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原文题目:Concentrationof?avonoidsandphenoliccompoundsinaqueous

andethanolicpropolisextractsthroughnano?ltrationAbstractPropolishasavariableandcomplexchemicalcompositionwithhighconcentrationof?avonoidsandphenoliccompoundspresentintheextract.Theextractvarieswiththesolventusedinextraction.Ethanolextractsmorephenolicacidandpolarcompoundsthanwater.Beforetheiruseinindustry,extractsmustbeconcentratedbuttheuseofhightemperaturescandegradesomecompounds.Membranepro-cessesisanoptionthatallowsconcentrationatlowtemperatures.Nano?ltrationwascarriedoutwithaqueousandethanolicextractsandeachextractresultsintwodistinctfractions:permeateandretentate.Thecapacityofthemembranetoretainthecompoundswasveri?edbyspectrophotometricanalysis:foraqueoussolution,themembraneretainedaround94%ofthephenoliccompoundsand99%ofthe?avonoids,whilefortheethanolicsolutionthesevalueswere53%and90%,respectively.Ferulicacidretentionindexwas1.00and0.88toaqueousandethanolicsolutions,respectively.Thus,thenano?ltrationprocessshowedhighef?ciencyintheconcentrationofpropolisextracts.IntroductionOverthelastfewdecades,interestinfunctionalfoodshasbeengrowingfast,leadingtothediscoveryofnewfunctionalcomponentsorprocessesthatcanimprovefoodprocessing,aswellasproductsthatmayhelptoretardagingoravoiddiseases.Inthiscontext,beeproductshavegainedtheattentionofconsumersandresearchers,duetotheirchemicalcompositionsandfunctionalproperties.Propolisisoneofthebeeproductswithfunctionalproperties,butitcannotbeconsumedasafoodbecauseitisaresinoussubstance.Itispreparedfromthebudsandexudatesofcertaintreesandplants.Thesesubstancesaretransformedbytheadditionofwaxandtheenzymeglucosidasepresentinthebeesalivainordertoformpropolis(Bankovaetal.,2000;Parketal.,1998).Theproductobtainedisusedbyhoneybeestoprotectthehivesagainstinvadersandcontamination,tosealholesandtomaintainthetemperature.Someimportantcharacteristicshavebeenreportedforthissubstance,suchasanti-microbialandantioxidanteffects,anestheticpropertiesandothers.Duetothesecharacteristics,whichcanbringhealthbene?ts,propolisisconsideredafunctionalingredientandisusedinfood,beverages,cosmeticsandmedicinetoimprovehealthandpreventdiseases(Burdock,1998;IFIC,2009).Thereareover150constituentsinpropolis,includingpolyphenols,terpenoids,steroidsandaminoacids.Flavonoidsareoneofthemostimportantgroupsandcanrepresentaround50%ofthepropoliscontents,dependingontheregionwhereitiscollected,sinceitscharacteristicsisin?uencedbyplantsandweather(Krell,1996;Parketal.,1998).Kumazawaetal.(2004)testedtheantioxidantactivityofpropolisfromvariousgeographicoriginsandshoweddifferentactivitiesforeachsample.OtherstudiesindicatedthatthepropolisfromEuropeandChinacontainedmanykindsof?avonoidsandphenolicacids,whereastheBraziliansampleshadmoreterpenoidsandprenylatedderivativesofp-cumaricacid(Bankovaetal.,2000).Finally,eachcombinationofcompoundsinthepropolisofacertainorigincanrepresentspeci?ccharacteristicsinthe?nalproduct.Themostcommonpropolisextractingprocessusesethanolasthesolvent.However,thishassomedisadvantagessuchasthestrongresidual?avor,adversereactionsandintolerancetoalcoholofsomepeople(Konishietal.,2004).Researchersandindustryareinterestedinproducinganewtypeofextractwiththesamecompoundsextractedbytheethanolicmethod,butwithoutthedisadvantages.Waterhasbeentestedasthesolvent,butresultedinaproductcontaininglessextractedcompounds(Parketal.,1998).Konishietal.(2004)testedwaterwithacombinationofsometensoactivecompoundstoreplacepartofthealcoholusedinpropolisextractionandallthetestswereef?cientinextractingit,andtheproductshowedgoodanti-microbialactivity.Dependingontheapplication,thesolventinpropolisextractsmustbereducedoreliminated.Theprocessesthatareusedtoday,aslyophilization,vacuumdistillationandevaporation,havesomedisadvantagesliketheuseofhightemperaturesandhighenergyconsumption.Lyophilizationrequireslargeamountsofenergy,sincethesampleneedstobemaintainedat a(20foratleast24h,andenergyisalsorequiredforthesublimationofthesolventusedduringpreparationoftheextract.Moreover,themethodoftenrequiresapreviousstageofconcentration,maintainingtheproductat70Cuntilpartofthe°solventisevaporated.第第页译文题目:黄酮类化合物和酚类化合物在水中和乙醇蜂胶中通过纳滤膜的提取十关键词:蜂胶膜浓度黄酮类化合物酚类化合物纳滤摘要:蜂胶具有可变的、复杂的化学成分,且蜂胶中黄酮类化合物的浓度较高,酚类化合物存在于蜂胶萃取物。提取溶剂不同,提取物也有所变化。乙醇胺比水更容易提取酚酸和极性化合物。在他们应用于工业之前,提取物应被浓缩,与此同时高温会降解一些化合物。膜处理是一个能允许低温浓缩的一个选择。纳滤膜应用于水和乙醇的提取,但是每一种都会产生不同的结果:渗透、滞留物。用膜来保留化合物能力用分光光度法进行了验证:水溶法,膜保持94%左右的酚类化合物和99%的黄酮类化合物,而对乙醇溶解这些数值分别为53%和90%。水和乙醇的相比酸的保留值为1.00和0.88。因此,纳滤过程对蜂胶提取物浓度有明显的较高的提取率。1导语在过去的几十年,对于功能食品的兴趣快速增长, 使得改进食品加工新功能成分或工艺有所发展,也产生了可能帮助延缓衰老或避免疾病的产品。在此背景下,蜂产品由于其化学成分和功能特性吸引了消费者和研究人员的注意。蜂胶是一种拥有功能特性的蜂产品,但它不能作为食品食用,因其是一种树脂质物质。它由花蕾和某些植物的渗出物制成。这些物质通过添加蜂蜡和蜜蜂唾液中存在的酶葡萄糖甘酶转化为蜂胶 ,得到的产物被蜜蜂用来保护蜂巢免遭入侵者和污染物的侵害 ,用来封孔和保持温度。这种物质的一些重要特性已被报告,例如抗微生物和抗氧化作用,麻醉特性及其他。由于这些能带来健康益处的特性,蜂胶被认为是一种功能成分,应用于食品、饮料、化妆品和药物以改善健康及预防疾病。蜂胶中有超过 150种成分,包括多酚类、菇类、类固醇和氨基酸。类黄酮是最重要的基团之一,能够代表大约 50%的蜂胶成分,这根据收集蜂蜜的地区而有所不同, 因为其性质受植物和气候的影响。 Kumazawa等人(2004)检测了来自不同地理区域的蜂胶的抗氧化活性,并展示了每个样本的不同活性。其他研究表明,来自欧洲和中国的蜂胶含有多种类黄酮和酚酸,而来自巴西的样本含有更多的菇类和磷香豆酸异戊二烯衍生物。最后,不同来源的蜂胶中每个化合物的组合都能代表最终产品的特性。(Konishi等,2004)(Konishi等,2004)。研究者和企业对生产一种新型的提取物很感兴趣,它要有用乙醇方法提取出来的相同化合物,但没有其缺点。将水作为溶剂测试,得到的产品中提取出的化合物较少(Park等,1998)。Konishi等人用含有某些化合物的组合测试水 取代蜂胶提取中使用的部分乙醇,所有试验在提取蜂胶上都有效,产品也显示出很好的抗微生物活性。根据应用,蜂胶提取中的溶剂必须被分解或剔除。现在使用的工艺,如冻干法、真空蒸储和蒸发,都有一些像高温的使用和高能源消耗的缺点。冻干法需要大量的能量,因为样本需要在零下 20c下,保持至少24小时,提取准备过程中溶剂升华时也需要能量。止匕外,此方法经常需要一个浓缩的前期阶段,将产品保持在70c直到溶剂部分蒸发。真空蒸储需要大量能量造成真空,导致低分子化合物的损失,此化合物可以与系统中蒸发的溶剂一起被移除。蒸发将提取物 保持在70c加热,直到所有溶剂都被移除。这种工艺,除了高能源需求外,由于使用的高温,还会分解蜂胶中的类黄酮和酚类化合物。然而,正是这种工艺给企业中的实施带来了极大便利,因其与以往案例相比在所需设备上花费较小。膜浓缩工艺的使用由于某些优点而变得越来越多,优点有:低温、无需相变和低能耗(Matta等,2004)。此过程基于溶质分子通过半渗透、聚合或无机膜时的选择性渗透原则。在大多数膜工艺中,例如微滤、超滤、纳滤和反渗透,物质穿过膜的驱动力是机械压力 (MaroulisandSaravacos,2003)。纳滤是一种允许多种应用的单元操作,例如从过滤油中回收溶剂、化工企业中的溶剂交换(Geens等,2006),对乙醇提取叶黄素的浓缩和纯化,这对制药和食品工业都很重要(TsuiandCheryan,2007),还有在酒类浓缩(Banvolgyi等,2006),以及食品工业的果汁浓缩上(Vincze等,2006)。此研究的目的是研究蜂胶提取物用水和乙醇作为溶剂进行的膜浓缩,且只检验过程中浓缩产物关于类黄酮和酚类化合物保留方面的质量。此工艺根据渗透熔剂及温度、压力和浓缩因素的影响而评价。每种溶液得出 的结果相比较,以此检验用水做溶剂生产新的蜂胶产品的耐久性。.材料和方法蜂胶蜂胶原料从巴西圣保罗州的蜜蜂蜂巢中获得,并以单个批量的形式取得,目的是最小化与用来生产的植物和气候条件有关的可变性。它储存在冷藏条件下(4C),直到在提取制备中被使用。在此地区生产的蜂胶被描述为第 12组(巴西有12组拥有区别特征的蜂胶)并呈现出大量的可溶性物质,抗金黄色葡萄球菌和变形链球菌的抗微生物活性,及比来自其他地区的样本更大的抗炎活性,而这可能与在此组中发现的高浓度类黄酮和酚类化合物有关 (Park等,2002)。乙醇蜂胶溶液是由使用 500瓦马达的台架搅拌机粉碎、匀化、在半分析天平上称量过并混合了 80%乙醇的天然蜂胶制成的。混合物在室温条件下存放 7天并每天人工搅拌一次。此阶段后,样本以8800转离心分离20分钟)。过滤上层清液并将其在4°C条件下冷藏3小时,然后再次过滤以清蜡。最后,得到的提取物储存于室温条件下的黑暗中。水溶剂的配制使用去离子水依照相同工序进行。每种溶液都以20%蜂胶和80%溶剂的比例配制成。两种提取物都以它们的类黄酮和酚类化合物含量来评价,用来与浓缩产品比较。类黄酮总量测定蜂胶溶液中的类黄酮总量由铝络合方法测定(Marcucci等,1998)。在此过程中,提取出的溶液以 1:10(0.5mL)的比例稀释并混入 0.1mL浓度为10%的硝酸铝,0.1mL浓度为1mol/L的乙酸钾和4.3mL浓度为80%的乙醇。样本在室温条件下放置40分钟,吸收率为415nm。能皮素作为标准产生校准曲线。三个读数的平均值以毫克能皮素当量为单位使用,类黄酮总量也用同样的单位表述 (mg/g)。酚类化合物测定蜂胶溶液中的多酚由比色法测定 (Kumazawa等,2004)。按照此过程,提取出的溶液先以1:10(0.5mL)的比例稀释,然后混入 0.5mL试剂和0.5mL浓度为10%的Na2CO3。在室温条件下培养1小时候吸收率为760nm。没食子酸作为标准产生校准曲线。三个读数的平均值以毫克没食子酸当量为单位使用,酚类化合物总量也用同样的单位表述 (mg/g)o高效液相色谱法测定存在于最初提取物、渗透物和浓缩产品的化合物是由 Park等人(1998)描述的高效液相色谱法测定 的。每种溶液取三百微升注入一台连接着二极管阵列检测器的波长260nm的液相色谱仪。流动相为水/乙酸(19:1,v/v)(溶剂A)和甲醇(溶剂B),恒定流动速率为1mL/min。梯度在开始时为30%浓度的溶剂B,45分钟后变成60%,85分钟后变成75%,95分钟后变成90%,105分钟后回到30%。列保持包温30°C,色谱使用计算机软件色谱工作站进行处理。初始和浓缩样本在 1.5mL蒸储水中稀释,渗透样本不经稀释直接注入。以下酚酸和类黄酮的真实性标准受到检验: Q键香豆酸,阿魏酸、肉桂酸、没食子酸、柳皮素、山奈酚、山奈素、芹菜素、 异鼠李素、鼠李素、野樱素、异野樱素、橙皮甘、橙皮素、松属素、白杨素、刺槐素、 高良姜素、杨梅黄素、杨芽黄素和阿替匹林 C,因为它们与蜂胶中存在的最常见化合物对应。膜浓缩在此研究中,蜂胶提取物使用中试切向过滤系统浓缩,使用示意图 1所示的纳滤膜。试验在适用批循环模式的中试设备上进行,这种模式意味着渗透物和浓缩物都能够被送回给水箱。渗透物在一次试验中就被完全移除了,在此试验中需要获取浓缩产物。纳滤模块配备的是 NF90膜,这种膜由聚碉和聚酰胺组成,过滤面积为0.6m2,在一次在条件为20(和6.0巴使用螺旋模块进行的试验中硫酸镁的截留率为98%。大约5.0L每种溶液用了超过30分钟时间渗透过膜,这段时间正是在开放系统中完成浓缩过程所需的时间,也就意味着渗透物都在过程中被移除。试验中,渗透物被移除,渗余物重新循环直到一个浓缩因素达到 4左右。这个浓缩因素根据方程(1)计算:式中Vf为给水箱的总容积, Vc为浓缩微分的体积, Fc为浓缩因素。其他试验在不同温度(20汨5°C)和压力(2.0a.0巴)下进行,目的是评估这些参数对渗透量和浓缩产物质量的影响。在这些试验中,渗透物和渗余物都维持在封闭系统的再循环下。渗透量根据以下公式计算: JJ=Vp/t*Ap ⑵式中Vp为在间隔时间t里收集的渗透物体积, Ap为渗透膜表面积。过滤过程的质量根据渗透物中存在的类黄酮和酚类化合物的数量而衡量,如2.2N.4节中所描述的那样评估,效率根据通量渗透速率和截留指数衡量。该指数衡量渗透物和浓缩液中化合物数量之间的关系,这展示了膜在实验条件下

t'arwcntreteUEcwuMdM*寓IHMmwkaMg;ij-ir”二!li.■-riWnerlcui]■ PriYiiivcdkN心t'arwcntreteUEcwuMdM*寓IHMmwkaMg;ij-ir”二!li.■-riWnerlcui]■ PriYiiivcdkN心t"U[Canjentfti-i?llxmwmrtBf'cmesde图1纳滤膜单元的原理图截留该化合物的能力。该指数根据公式 (3)计算,式中R为截留指数,Cp为渗透物中化合物的浓度, Cr为渗余物中相同化合物的浓度:R=1-Cp/Cr (3)了解出现在膜过程中的污染速率是很重要的,测量改速率的一种方法是比"在此研究下的溶液的渗透量和用水作为液料、在不同压力下的渗透量。通常,卜统压力的变化会导致渗透量的正比例变化。污染影响根据水溶蜂胶提取物的渗透量和仅用蒸储水、压力从1.0巴增加到5.0巴的流量之间的比较而进行衡量。.结果与讨论膜过程用水溶液和乙醇溶液在封闭系统中进行。在此系统中,渗余物和渗F流被导回并混入一个与环境隔绝的给水箱,用来评估渗透量随时间的变化。温度保持在20°C,压力保持在5.0巴。结果如图2所示:工艺稳定化后,进行约 15分钟后,渗透量开始下降。乙醇提取物的下降率高于水溶提取物,证明了乙醇溶液的污染率更高。进行 20分钟后,渗透量趋于,急定,即,浓差极化已经发生且污染并未随时间增加。乙醇和水溶液在稳定区域的渗透量分别为12.0L/hm2和25.0L/hm2。溶液间不同的渗透量可根据它们的卜同成分解释:乙醇提取物包含更多的低分子化合物,因此更难浓缩,这也降Tsui和Tsui和Cheryan(2007)在生产叶黄素中使用纳滤来纯化乙醇玉米提取物,得出工作压强为27帕、工作温度为50°C时的渗透量约为 10.0L/hm2。Hossain(2003)

—■—AqueoussolutionEthanolicsolution10 20 30 40 50—■—AqueoussolutionEthanolicsolutionProcessingTime(min)时间图2--膜通k随时间的变化’一•一•研究了使用超滤从黑加仑果渣提取物中提取花青素的膜浓缩过程,在压强为1.4巴、温度为18(的条件下得出的渗透量最大值为 17.3L/hm2。使用纳滤,在压强为20巴、温度为50°C的条件下浓缩红葡萄酒得出的渗透量为 20L/hm1葡萄酒浓缩过程很重要,因为从溶液的化合成分与都使用酒精做溶剂两方面k,它可以视作与乙醇蜂胶浓缩类似的过程。过程的相似性允许结果间的比较。在蜂胶浓缩过程中,使用低压强(约 6巴),这是与文献中引用的其他过程相比较而胃的,但虽然如此,渗透量得出的值还是与其他过程得出的相似。因此过程可认定为可行,主要由于设备产生低压强耗能较小。采用。压强不 |卜纳隼过程的特征,但足以实施浓缩过程。 | |图3显示了水溶蜂胶提取物渗透量曲线和蒸储水渗透量曲线的差异,以衡量水溶蜂胶液浓缩过程的污垢度。水和蜂胶溶液渗透量之间的差异显示了同等温度和压强条件下过程中的结垢量。此参数在压强为5巴的条件下升至32%。此过程还提供了通量如何受压强TOC\o"1-5"\h\z卜化影响的信息,显示了通量随着研究区域压强线性变化。在此操作压强范围 |内,各试验的浓缩产品并无显著区别。 |将温度从20。C上升至45°C并保持压强为6.0巴,测定温度和膜的渗透性之问的关系是可能的。渗透量成比例增长,大约每升高一度增长 8%,如图4所示。此卜果可归因于温度对溶液黏度的影响。同样地,在不同温度获得的浓缩产品的 |成分并无显著差别,因此,高通量可通过增加温度获得。初始溶液、在开放系统中通过纳滤获得的渗透物和浓缩物都受到 2.2和2.3节中描述的光度分析。水溶液的结果表明,渗透物只 含有少量的酚类化合物和类黄酮,而乙醇溶液的渗透物中的含量更大,主要为低分子酚类化合物。考虑到所得渗透物成分化合物与初始溶液相比的损失, 水溶蜂胶液保留了几乎99%的类黄酮和84%的酚类化合物。然而,对乙醇溶液来说,这两个值分别为 90%和53%,如图1所示。得出的低截留率可由乙醇溶液样本发生增塑作用解释。此现象会导致膜膨胀或扩张,这又反过来增加的膜的扩散系数和溶解度,引起过程中化合物的损失。由分光光度法测出的类黄酮和酚类化合物的结果通过 高效液相色谱法分析验证,如2.4节所描述。这些物质通过比较截留时间和紫外线 光谱,根据文献中的标准鉴别。压力图3压力对膜通量的影响将温度从20。C上升至45°C并保持压强为6.0巴,测定温度和膜的渗透性之问的关系是可能的。渗透量成比例增长,大约每升高一度增长 8%,如图4所示。此结果可归因于温度对溶液黏度的影响。同样地,在不同温度获得的浓缩产品的成分并无显著差别,因此,高通量可通过增加温度获得。初始溶液、在开放系统中通过纳滤获得的渗透物和浓缩物都受到 2.2和2.3节中描述的光度分析。水溶液的结果表明,渗透物只含有少量的酚类化合物和类黄酮,而乙醇溶液的渗透物中的含量更大 ,主要为低分子酚类化合物。考虑到所得渗透物成分化合物与初始溶液相比的损失, 水溶蜂胶液保留了几乎99%的类黄酮和84%的酚类化合物。然而,对乙醇溶液来说,这两个值分别为 90%和53%,如图1所示。得出的低截留率可由乙醇溶液样本发生增塑作用解释。此现象会导致膜膨胀或扩张,这又反过来增加的膜的扩散系数和溶解度,引起过程中化合物的损失。

由分光光度法测出的类黄酮和酚类化合物的结果通过高效液相色谱法分析验证,如2.4由分光光度法测出的类黄酮和酚类化合物的结果通过高效液相色谱法分析验证,如2.4节所描述。这些物质通过比较截留时间和紫外线光谱,根据文献中图4温度对水性溶胶膜通量的影响色谱图从初始水溶提取物以及浓缩和渗透产物中获得,见图 5ap,其中数字1-3。代表高效液相色谱法分析中鉴别的峰值。色谱图从初始水溶提取物以及浓缩和渗透产物中获得,见图 5ax,其中数字1-3代表高效液相色谱法分析中鉴别的峰值。表2显示了对水溶蜂胶溶液中所有样本的定量分析结果。比较这些数据,可以看出渗透物中的阿魏酸没有损失, 且初始溶液中的咖啡酸也只在渗透物中损失了20%,因此该化合物是浓缩提取物里所有鉴定出的化合物中最丰富的一种。所有的水溶液都显示出区域内的峰值 最大为20分钟的截留时间。这是因为水作为一种极性物质,只提取极性化合物。渗透溶液中最后一个鉴定的峰值可能并不代表一种孤立的化合物,而干扰整个系统,因为该化合物并不存在于其他色谱图中。色谱图从初始水溶提取物以及浓缩和渗透产物中获得,见图 5ap,其中数字1-3代表高效液相色谱法分析中鉴别的峰值。表2显示了对水溶蜂胶溶液中所有样本的定量分析结果。比较这些数据,可日看出渗透物中的阿魏酸没有损失,且初始溶液中的咖啡酸也只在渗透物中损失了20%,因此该化合物是浓缩提取物里所有鉴定出的化合物中最丰富的一种。所有的水溶液都显示出区域内的峰值最大为 20分钟的截留时间。这是因为水作为一种极性物质,只提取

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