I~II[4], panikulosidi VI[4], kofarylosidi I[4], villanovane I[4], kaffarolidit A~H[5], koffruenoli AB[6], kofruonit AD[6] ja kofruolidi AB[7] ja joitain uusia terpenoideja. Niiden joukossa kafarolideilla C, D ja F on vahvistettu tietty aktiivisuus aktivoida verihiutaleiden aggregaatiota in vitro [5]; caffruenol AB ja caffruolide AB inhiboivat lipopolysakkaridien aiheuttamaa NO:n tuotantoa 264,7 makrofagissa [7]. Kahvin syvällisen tutkimuksen myötä kahvin lisäarvo jatkaa kasvuaan. Viime vuosina kahvin sivutuotteissa on runsaasti fenolihappoja, flavonoideja, terpeenejä, alkaloideja ja muita biologisia

Aktiiviaineet, joita voidaan käyttää luonnollisina ja kestävinä aktiivisten ainesosien lähteinä, kutenantioksidantteja, maksan ja hermojen suojaus, ovat saaneet kahvin sivutuotteiden tutkimuksen yhä enemmän huolestuneeksi tutkijoille [8−10]. Campa et ai. ilmoitti, että kahvinlehdet sisältävät fenoliyhdisteitä [11]; Chen tarkasteli alkaloidien, flavonoidien, fenolihappojen, terpeenien jne. runsaita kemiallisia ainesosia kahvinlehdissä ja niiden farmakologisia vaikutuksia, kuten antioksidantteja, anti-inflammatorisia ja antibakteerisia vaikutuksia. [12] ja tutki kahvinlehtien käsittelymenetelmien ja lehtien iän vaikutuksia sen kemialliseen koostumukseen ja aktiivisuuteen [13].

Lisäksi Fu Xiaoping et ai. [14−15] havaitsivat, että Yunnanin pienen kahvikuoren raakauutteella on tietty suojaava ja palauttava vaikutus ihmisen vaurioituneisiin napalaskimon endoteelisoluihin, ja sillä on myös potentiaalia.antioksidanttivaikutukset ja havaitsivat, että pääkukka Syanidiinit ovat syanidiini-3-glukosidi ja syanidiini-3-rutinosidi.

Kahvikukat heitetään usein pois kahvinviljelyalan suurena sivutuotteena. Nykyiset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että kahvikukat sisältävät runsaasti kemiallisia komponentteja. Stashenko et ai. [16] käytti GC-MS-analyysiä pienten kahvikukkien haihtuvien ja puolihaihtuvien komponenttien analysointiin, ja tulokset määrittivät yhteensä 150 yhdistettä, jotka sisälsivät n-pentadekaania. Korkein, jota seuraa geranioli. Lisäksi Nguyen et ai. [17] tutki kahvikukkien vaikuttavia aineita ja havaitsi, että kahvikukkien fenoliyhdisteiden pitoisuus on korkea, joten kahvikukkia voidaan käyttää raaka-aineena luonnonmukaisten aineiden saamiseksi.antioksidanttiaktiiviset ainesosat. Lisäksi kahvikukat sisältävät myös kofeiinia ja trigoneliinia. Kofeiini liittyy pienentyneeseen hermostoa rappeutuvien sairauksien riskiin [18-19]

Trigonelliini voi ehkäistä diabetesta ja munuaisvaurioita, ja sillä on myös vaikutusta hermoston rappeutumissairauksien hoitoon [20-21]. Pinheiro et ai. [22] analysoivat neljän aktiivisen komponentin trigonelliinin, klorogeenihapon, gallushapon ja kofeiinin pitoisuudet kahvikukissa erilaisilla kuivaus- ja uuttomenetelmillä HPLC:llä, joista kofeiinilla ja trigoneliinilla oli korkein pitoisuus; Antioksidanttiaktiivisuutta arvioitiin ABTS- ja DPPH-kokeilla, jotka vahvistivat, että kahvikukalla on antioksidanttiaktiivisuutta ja sitä voidaan käyttää mahdollisena raaka-aineena teejuomien valmistuksessa. Tällä hetkellä kahvikukista on vähän tutkimusraportteja, mutta olemassa olevista raporteista voidaan nähdä, että kahvikukilla on laajat käyttömahdollisuudet mahdollisena bioaktiivisten yhdisteiden lähteenä.

Polysakkariditovat makromolekyyliyhdisteitä, jotka koostuvat yli 10:stä glykosidisilla sidoksilla sitoutuneesta monosakkaridista, ja niitä löytyy laajalti eläimistä, kasveista ja mikro-organismeista. Polysakkaridit ovat rakenteellisesti monimutkaisia, ja niillä on erilaiset konformaatiot ja suhteelliset molekyylimassat sekä ketjunsisäisten ja ketjujen välisten vetysidosten sekundääriset rakenteet. Nykyaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että polysakkarideilla on farmakologisia vaikutuksia, kuten antioksidantti [23-24], ikääntymistä estävä [25], immuunisäätely [26], anti-inflammatorinen [27] ja kasvainten vastainen [28]. Polysakkaridien biologinen aktiivisuus liittyy sen puhtauteen, kemialliseen rakenteeseen, liukoisuuteen jne. Polysakkaridien biologisesta aktiivisuudesta on viime vuosina muodostunut luonnonlääkkeiden tutkimuskeskus, ja se on myös kanava uusien lääkkeiden löytämiselle ja terveysvaikutteisten elintarvikkeiden kehittämiselle. . Siksi polysakkarideilla on tärkeä rooli lääketieteen ja ruoan alalla. kotimaani Yunnan on tärkein kahvinistutusalue, ja kahvikukilla on potentiaalista kehitysarvoa, mutta tutkimuksia Yunnanin kahvikukkien kehityksestä on vähän, eikä kahvikukkien potentiaalista arvoa ole hyödynnetty. Siksi tämä artikkeli ottaa Yunnanin pienijyväisen kahvin kukat tutkimuskohteena sen aktiivisten polysakkaridien tutkimukseen, jonka tavoitteena on syvällisesti tutkia Yunnanin pienijyväisen kahvin kokonaisvaltaista käyttöarvoa.

Tässä paperissapolysakkaridisaantoa käytettiin arviointiindeksinä polysakkaridien uuttoprosessin ja Baoshan Citystä, Yunnanin maakunnasta kerättyjen kahvikukkien antioksidanttikapasiteetin optimoimiseksi perustietojen saamiseksi biologisesti aktiivisten polysakkaridien jatkokehitystä varten. Ja antaa viitteitä Yunnanin pienijyväisen kahvin tutkimiseen ja sen lisäarvon parantamiseen.

1 Materiaalit ja menetelmät

1.1 Materiaalit ja välineet

Kahvikukka Baoshan City, Yunnanin maakunta; Vedetön alkoholi Tianjin Chemical Reagent Co, Ltd; Antronin puhtaus 98.0 prosenttia, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.; väkevöity rikkihappo, suolahappo Chongqing Chuandong Chemical Co, Ltd; 1,1-difenyyli-2- trinitrofenyylihydratsiini (DPPH), 2,2'-diatsa-bis-3-etyylibentsotiatsoliini{{10}}sulfonihappo (ABTS), 2, 4,6-Tripyridyylitriatsiini (TPTZ), rutiinin puhtaus 98.0 prosenttia, Shanghai Ruiyong Biotechnology Co., Ltd.; vesiliukoinen E-vitamiini puhtaus 98,0 prosenttia, Hefei Bomei Biotechnology Co, Ltd; rautakloridiheksahydraatti, analyyttisesti puhdas, länsimainen

Long Science Co, Ltd; Analyyttinen kaliumpersulfaatti, Tianjin Damao Chemical Reagent Factory; PBS-puskuri, natriumasetaattipuskuri Xiamen Haibiao Technology Co., Ltd.

Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja Rich in -palvelustapolysakkaridi

Cistanche pikakahvituote

FA2104N Electronic Balance, 722-spektrofotometri Shanghai Qinghua Technology Co., Ltd.; KQ-250DB Ultrasonic Instrument, SHZ-D (Ⅲ) Kiertovesityhjiöpumppu Gongyi Yuhua Instrument Co., Ltd.; Xuman 1000Y monitoiminen hiomakone Yongkang City Boou Hardware Products Co, Ltd; 800 Electric sentrifugi Jintan Fuhua Instrument Co, Ltd; VFD-3000 Vacuum Freeze Dryer Beijing Bo Yikang Experimental Instrument Co., Ltd.

1.2 Kokeellinen menetelmä

1.2.1 Kahvikukan uuttaminenpolysakkaridejaKatso Zheng Tingting et ai. [29] muutoksineen. Baoshan Citystä Yunnanin maakunnasta kerätyt kahvikukat kuivattiin varjossa huoneenlämmössä, jauhettiin jauhaimella ja laitettiin 80-verkkoseulan läpi käyttöä varten. Punnitse 2.0 g kahvikukkajauhetta, lisää 20,0 ml puhdasta vettä, liota 30 minuuttia,

Ultraääni teholla 100 W 30 minuuttia 40 asteessa, jäähdytettiin huoneenlämpötilaan ja suodos pidettiin tyhjiösuodatuksen jälkeen. Suodokseen lisättiin etanolia 80 prosentin pitoisuuteen saostusta varten ja annettiin seistä 12 tuntia. Sen jälkeen, kun oli sentrifugoitu 4000 r/min 10 minuutin ajan, supernatantti heitettiin pois ja sakka liuotettiin veteen ja lyofilisoitiin -80 asteessa raakapolysakkaridin saamiseksi.

Valmista 5 mg·mL−1 kahvikukan polysakkaridiliuosta ja aseta se sivuun.

1.2.2 Polysakkaridistandardikäyrän laatiminen ja polysakkaridipitoisuuden määritys kahvikukista Glukoosistandardikäyrä piirrettiin viitaten antroni-rikkihappomenetelmään [30]. Valmistele 0.0, 25.{{10}}, 50.0, 100.{{23} }, 150,0 ja 200,0 ug/ml glukoosistandardiliuokset, vastaavasti. Pipetoi tarkasti 1,00 ml yllä olevaa glukoosistandardiliuosta eri pitoisuuksilla, lisää 1,00 ml puhdasta vettä ja aseta se 25 ml:n tulpalliseen koeputkeen. Lisää 5,0 ml 2,1 mg·mL-1 antroni-rikkihappoliuosta, ravista hyvin, jäähdytä jäävesihauteessa, lämmitä kiehuvassa vesihauteessa 7 minuuttia ja jäähdytä nopeasti huoneenlämpötilaan jäävesihauteessa. Käyttämällä deionisoitua vettä tyhjänä kontrollina,

Absorbanssi A mitattiin kolorimetrisesti aallonpituudella 625 nm. Otetaan vedetön glukoosipitoisuus abskissaksi (0.0, 25.0, 50.0, 1{{1{{12} ( R2=0.9970) (jossa: Y on absorbanssiarvo, X on glukoosin määrä, ug).

Pipetoi tarkasti tietty määrä edellä valmistettua 5 mg/ml kahvikukan polysakkaridiliuosta 25 ml:n koeputkeen, jossa on tulppa, ja lisää puhdasta vettä 2.00 ml:ksi. Lisää 50 ml 2,1 mg·mL−1 antroni-rikkihappoliuosta, ravista hyvin, jäähdytä jäävesihauteessa, lämmitä kiehuvassa vesihauteessa 7 minuuttia ja jäähdytä nopeasti huoneenlämpöiseksi jäävesikylpy. Absorbanssi A mitattiin kolorimetrisesti aallonpituudella 625 nm käyttäen deionisoitua vettä nollakontrollina. Kahvikukkapolysakkaridin saanto laskettiin glukoosistandardikäyrän yhtälön mukaisesti ja jokainen näyte toistettiin 3 kertaa. Tulokset ilmaistiin keskiarvona ja laskentakaava oli seuraava:

Kahvikukkapolysakkaridin saanto (prosenttia) =X×m1×10−35×V×ms×100

Kaavassa: X on polysakkaridipitoisuus kahvikukan polysakkaridiliuoksen V tilavuudessa, ug; V on polysakkaridiliuoksen mitattu tilavuus, ml; 5 on valmistetun kahvikukan polysakkaridiliuoksen pitoisuus, 5 mg·mL-1; m1 on pakastekuivattu kahvikukka Polysakkaridin kokonaismassa, g; ms on kahvikukkanäytteen massa, g.

1.2.3 Yksitekijäinen kokeilu

Kahvikukkapolysakkaridin ultraääniavusteisessa uuttoprosessissa tärkeitä polysakkaridin saantoon vaikuttavia tekijöitä ovat pääasiassa ultraäänilämpötila, ultraääniaika, neste-materiaalisuhde, ultraääniteho, liotusaika ja alkoholin saostuspitoisuus. Valittiin viisi ultraäänilämpötilan tasoa: 40, 50, 60, 70 ja 80 astetta; viisi ultraääniajan tasoa valittiin: 30, 60, 90, 120 ja 150 min; 1, 30: 1 ml/g viisi tasoa; ultraääniteho valitsee viisi tasoa 100, 125, 150, 175, 200 W; upotusaika valitsee viisi tasoa 30, 60, 90, 120, 150 min; etanolipitoisuus valitsee viisi tasoa 75 prosenttia , 80 prosenttia , 85 prosenttia , 90 prosenttia , 95 prosenttia viisi tasoa, vastaavasti yhden tekijän koe. Kun suodatetaan jonkin parametrin mukaan

, muut tekijät ovat: ultraäänilämpötila 40 astetta, ultraääniaika 30 minuuttia,

Nesteen ja materiaalin suhde 10:1 ml/g, ultraääniteho 100 W, liotusaika 30 min

ja alkoholin saostuspitoisuus 80 prosenttia .

1.2.4 Vasteen pinnan optimointikoe Box-Benhnkenin kokeellisen suunnitteluperiaatteen mukaisesti kahvikukan polysakkaridin tuotto vastemuuttujaksi valittiin yksitekijästä kolme tekijää, joilla on suurin vaikutus kahvikukan polysakkaridin tuottoon. testitulokset, kuten on esitetty taulukossa 1. Ultraäänilämpötilan optimointi kahvikukkapolysakkaridin saannon indeksiasteella, ultraääniajalla ja ultraääniteholla.

1.2.5 Antioksidanttikykytesti

1.2.5.1 DPPH-vapaiden radikaalien poistamiskokeet DPPH-vapaiden radikaalien poistamiskokeet suoritettiin viitteessä Ref. [31]. Ota 3,9 ml 0.075 mmol/L DPPH-reaktioliuosta ja sekoita se 100 µl:aan eri pitoisuuksia olevia polysakkaridiliuoksia. Reaktio suoritettiin huoneenlämpötilassa 30 minuuttia pimeässä, ja absorbanssiarvot mitattiin aallonpituudella 515 nm. Käyttämällä rutiinia positiivisena kontrollina DPPH:n vapaiden radikaalien poistonopeus laskettiin seuraavasti: I prosenttia =[(A0–As)/A0] × 100 (jossa: As on näyteliuoksen absorbanssi; A0 on liuoksen absorbanssi ilman näytettä), ja antioksidanttiaktiivisuus ilmaistaan ​​50 prosentin estoasteena (IC50).

1.2.5.2 ABTS plus vapaiden radikaalien poistamiskoe

ABTS plus radikaalinpoistokokeet suoritettiin käyttämällä menetelmää, joka on kuvattu viitteessä. [32]. Ota 2 ml polysakkaridiliuosta ja lisää se 2 ml:aan ABTS plus vapaaradikaaliliuosta, tasaisen sekoituksen jälkeen, reagoi huoneenlämpötilassa 6 minuuttia ja mittaa UV-absorptio aallonpituudella 734 nm, ja rutiini on positiivinen kontrolli. ABTS:n ja vapaiden radikaalien sieppauskyvyn laskentakaava on seuraava: I( prosenttia )=[(A0–As)/A0]×10{ {12}} (jossa As on näyteliuoksen absorbanssi; A0 on liuoksen absorbanssi ilman näytettä) Standardikäyrä määritetään mittaamalla Piirustus Trolox-standardiliuosista eri pitoisuuksilla (I prosenttia =0.0247C) −0,0046, R2=0.9937), ABTS:n anti-

Oksidatiivinen aktiivisuus ilmaistaan ​​mmol Trolox/g.

1.2.5.3 FRAP-menetelmä

Viitejulkaisussa kuvattu menetelmä. [33] käytettiin FRAP:n antioksidanttikapasiteetin määrittämiseen. Ota 5.0 ml TPTZ:tä, 5.0 ml 20 mmol/L FeCl3:a ja 50 ml natriumasetaattipuskuriliuosta (300

mmol/L, pH 3,6) FRAP-työliuoksen valmistamiseksi; 100 µl näytettä sekoitettiin 300 µl:aan vettä ja 3,0 ml:aan FRAP-työliuosta, pantiin vesihauteeseen 37 asteeseen 30 minuutiksi; absorbanssi mitattiin 595 nm:ssä. Valmistettiin standardikäyrä, jossa standardiaineena oli FeSO4 (A=0.572C0.008, R2=0.9974), ja positiivisena kontrollina käytettiin rutiinia standardikäyrän mukaisesti.

Laske pelkistysteho mmol FeSO4/g polysakkaridia.

1.3 Tietojen käsittely

Kaikki kokeet toistettiin kolme kertaa ja keskiarvo otettiin. DesignExpert 8.{1}}.6 -ohjelmistoa käytettiin vastepintakokeiden suunnitteluun ja analysointiin.

2 Tulokset ja analyysi

2.1 Yhden tekijän kokeet

Yksitekijäkokeen tulokset on esitetty kuvassa Ultraäänilämpötilan vaikutus kahvikukan polysakkaridin satoon: ultraäänilämpötila oli 40-80 astetta ja polysakkaridisaanto 1,0048 prosenttia -1.7982 prosenttia. Kahvikukkapolysakkaridin saanto kasvoi vähitellen 40-70 asteen alueella ultraäänilämpötilan noustessa, saavutti maksiminsa 70 asteessa ja alkoi laskea 70 asteen jälkeen. Tämä voi johtua vähentyneestä polysakkaridien saannosta, joka johtuu kahvikukkien polysakkaridien rakenteen tuhoutumisesta korkeissa lämpötiloissa, mikä on samalla tavalla raportoitu kirjallisuudessa [29,34-35]. Sonikointilämpötilaksi valittiin 70 astetta.

Ultraääniajan vaikutus kahvikukan polysakkaridin saantoon: ultraääniaika oli 30-150 min, polysakkaridin saanto oli 1,0369 prosenttia -1,5853 prosenttia , polysakkaridin saanto kasvoi ultraääniajan pidentyessä, ja saavutti maksimin 90 minuutin kohdalla, saanto alkoi laskea sonikointiajan pidentyessä. Tämä johtuu siitä, että lyhytaikainen ultraääniuutto ei edistä polysakkaridien täydellistä liukenemista, kun taas pitkäaikainen ultraääniuutto hajottaa polysakkarideja ja johtaa saannon laskuun, mikä on raportoitu myös kirjallisuudessa [29,34-35]. Siksi sonikointiajaksi valittiin 90 minuuttia.

Neste-kiinteä-suhteen vaikutus kahvikukkien polysakkaridin saantoon: Kiintoaine-neste-suhteen vaikutus polysakkaridin saantoon on pieni. Polysakkaridin saanto kasvoi neste-kiintoaine-suhteen kasvaessa ja saavutti maksimin arvossa 25:1 ml/g. 25:1 ml/g jälkeen saanto pieneni neste-kiintoainesuhteen kasvaessa. Vähemmän liuotinta johtaa polysakkaridin riittämättömään liukenemiseen, mikä johtaa alhaisempaan polysakkaridin saantoon; enemmän liuotinta liuottaa polysakkaridia ja vaikeuttaa sen saostumista, ja samalla saanto pienenee liuottimen ultraäänisäteilyn absorption vuoksi. 29,34−35] on myös samanlaisia ​​raportteja. Ottaen huomioon, että neste-aine-suhteella on vain vähän vaikutusta saantoon, reagenssien määrän säästämiseksi neste-materiaalisuhteeksi valittiin 10:1 ml/g.

Ultraäänitehon vaikutus kahvikukkien polysakkaridin saantoon: ultraäänitehoksi valittiin 100-200 W ja polysakkaridin saanto oli 1,1185 prosenttia -1,8583 prosenttia . W:n jälkeen sato laski ultraäänitehon kasvaessa. Ultraäänitehon lisääntyminen voi tehokkaasti tuhota soluja ja kudoksia polysakkaridien liuottamiseksi liuottimeen, joten ultraäänitehon lisääminen on hyödyllistä polysakkaridien saostumisessa; kuitenkin suurempien ultraääniaaltojen aiheuttama pirstoutuminen ja lämpövaikutus lisäävät myös kahvikukkien epäpuhtauksien liukenemista. , lämpövaikutus tuhoaa polysakkaridikomponentit ja aiheuttaa polysakkaridisannon vähenemisen, mikä on myös raportoitu kirjallisuudessa [36-37]. Siksi ultraäänitehoksi valittiin 175 W.

Liotusajan vaikutus kahvikukan polysakkaridin saantoon: liotusajan vaikutus polysakkaridin saantoon oli pieni, liotusaika oli 30-150 min ja polysakkaridin saanto 1,1827 prosenttia -1. 4609 prosenttia. Alueella 30-90 min polysakkaridin saanto kasvoi liotusajan pidentyessä ja saavutti maksiminsa 90 minuutin kohdalla. 90 minuutin kuluttua liotusajan pidentyessä saanto pieneni hieman ja oli taipumus olla tasainen. Liotusajan pidentäminen voi helpottaa polysakkaridien saostumista ultraäänikäsittelyn aikana ja vähentää energiankulutusta. Mutta liian pitkä liotus ei voi tuoda parempaa saantoa, ja liian pitkä liotus aiheuttaa myös muiden komponenttien vapautumista ja vaikuttaa polysakkaridin saantoon. Tämä on samanlainen kuin artikkelissa [38] raportoitu. Ottaen huomioon, että liotusajan vaikutus on pieni, valittiin ajan säästämiseksi liotusajaksi 30 min.

Alkoholin saostuspitoisuuden vaikutus kahvikukkien polysakkaridin saantoon: alkoholisaostuskonsentraatiolla on vain vähän vaikutusta polysakkaridin saantoon, alkoholisaostumispitoisuus on 75 % ~ 95 %, polysakkaridin saanto on 0,9703 % ~1,2806 % . Polysakkaridin saanto kasvoi etanolipitoisuuden kasvaessa ja saavutti maksimin 85 prosentissa. 85 prosentin jälkeen saanto pieneni etanolipitoisuuden kasvaessa. Vesiuutto ja alkoholisaostus on alkoholiin liukenemattoman polysakkaridin käyttöä saostumaan. Kun lisätyn etanolin määrä kasvaa, polysakkaridi on etanoliin liukenematon ja saostuu, jolloin saanto kasvaa. Kun alkoholisaostuspitoisuus ylittää 85 prosenttia, polysakkaridin saantoa ei voida parantaa, mutta reagenssit menevät hukkaan. Tämä on samanlainen kuin artikkelissa [38] raportoitu. Toiminnan yksinkertaistamiseksi tässä asiakirjassa käytetään menetelmää lisätä etanolia suoraan alkoholipitoisuuden säätämiseksi saostumista varten. Samaan aikaan, koska 80 prosentin ja 85 prosentin polysakkaridin saanto ei eroa paljon, se voi säästää reagensseja ja vähentää jätettä. Siksi alkoholisaostumispitoisuudeksi valittiin 80 prosenttia.

2.2 Pintatestin tulosten vaste

2.2.1 Vastepinnan testitulokset Ultraäänilämpötilalla, ultraääniajalla ja ultraääniteholla on suuri vaikutus. Siksi vastepintamenetelmä on optimoitu yllä olevien yksitekijäkokeiden perusteella ultraäänilämpötilan, ultraääniajan ja ultraäänen tehon kolmelle olosuhteelle. Tulokset on esitetty taulukossa 2. .

Kun vasteindeksiksi otetaan polysakkaridin saanto (Y), muodostettiin regressiomalli, jossa oli kolme tekijää ultraäänilämpötila, ultraääniaika ja ultraääniteho, ja saatiin neliöllinen regressioyhtälö:

Y{0}.29−0.067A plus 0.{{10}}54B−0. 019C plus 0.34AB plus 0.083AC plus 0.011BC−0.40A2

−0.19B2−0.27C2

2.2.2 Varianssin merkitsevyystesti

Testitulokset on esitetty taulukossa 3.

Taulukon 3 varianssianalyysin tulosten mukaan kokonaismalli oli merkitsevä (P<0.0001), and the model reached a very significant level, indicating that the difference between different factors was significant; according to the absolute value of the linear coefficient of the regression equation, it can be seen that each factor has a significant effect on the total polysaccharide yield. The order of influence is: A>B>C, that is, ultrasonic temperature> ultrasonic time> ultrasonic power. Lack of fit item P=0.5764>0.05, sopivuustestin puute ei ole merkittävä, mikä osoittaa, että tuntemattomat tekijät vaikuttavat vain vähän testituloksiin ja jäännöskohde johtuu pääasiassa satunnaisista virheistä, mikä osoittaa, että mallin valinta on asianmukainen ja oikea . AB:n vaikutus oli merkittävä (P<0.05), and the influence of A2, B2, and C2 was extremely significant (P<0.01). In the whole model, the adjustment coefficient R2Adj=0.9277 in the model, indicating that 92.77% of the response value changes can be carried out through the model. Explanation, the coefficient of determination R2 = 0.9684, indicating that the model is highly reliable, and the model fits well with the experiment, and this model can be used for analysis and prediction [39−42].

2.2.3 Vastepinnat ja ääriviivat

Vastepintakaavio eri tekijöiden vuorovaikutuksesta kahvikukan polysakkaridin tuottoon on esitetty kuvassa 2. Ultraäänilämpötilan ja ultraääniajan välinen vuorovaikutus osoitti, että näiden kahden välinen vuorovaikutus oli merkittävä; kun ultraäänilämpötila pysyi muuttumattomana, kahvikukkien polysakkaridien saanto ensin kasvoi ja sitten laski ultraääniajan pidentyessä; kun ultraääniaika pysyi ennallaan, kahvi Kukkien polysakkaridin saanto ensin kasvoi ja sitten laski ultraäänilämpötilan noustessa. Ultraäänilämpötilan ja ultraäänitehon välisestä vuorovaikutuksesta voidaan nähdä, että kun ultraäänilämpötila on vakio, kahvikukkien polysakkaridin saanto ensin kasvaa ja sitten vähenee ultraäänitehon kasvaessa; kun ultraääniteho pysyy ennallaan, kahvikukkien polysakkaridin saanto kasvaa ultraääniaallon mukana. Lämpötilan nousu ensin kasvaa ja sitten laskee. Ultraääniajan ja ultraäänitehon välisestä vuorovaikutuksesta voidaan nähdä, että kun ultraääniaika on vakio, kahvikukkien polysakkaridin saanto ensin kasvaa ja sitten vähenee ultraäänitehon kasvaessa; kun ultraääniteho on vakio, kahvikukkien polysakkaridin saanto kasvaa ultraäänitehon kasvaessa. Ajan pidentyminen ensin kasvaa ja sitten vähenee.

Siksi, kun käytetään polysakkaridin saantoa arviointistandardina, vastepintamenetelmän optimointitulokset ultraääniajan, ultraäänilämpötilan ja ultraäänen tehon kolmelle olosuhteelle ovat: ultraäänilämpötila 69,56 astetta, ultraääniaika 92,99 minuuttia ja ultraääniteho 174,01 W. ennustetaan, että tässä ehdossa 2,290 prosenttia. Todellisen tilanteen mukaan ultraäänilämpötila 69,5 astetta, ultraääniaika 93.00 min, ultraääniteho 175 W, upotusaika 30 minuuttia, neste-ainesuhde 10: 1 ml/g ja etanolipitoisuus 80 prosenttia valittiin 4 rinnakkaiskokeeseen.

Keskimääräinen tuotto oli 2,292 prosenttia ±0,061 prosenttia . Se on pohjimmiltaan lähellä testillä saatua teoreettista arvoa, mikä osoittaa, että ennustetun arvon ja todellisen arvon välillä on hyvä sovitus, joten tässä tutkimuksessa vastepinnalla saadut optimoidut prosessiparametrit ovat tarkkoja ja luotettavia [43].

2.3 Antioksidanttikapasiteetin kokeelliset tulokset

DPPH-testi on tehokas ja herkkä kasvien antioksidanttikapasiteetin arviointimalli. Testatun näytteen vapaiden radikaalien poistamiskyky liittyy sen mahdolliseen protonin luovutuskykyyn; ABTS-testiä käytetään laajalti kasvinäytteiden antioksidanttikapasiteetin arvioimiseen, jolla voidaan testata näytteitä Lipofiilisten ja hydrofiilisten komponenttien antioksidanttiaktiivisuus FRAP-menetelmässä; luonnontuotteiden pelkistyskyky arvioitiin pelkistämällä Fe3 plus -TPTZ Fe2 plus -TPTZ:ksi [44-45]. Kahvikukkapolysakkaridien hapettumisenestokokeiden tulokset on esitetty taulukossa 4. Kahvikukkapolysakkarideilla on tiettyjä antioksidanttisia vaikutuksia DPPH-vapaita radikaaleja ja ABTS plus vapaita radikaaleja vastaan, mutta niiden antioksidanttiaktiivisuus on pienempi kuin rutiinilla.

3 Johtopäätös

Tässä kokeessa raaka-aineena käytettiin Yunnanin pienijyväistä kahvikukkaa japolysakkaridiYunnanin pienjyväistäkahviakukka uutettiin ultraäänellä. Todettiin, että ultraääniaika, ultraäänilämpötila ja ultraääniteho vaikuttavat merkittävästi kahvikukkien polysakkaridien uuttamiseen. Sitten ultraääniaika, ultraäänilämpötila ja ultraääniteho optimoitiin vastepinnan mukaan ja kahvikukan polysakkaridin optimaaliset prosessiolosuhteet määritettiin seuraavasti: ultraäänilämpötila 69,5 astetta, ultraääniaika 93 minuuttia, ultraääniteho 175 W, neste-ainesuhde. 10:1 ml/g, Liotusaika oli 30 minuuttia ja etanolipitoisuus oli 80 prosenttia. Näissä olosuhteissa polysakkaridin saanto oli 2,292 prosenttia ± 0,061 prosenttia. Menetelmällä voidaan tehokkaasti parantaa kahvikukan satoapolysakkaridilyhentää samalla uuttoaikaa ja vähentää käytetyn etanolin määrää. Antioksidanttikokeiden tulokset osoittivat, että kahvikukkien polysakkarideilla oli heikko antioksidanttikapasiteetti. Tämä tutkimus tarjoaa referenssin kahvikukan lisäerotteluun ja puhdistamiseenpolysakkaridisekä tutkimusta sen toiminnasta ja toiminnasta sekä tarjoaa teoreettista pohjaa ja tukea kahvin jatkokehittämiselle ja hyödyntämiselle.

Tuki:

wallence.suen@wecistanche.com 0015292862950