多酚的提取纯化定性及抗氧化性.docx

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多酚的提取纯化定性及抗氧化性

香蕉皮多酚的提取、纯化及抗氧化性实验

摘要：

香蕉为世界”四大水果”（荔枝、菠萝、椰子,香蕉）之一，富含糖类、果胶、K、Ca、Mg、维生素C、维生素E和β一胡萝卜素等营养成分以及黄酮类化合物、多酚氧化酶、挥发油等多种活性成分，具有较高的营养价值和保健作用。

研究显示，香蕉皮中不仅含有多种营养成分，而且含有多种抗氧化活性成分，因而具有较大的开发和利用价值。

目前，国内外对香蕉皮的利用形式主要为饲料或食用菌培养基，产品附加值不高，有关香蕉皮中多酚类物质的提取报道极少。

因此，本文对香蕉皮中多酚的提取条件和纯化及其抗氧化性能进行了一定的研究。

结果得出，香蕉皮中多酚的最佳提取组合为：

乙醇浓度为80％，浸提次数为2次，温度为80℃，时间为3h。

用乙酸乙酯纯化后，多酚含量达到了32．54％，纯化效果比较理想。

通过对猪油抗氧化性的研究，得出了香蕉皮多酚具有很强的抗氧化能力的结论。

关键词：

香蕉皮；多酚；提取；定性；纯化；抗氧化

ExtractandPurifyPolyphenolfromBananaPeer

andOxidationResistanceTest

Abstract:

Asoneofthe"fourkindsofrichestfruitintheworld"（litchi,pineapple,coconutBanana）.Bananaisinrichofsugars,fruitGlue,K,Ca,Mg,vitaminC,vitaminEandp-carotene,etc.,andothernutrientsaswellasflavonoids,polyphenoloxidase,volatileoil,avarietyofactiveingredientswithhighnutritionalvalueandhealtheffects.Studiesshowsthat,bananapeernotonlycontainsavarietyofnutritions,butalsocontainsavarietyofantioxidantactivityingredients,whichhasgreatdevelopmentandusevalue.Currently,theuseofbananapeelathomeandabroadmainlyintheformoffeedandediblemedium,nothighvalue-addedproducts,meanwhile,thebananapeelintheextractionofpolyphenolsreportedrarely.Therefore,thispaperwilldevotetostudyingtheextractionconditionsandpurificationofpolyphenolinbananapeel.Theresultsshowthatthebestextractioncombinationofpolyphenolinbananapeelisthattheconcentrationofethanolis80%,timesofextractionis2,temperatureis80℃,timeis3h.Afterpurifyingbychloroformandethylacetate,thecontentofpolyphenolreaches32.54%.Theeffectofpurificationisideal.Byresearchingoxidationresistancecapabilityoflard,itisconcludedthatthebananapeerpolyphenolhavestrongantioxidantcapacity.

Keywords:

bananapeel;polyphenol;featuresidentification;extraction;purification;antioxidation.

目录

绪论..............................................................................1

一材料、试剂和仪器的介绍.......................................................3

1．1材料、试剂和仪器.............................................................3

1．1．1材料...................................................................3

1．1．2试剂和仪器.............................................................3

二香蕉皮多酚的提取.............................................................4

2.1工艺流程.....................................................................4

2.2不同浓度乙醇对香蕉皮中多酚提取操作要点........................................4

2.2.1筛选.....................................................................4

2.2.2烫漂.....................................................................4

2.2.3切细.....................................................................4

2.2.4烘干.....................................................................4

2.2.5浸提.....................................................................4

2.2.6减压抽滤.................................................................4

2.2.7离心.....................................................................4

2.2.8回收乙醇..................................................................4

2.2.9烘箱干燥.................................................................4

2.2.10称量并计算提取率........................................................4

2.3不同时间对香蕉皮中多酚的提取..................................................5

2.4不同温度对香蕉皮中多酚的提取..................................................6

2.5不同提取次数对香蕉皮中多酚的提取..............................................7

2.6正交试验设计.................................................................8

2.7香蕉皮多酚物质提取物的定性....................................................10

2.7.1与盐酸-香草醛溶液显色......................................................10

2.7.2分光光度计定性.............................................................10

2.8结论..........................................................................11

三香蕉皮中多酚的纯化...........................................................13

3.1实验材料......................................................................13

3.1.1主要试剂和材料...........................................................13

3.1.2主要仪器.................................................................13

3.2工艺流程......................................................................13

3.3香蕉皮提取物中多酚含量的测定..................................................13

3.3.1测定方法及原理............................................................13

3.3.2没食子酸标准溶液的配制....................................................13

3.3.3标准曲线的绘制............................................................13

3.3.4样品中多酚含量的测定......................................................13

3.4不同溶剂对多酚萃取效果的影响..................................................15

3.5结论..........................................................................15四香蕉皮多酚纯化物抗氧化性能的研究.............................................16

4.1实验材料......................................................................164.1.1实验原料......................................................................16

4.1.2实验试剂.................................................................16

4.1.3仪器与设备...............................................................16

4.2香蕉皮多酚纯化物对猪油的抗氧化实验..........................................16

4.2.1实验原理.................................................................16

4.2.2实验方法.................................................................16

4.3结论..........................................................................17

讨论................................................................................18

致谢................................................................................19

参考文献............................................................................20

绪论

一、植物多酚的概述

多酚是分子中具有多个羟基酚类植物成分的总称，植物中多酚的含量仅次于纤维素、半纤维素和木质素。

植物多酚又称植物单宁，是植物体内的复杂酚类次生代谢产物，具有多元酚结构，主要存在于植物体的皮、根、叶、壳和果肉中。

1981年，Haslam提出了植物多酚这一术语，它包括单宁及相关化合物（如单宁的前体化合物和聚合化合物）和聚黄烷醇类（含缩合单宁和相关化合物）两大基本类型。

而根据植物多酚的应用性质，也可以将其分为两大类。

一类为从茶叶、药用植物等中提取的植物多酚，由于发现这类多酚具有抑制致病性细菌和病毒、抗氧化，抗诱变、抗癌等性质，已在食品，药品、化妆品工业中得到了广泛的应用；另一类为林副产业的植物多酚，其价值不足前类的百分之一，但是这类植物多酚的资源非常丰富，尚未得到充分利用。

茶多酚的结构式：

二、香蕉皮褐变的原因及抑制方法

香蕉成熟后质地柔软，在长期保鲜和储运的过程中，会发生褐变的现象。

香蕉的表皮会逐渐产生黑色的斑点，直至完全变黑。

这主要是由于香蕉皮及果肉中含有多酚氧化酶（PPO）和大量酚类物质，它们呈隔离分和状态，同时作为呼吸传递物质参与呼吸代谢作用，酚与醌之间的氧化与还原处于动态平衡状态。

因此完整的香蕉组织不会发生酶促褐变。

但当组织细胞受到机械损伤后或处于异常环境变化（过冷或过热）时，正常的呼吸链被打破，其组织内氧化与还原反应失去平衡，再加上氧气大量入侵，结果导致原料中的酚类化合物在酚酶的作用下迅速氧化成邻醌，进而又快速聚合，形成类黑色素导致褐变。

去皮、切片的香蕉组织的破坏程度没有打浆过程那样严重。

香蕉在打浆中，极易褐变。

因此，在提取多酚类物质时首先要抑制顿化酶的活性，防止多酚被氧化。

抑制香蕉褐变的方法主要有以下几种：

1．在沸水中热烫需3min以上，根据资料显示：

香蕉中的多酚氧化酶在80℃以上处理3min后，几乎全部不可逆而失活；

2．亚硫酸钠溶液浸泡，浓度为O，7％；

3．维生素c直接添加量为O．7％；

4．亚硫酸钠与维生素c配合，需0．5％亚硫酸钠浸泡2min，然后直接加维生素C。

从方便经济的角度考虑，本实验采用沸水热汤3分钟的方法抑制香蕉褐变。

三、香蕉皮多酚浸提条件的选择

香蕉皮多酚的的浸提是香蕉皮多酚提取分离的基础，其浸提效果直接影响香蕉皮多酚的进一步分离纯化。

香蕉皮多酚的浸提就是香蕉皮的可溶性物质由固体团块中转移到液体中，从而得到含有溶质的浸提液。

因此浸提的实质就是溶质由固相传递到液相的传质过程，它以扩散理论为基础。

影响浸提效果的主要因素有溶剂种类、浸提温度、原料的粒度、浸提的时间及被浸提物的浓度差等。

本实验采用溶剂浸提法（溶剂为乙醇）选择出最佳的浸提温度，时间，溶剂浓度及浸提次数。

四、溶剂的提取原则

用溶剂提取活性成分时，选择适宜的溶剂是关键，溶剂选择合适就能顺利地把有效成分提取出来，如果选择不当很难把有效成分提取完全甚至提不出来。

适宜的溶剂应符合以下要求：

一、对目标成分溶解性大，对共存杂质溶解性小；

二、不与目标成分起化学反应；

三、价廉、易得、浓缩方便，并且安全无毒。

提取溶剂的选择主要依据溶剂的极性和被提取目标成分所含活性基团种类和数目及其共存杂质的极性大小来判断。

天然有机化合物在溶剂中的溶解应遵循“相似相溶”规律，极性化合物倾向溶于极性溶剂，非极性化合物倾向溶于非极性溶剂，分子量太高的化合物往往不溶于任何溶剂。

对于已知化合结构的化合物，可根据其分子结构判断其极性，选择合适的提取溶剂，物质的极性与其分子结构有关，一般而言，分子的极性依据活性基团的种类和数目、分子的缔合程度大小进行判断，分子中含羟基或羧基基团越多，极性就越大，亲水性就越强，反之极性就越小，亲脂性越强。

常用有机溶剂对天然有机化合物的溶解规律如下：

（1）水可溶解生物碱盐、苷类、有机酸盐、氨基酸、蛋白质、鞣质、糖类（单糖、黏液质）、无机盐等。

酸性水溶液可溶解生物碱，碱性水溶液可溶解酸性成分，如有机酸、多羟基黄酮、蒽醌、香豆素、酚类及内酯类等。

（2）乙醇可溶解生物碱及其盐、苷类及苷元、萜类、木脂素、挥发油、树脂、色素、有机酸等。

（3）乙酸乙酯可溶解游离生物碱、苷元、萜类、挥发油、脂肪油、色素等。

（4）氯仿可溶解生物碱、甾类、萜类、挥发油、油脂类、内酯、香豆素、蒽醌等。

（5）石油醚可溶解油脂、蜡、挥发油、亲脂性色素、萜类、甾类等亲脂性强的成分。

五、有效成分的提取原则

天然有机化合物所含的化学成分比较复杂，提取其中某一个或多个有效成分时，需掌握以下原则：

其一：

首先查阅国内外文献资料，掌握被提取原料中所含的化学成分，目标成分的稳定性，共存杂质的类型，了解被提取原材料的基源、产地、提取部位、质量优劣，进行基源和质量鉴定。

其二：

根据提取原料的质地选择粉碎条件；依据被提取成分的极性大小，共存杂质的理化特性选择适宜的提取溶媒和确定溶剂的用量。

其三：

根据被提取成分的稳定性和溶媒的溶解性设定提取温度、提取时间、提取次数、除杂方法、溶剂回收的要求及注意事项。

其四：

制定提取标准操作规程、检测标准及提取物验收标准。

其五：

根据目标成分（一个或多个有效群体）的要求，设计分离方案，达到预期目的。

一材料、试剂和仪器的介绍

1.1材料、试剂和仪器

1.1.1材料

香蕉皮（市售香蕉，剥离果肉备用；新鲜，无黑斑）

1.1.2试剂和仪器

1、主要试剂：

95%乙醇、乙酸乙酯、正丁醇等均为分析纯，没食子酸。

这些试剂均购自成都市科龙化工试剂厂。

2、主要仪器：

电子天平，北京赛多利斯天平有限公司，型号：

BS110S.Max.11

CHZ-82恒温水浴锅,常州澳华仪器有限公司

SHZ-ⅢB真空泵：

浙江临海市精工真空设备厂

分光光度计：

尤尼柯上海仪器有限公司；规格型号：

7200,波长范围325。

离心机：

上海手术器械厂，800型。

DHG-9141型电热恒温干燥箱，上海精宏实验设备有限公司。

GHP-9050隔水式恒温培养箱，上海山连实验设备有限公司。

飞利浦二合一搅拌机CHB1707/BC型，珠海经济特区飞利浦家电有限责任公司。

旋转蒸发仪：

郑州长城科工贸有限公司

二香蕉皮中多酚的提取

2.1工艺流程

3min90mL乙醇为浸提液10min60℃下干燥30min

↑↑↑↑

选料→烫漂→切碎→烘干→浸提→减压过滤→滤液→离心→上层液→回收乙醇→剩余混合物→烘箱

↓↓↓↓

60℃下干燥30min滤渣下层液乙醇

干燥→称量→计算提取率

2.2不同浓度乙醇对香蕉皮中多酚提取操作要点

2.2.1筛选

选择无黑斑的新鲜香蕉皮。

2.2.2烫漂

称取700g无黑斑的香蕉皮放入沸水中烫漂3分钟，以钝化香蕉皮中的多酚氧化酶。

2.2.3切细

将烫漂后无黑斑的香蕉皮洗净，切成细末。

2.2.4烘干

将香蕉皮细末放入烘箱中，在60℃条件下干燥30min。

2.2.5浸提

将上述得到的香蕉皮细末分成七等份，分别在80摄氏度，料液比为1:

3条件下以不同浓度分别为30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％的乙醇浸提2小时，并不断搅拌。

其具体步骤如下：

第一步，取烘干后的香蕉皮细末分成七等份后分别置于250ml的三角瓶中；并分别编号为1号，2号，3号，4号，5号，6号，7号。

第二步，用量筒量取90ml的不同浓度的多酚提取液放入上述三角瓶中。

第三步，将装有香蕉皮细末和不同浓度多酚提取液的三角瓶分别放入预先已预热到80℃的恒温水浴锅中；

第四步，装上冷凝装置，回流60min；

第五步，提取完成后，取出三角瓶冷却至室温。

2.2.6减压抽滤

连接好真空泵、抽滤瓶和布氏漏斗，将上述浸提所得的七份溶液分别过滤，取其滤液。

2.2.7离心

将过滤后的溶液离心2min.得上层溶液。

2.2.8回收乙醇

用减压回收装置回收乙醇。

2.2.9烘箱干燥

将得到的成分在60℃下进行烘箱干燥30min。

2.2.10称量并计算提取率

将烘箱干燥得到的成品用电子天平称量。

不同浓度乙醇对香蕉皮中多酚提取率的影响见图一：

图一不同乙醇浓度对多酚提取率的影响

由图一可见，在乙醇浓度小于70%时，香蕉皮中多酚的提取率随乙醇浓度的增加而增加。

其中，乙醇浓度在40%到70%之间，提取率增加最迅速。

当乙醇浓度大于70%后，多酚的提取率增长速度缓慢，在乙醇浓度达到80%就达到最大，提取率为1.40%。

香蕉皮中还含有果胶，而高浓度的乙醇可以除去部分果胶，有利于纯化的操作。

故选用乙醇浓度选80%较好。

2.3不同时间对香蕉皮中多酚的提取

同2.2流程，只将2.2.5改为：

将上述香蕉皮细末分成七等份，分别在80摄氏度，料液比为1:

3，浓度为80％的乙醇分别浸提60min,90min,120min,150min,180min并不断搅拌。

其具体步骤如下：

第一步，取烘干后的香蕉皮细末分成七等份后分别置于250ml的三角瓶中；并分别编号为1号，2号，3号，4号，5号，6号，7号。

第二步，用量筒量取90ml浓度为80%的多酚提取液放入上述三角瓶中。

第三步，将装有香蕉皮细末和多酚提取液的三角瓶分别放入预先已预热到80℃的恒温水浴锅中；

第四步，装上冷凝装置，分别回流60min,90min,120min,150min,180min。

第五步，提取完成后，取出三角瓶冷却至室温。

浸提时间对香蕉皮中多酚提取率的影响见图二：

图二浸提时间对多酚提取率的影响

由图二可见，香蕉皮多酚的提取率随着时间的增加逐渐增加，但当2h后，提取率增长的速度变缓，到3h时，仅仅增加0.02%。

故浸提时间选择2小时为宜。

而且，越到后面，其他成分的溶出也会较多，影响纯化，故浸提时间选择2h比较