银杏黄酮微波萃取及其对油脂的抗氧化论文开题报告

..银杏叶黄酮的微波醇提及其对油脂的抗氧化研究报告人：朱宗帅学号：131516133申请学位：学士学科专业：食品科学与工程所在学院：食品学院指导教师：何亚荟(博士）桑大席（副教授）报告时间：信阳农林学院食品学院论文选题理由或意义（400字）：一、银杏叶的介绍银杏叶，是银杏科植物银杏的叶，又名白果叶。据《食疗本草》记载，银杏叶可用于心悸怔忡、肺虚咳喘等病症。本世纪60年代，西德即开始了银杏叶的研究。他们发现，银杏叶中以黄酮为主的有效成份，具有保护毛细血管通透性、扩张冠状动脉、恢复动脉血管弹性、营养脑细胞及其它器官的作用，而且还有使动脉、末梢血管、毛细血管中的血质与胆固醇维持正常水平的奇特功效。随着现代药理研究的不断深入，发现银杏中不但含有黄酮类物质，而且还有萜内酯类、酚类等化合物，它们卓越的药理作用已被人们逐渐认识。二、银杏叶的功效1、降低人体血液中胆固醇水平，防止动脉硬化。2、通过增加血管通透性和弹性而降低血压，有较好的降压功效。3、消除血管壁上的沉积成份，改善血液流变性，增进红细胞的变形能力，降低血液粘稠度，使血流通畅，可预防和治疗脑出血和脑梗塞。对动脉硬化引起的老年性痴呆症亦有一定疗效。4、银杏叶制剂与降糖西药合用治疗糖尿病有较好疗效，可用于糖尿病的辅助药。5、能明显减轻经期腹痛及腰酸背痛等症状。6、用于支气管哮喘的治疗，也有较好疗效。7、降低脂质过氧化水平，减少雀斑，润泽肌肤，美丽容颜。8、预防冠心病心绞痛9、预防高脂血症10、预防脑血管疾病11、抗癌作用三、黄酮类简介黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类多苯环化合物。根据其基本结构可以分为10多个类别,如黄酮、黄酮醇、二氢黄酮(醇)、异黄酮、双黄酮、查尔酮、黄烷酮等。其中黄酮和黄酮醇是植物界分布最广的黄酮类化合物,广泛存在于蔬菜、水果以及中草药中。大量研究证明,黄酮类化合物具有多种生理活性与药理作用。如金丝桃苷(hyperfine)可促使血管扩张,冠状动脉血流量增加,对人体可以起到降血压、降血脂、增大心脏血流量、增强心脏收缩、减少心脏搏动数等作用;槲皮素(quercetin)、芸香苷(rutoside)有抗自由基和镇痛作用;水飞蓟宾(silygin)有肝保护作用;黄芩苷元、槲皮素有抗肿瘤的作用,芦丁(rutin)又称芸香苷,临床可以用来防治脑溢血、高血压等心脑血管疾病。因此,黄酮类化合物的研究引起学者们的广泛关注,而其分离提取作为研究起点显得更为重要。黄酮类化合物提取工艺大致分为水提法、碱性稀醇提取法、有机溶剂提取法、酶解法、超声波法、超滤法、大孔树脂吸附法、临界萃取法等。目前国内广泛使用的方法是有机溶剂萃取法,主要用于提取脂溶性占优势的黄酮类物质。其对设备要求简单,产品得率高,但成本较高,杂质含量也较高。而微波作为发展的一门新技术,在黄酮类物质的提取上取得了良好的效果。它在提取过程中具有反应高效、加热速度快、控制方便、受热体系温度均匀、节约能量、强选择性等特点,而且操作简便、副产物少、产率高及产物易提纯等优点。微波作为发展的一门新技术,在黄酮类物质的提取上取得了良好的效果。它在提取过程中具有反应高效、加热速度快、控制方便、受热体系温度均匀、节约能量、强选择性等特点,而且操作简便、副产物少、产率高及产物易提纯等优点。微波的使用既降低了费用,又合乎环境保护的要求,是一种有良好发展前途的新工艺。四、抑制油脂过氧化反应崔永明等以过氧化值(POV)为指标,采用Schaal烘箱法研究了甘草总黄酮对油脂的抗氧化性能。结果表明:甘草总黄酮对四种食用油脂(菜籽油、大豆油、花生油、猪油)均有良好的抗氧化效果,且对猪油具有较强的抗氧化作用,其作用具有剂量效应关系;VC、柠檬酸、酒石酸对甘草总黄酮的抗氧化作用均有协同增效作用;甘草总黄酮与合成抗氧化剂混合使用时,其抗氧化能力均好于只添加单一抗氧化剂的效果。通过定期测定猪油样品过氧化值(POV)的变化,张欣等研究了湖北海棠叶中黄酮类化合物的抗氧化性能,结果显示湖北海棠叶中黄酮类化合物对猪油具有较强的抗氧化作用,且随着其添加量的增加而增大。五、研究意义正因为银杏叶里的活性物质有着极好的保健及药用价值，特别是里面的黄酮类物质在食品中的有着良好的抗氧化效果，所以应用前景极好，值得我们去深层次的研究，并改进提取工艺，增大提取效率，以提高它的商业价值和应用价值。注：可用A4纸加附页国内关于该课题的研究现状：一、微波萃取技术微波萃取技术又称微波辅助提取(MicrowaveassistedExtraction,MAE),是指使用适合的溶剂在微波反应器中从天然药用植物、矿物、动物组织中提取各种化学成分的技术和方法。1986年,匈牙利学者Ganzler首先报道了利用微波萃取从土壤、种子、食品、饲料中分离各种类型化合物的样品制备新方法。其后,其应用范围逐渐扩展。近年来,利用微波萃取对天然活性物质提取技术进行改革,提高有效成分的收得率、降低生产成本、提高质量、改善生产条件、加强环境保护等,已经受到科技工作者的广泛关注。微波萃取技术的原理就是利用不同组分吸收微波能力的差异,使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使得被萃取物质从基体或体系中分离,进入到介电常数较小、微波吸收能力相对较差的萃取剂中,并达到较高的产率。与其他的天然药物提取方法相比较,微波萃取技术具有以下特点:较高的选择性。微波萃取能对萃取体系中的不同组分进行选择性加热,可以使目标组分直接从基体中分离;且其受溶剂亲和力的限制较小,可供选择的溶剂较多。(2)快速高效。传统的萃取加热中因热量损失使得一般加热过程的热效率较低,而微波加热利用分子极化或离子导电效应直接对物质进行加热,因此热效率高、升温快速均匀,大大缩短了萃取时间,提高了萃取效率。质量稳定。可以在较低的温度条件下完成萃取操作,有效地保护药品、食品以及其他化工物中的有用成分。二、研究现状范志刚、麦军利等研究微波技术对雪莲中黄酮浸出量的影响,以常规煎煮方法为对照组,进行平行实验研究。选取的雪莲较佳浸出方案为:输出功率128W,粒径100目,浸提15min。其效果明显优于对照组。而段蕊、王蓓等通过单因素实验确定银杏叶黄酮提取参数。结果发现,微波功率在175W时效果最好,大于175W后,提取效果下降。这可能由于起始阶段,在微波的作用下分子震动加快、摩擦增加,有利于有效成分溶出。而当微波强度进一步加强时,其强热效应可对有效成分产生破坏作用。实验还发现,延长浸提时间,浸提液中黄酮物质浓度提高并不大,与范志刚等考察浸提时间影响的结论基本一致。同样,郭华、叶墩昊等在研究微波对蜂胶黄酮浸取率影响时,也发现浸取时间对浸取率影响不很显著。但龚盛昭、杨卓如等以水为介质,进行微波协同提取黄芩甙的研究时,在其他参数相同的条件下,改变提取时间。结果表明,提取时间对黄芩甙粗产品的收率及纯度影响较大。随着提取时间的延长,收率不断增大,6min时达到最大。若继续延长提取时间,收率反而下降,而且纯度不断降低,所选择提取时间5min为宜。同样,曾星、曾凡骏等研究了用微波加热法提取银杏叶中黄酮。结论认为,银杏叶总黄酮得率与微波时间并非呈现简单的正比关系。45min内微波时间越长,黄酮得率越高,但60min时,黄酮得率反而有所下降。分析原因可能是微波的强热效应长时间后对黄酮有分解作用,以及长时间微波蒸发水分导致了黄酮溶出减少。陈斌、周熙成等确定微波提取葛根异黄酮最优条件为:用77%的乙醇,固液比1:14,在体系湿度不超过60℃时,间歇处理3次,可使葛根总异黄酮的浸出率达到96%以上。其效率较一般热浸提大大提高,且提取温度较低。研究微波作用时间对浸出率和温度的影响时,发现,将功率固定在750W,随着微波作用时间的增加,浸出率和料液温度也随之上升,在66℃时浸出率达到最高。但当温度继续上升时,浸出率反而下降。这是因为葛根淀粉的糊化温度为59—69℃。由于淀粉的糊化增加了溶液的粘度,滤液得率减少并有部分黄酮被淀粉糊吸附所致。曾星、曾凡骏等通过改变溶剂浓度、提取时间、料液比等条件对产品提取得率的影响进行了探讨。以水为溶剂,结果发现,银杏叶中黄酮的提取得率随水量的增加而增加。以1:15到1:25提取量增加最多;而从1:25到1:40提取量从0.47增加到0.51,增幅很小。原因在于一定范围内溶剂用量增加有助于银杏叶总黄酮的浸出。实验还研究了不同乙醇浓度对黄酮提取率的影响。发现乙醇提取率高于水微波提取,可能是由于微波萃取时一方面溶剂的极性对萃取效率有很大的影响,另一方面还要求溶剂对分离成分有较强的溶解能力。对于银杏叶这种固体试样,一般只能选用极性溶剂。因为极性溶剂能更好地吸收微波能,从而提高溶剂的活性,有利于使固体试样中的黄酮基体物质有效地分离。水和乙醇都是极性溶剂,所以都可作为萃取溶剂。但黄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。当乙醇浓度过高时沸点下降过大,导致溶剂挥发过大,不利于黄酮的溶出。吕丽爽、潘道东等应用微波技术,选用芦篙叶为原料提取黄酮类化合物。通过正交试验,得出最优化提取条件为:功率200W,时间10min,料液比1g:25mL,pH值10。提取次数为2次。在此条件下,黄酮类化合物得率为2153%。并且,随着料液比的增大,提取率增大。但到一定程度时,得率有所降低。可能是大量溶剂水吸收了微波导致提取温度降低的缘故。因此,微波法最适合的料液比为1g:25mL。新疆石河子大学师范学院王莉、孙萍等系列化地研究了微波技术提取新疆马齿、狭叶红景天、荆芥、覆盆子、黄芪、甘草、肉苁蓉等总黄酮及含量测定。结果表明,荆芥提取液中总黄酮含量由常规法的01710%提高到11110%,黄芪中黄酮含量由01127%增加到01160%。石河子大学医学院孙志萍研究微波提取大车前叶中总黄酮,其含量由文献报道的218%—315%(常规方法提取)提高到3183%。以上研究都证明了应用微波技术破坏植物细胞壁,可以大大加快反应速度,有效地提高收率。三、对油脂抗氧化研究油脂及含油食品在贮存中，不饱和脂肪酸及易氧化生成低级脂肪酸，使食品发生酸败，品质变劣。采用抗氧化物来延缓食品的氧化是贮存食品的有效手段，然而在食品添加剂中，抗氧化剂又是最薄弱的一环，天然食品抗氧化剂的研究开发有待加强。黄酮类是天然抗氧化物中的一大类，许多植物中都含有黄酮类化合物。研究表明，甘草、淫羊藿、蒲黄、菟丝子中的黄酮类化合物都具有明显的抗氧化效果，其毒性低于合成抗氧化剂。Husain证实。黄酮类化合物清除自由基的活化顺序为：杨梅黄铜>槲皮黄酮>桑色素>柑桔素>芹菜素>儿茶素>山奈素。从机理上讲，清除OH活性与黄酮体上羟基取代数目有关。黄酮类化合物具有通过含有邻位或间位羟基的-CO-基团的协同螯合金属离子的能力，从而减少微量金属的促氧化能力。注：可用A4纸加附页研究目标、研究内容和拟解决的关键问题：1在提取过程中，通过微波提取的单因素及正交试验，得到从银杏叶提取黄酮的最佳微波提取条件为提取温度为℃，提取时间为分钟，微波功率为W，物料比。四个因素中影响大小为。。。。。。。2.黄酮提取物的抗氧化活性的研究通过不同浓度的VC、硫辛酸、黄酮乙醇溶液的清除双银杏氧水能力比较、对羟基自由基清除能力的比较以及在猪油体系中抗脂质过氧化的能力比较。拟采取的研究方法、研究手段、技术路线、实验方案及可行性分析：1.材料与仪器1.1材料银杏叶1.2仪器与试剂1.2.1主要试剂试剂规格厂家无水乙醇亚硝酸钠硝酸铝氢氧化钠芦丁标准样品饱和碘化钾硫代硫酸钠标准溶液淀粉指试剂乙酸-异丙醇（60：40）邻二氮菲磷酸盐缓冲液（Na2HPO4、KH2PO4）双氧水1.2.2主要仪器仪器型号厂家电子天平紫外分光光度计微波炉烘箱滴定管2试验方法2.1标准曲线的制备准确称取芦丁标准品0．0152g，用30％乙醇溶解，并定容为50mL，分别取上述芦丁标准溶液1、2、4、6、8mL于5只25mL容量瓶中，用30％乙醇补充至12．5mL，加入0．7mL亚硝酸钠（1∶20），摇匀，放置5min后，加入0．7mL硝酸铝（1∶10），6min后再加入5mL4．3％的氢氧化钠，混匀，用30％的乙醇定容，10min后在波长510nm处测定，试剂为空白，用最小二乘法做线形回归，得到芦丁浓度y与吸光度A的线性关系曲线的回归方程式.2.1.１总黄酮含量的测定方法准确称取1．0g银杏叶粉末置于四口烧瓶中，按照要求加入一定浓度的乙醇，微波加热一定时间，过滤，萃取后的滤液用30％乙醇定容至100mL，作为待测液，取2mL待测液于25mL容量瓶中，按照测定芦丁标准液吸光度的步骤测定吸光度A。最后按照下式计算出黄酮类化合物的含量（g／100g）。粉末中黄酮类化合物的含量＝（y×25×100／2）／（w×1000），其中w为银杏叶粉末的质量，g；y为总黄酮的浓度，g／L。2.2微波萃取条件选取单因素实验2.2.1微波萃取的最佳时间的确定10秒，15秒，20秒，30秒，35秒，40秒以微波功率为800W，料液比为1∶30，乙醇浓度为30％，选择不同的微波加热时间进行试验2.2.2微波萃取的最佳液料比的确定1:30，1:32，1:34,1:36,1:38，1:40以微波功率为800W，微波加热时间10s，乙醇浓度30％，选择不同的料液比进行试验2.2.3微波萃取的最佳功率的确定800,720,640,560,480,400以微波加热时间为10s，乙醇浓度为30％，料液比为1∶30，选择不同的微波功率进行试验.2.2.4微波萃取的最佳乙醇浓度的确定30%,40%,50%,60%,70%，80%以微波功率为800W，微波加热时间10s，料液比1∶30，选择不同浓度的乙醇进行试验在单因素的基础上，采用L9(34)对微波萃取温度、时间、功率、物料比进行4因素3水平的正交试验，因素水平表见表试验因素水平表水平液料比时间s功率W乙醇浓度1232.3总黄酮抗氧化性能的研究方法2.3.1抗油脂氧化试验(1)测定原理食用猪油由于含有不饱和脂肪酸，在光、热、金属离子等催化剂的活化下，以及油脂中的水和酶的作用，常会发生变质腐败的复杂变化，这种变化称为酸败。油脂的酸败分为水解酸败和氧化酸败俩种。一般油脂主要发生氧化酸败，在氧化过程中生成氧化物和氢过氧化物等中间产物，它们很容易分解而生成具有特殊臭气的脂肪酸、醛、酮和醇等，从而影响了油脂的质量。因而，检验油脂中是否存在过氧化物以及它们含量的多少，就可以判断油脂是否酸败以及酸败的程度。油脂在氧化酸败过程中产生的过氧化物极不稳定，氧化能力很强，能氧化碘化钾为单质钾。用硫代硫酸钠溶液滴定，根据析出碘量计算过氧化值，以活性氧的毫升当量来表示，其反应为-CH-OO-CH+2KIK2O+I2+-CH-O-CH-I2+2Na2S2O3Na2S2O6+2NaI油脂中加入一定浓度的抗氧化剂能够消灭部分过氧化物，使得碘单质的生成量减少，消耗硫代硫酸钠溶液的体积也随之减少，从而使油脂的过氧化值也减少。这样，过氧化值越小，就能反映出抗氧化剂的抗氧化能力越强。试剂配制猪油：由市售肥猪肉煎制。饱和碘化钾溶液：取42g碘化钾，加入30ml水溶解(微热溶解)，储存于棕色试剂瓶中，置于暗处。(3)测定方法采用烘箱储藏法。取5个锥形瓶各放入2g猪油和5ml不同浓度的黄酮试样放入65℃的烘箱，烘24h后取样检测猪油的过氧化值POV，以过氧化值来表示油脂的氧化速度，进而衡量抗氧化剂的活性。根据pov值测定方法(GB/T5009.37-85)进行测定。VC、α-硫辛酸、参照以上方法进行测定pov值。(参照课本<<食品分析>>110页，国标(GB/T5009.37-85)）2.3.2清除羟基自由基试验2.3.2.1邻二氮菲-Fe2+氧化法(1)测定原理Fenton反应原理：Fe2+与邻二氮菲生成红色配合物，测定此红色配合物溶液在可见光区最大波长处(536nm)处的吸光度值。若红色配合物被氧化后，那么在最大波长处的吸光度值将变小。在该体系中加入H2O2，那么产生的羟自由基将氧化邻二氮菲-Fe2+为邻二氮菲-Fe3+，使最大吸收波长处的吸光度强烈减小甚至消失。但加入黄酮提取物、VC、α-硫辛酸，它们优先与.OH作用，减弱了.OH对邻二氮菲-Fe2+的氧化作用，从而减弱最大吸收波长处的吸光度值变化。其减弱程度反映出提取物、VC、α-硫辛酸的抗氧化能力的大小。(2)试剂配制1.5mmol/L邻二氮菲溶液：取邻二氮菲0.01487g，用少量乙醇溶解并用二次蒸馏水定容至50.0ml。pH=7.45磷酸盐缓冲夜(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与B液15ml混合，得到pH=7.45磷酸盐缓冲夜，用精密试纸测其pH。0.02%H2O2：0.5ml30%H2O2用750ml蒸馏水稀释。(3)测定方法精密量取2.0mlPBS磷酸盐缓冲溶液(pH=7.4,下同)和4.0ml蒸馏水于试管中,混匀作空白参比管;精密量取2.0mlPBS,1.0ml邻二氮菲(1.5mmol·L-1,下同)、1.0mlFeSO4(1.5mmol·L-1,下同)和2.0ml蒸馏水于试管中,混匀作未损伤管;精密量取2.0mlPBS,1.0ml邻二氮菲,1.0mlFeSO4,1.0ml蒸馏水和1.0mlH2O2(0.02%)于试管中,混匀作损伤管;精密量取2.0mlPBS,1.0ml样品液和3.0ml蒸馏水于试管中,混匀作样品参比管;精密量取2.0mlPBS、1.0ml邻二氮菲,1.0mlFeSO4,1.0ml黄酮试样液和1.0mlH2O2于试管中,混匀作样品管。将上述试管置于恒温水锅中,37℃保温60min,于波长536nm处测吸光度(A)值,每种处理重复5次,用其平均值按下式计算羟自由基清除率。以VC、α-硫辛酸、作对照。羟自由基清除率(%)=[(A样品-A样参)-(A损伤-A空参)]/(A未损-A损伤)×100%2.3.3清除H2O2的能力试验(1)试剂配制0.1mol/LH2O2：量取30%H2O211滴用50ml二次蒸馏水定容。0.01mol/LNa2S2O3：取以标定好的0.1mol/LNa2S2O385ml定容1L。KI：称5克KI溶于50ml容量瓶内。1%淀粉：称取0.5g淀粉，加少量水调成糊状，倒入50ml沸水中调匀且煮沸(2)测定方法采用碘量法H2O2可氧化KI使之析出单质碘，如果样品能清除H2O2，则析出的碘将减少，加入0.1mol/LH2O21.0ml和4ml的样品，37℃保温2h后用0.01mol/LNa2S2O3测定剩余H2O2氧化KI析出的量按下式计算H2O2的清除率。H2O2的清除率=(D1-D2)/(D1-D0)×100%D1：用蒸馏水代替样品测得的消耗Na2S2O3的平均体积ml。D2：加入样品后测得的消耗Na2S2O3的平均体积ml。D0：不加H2O2，用蒸馏水代替样品测得的试剂消耗Na2S2O3的平均体积ml。总黄酮最佳提取工艺的确定在单因素的基础上，采用L9(34)对微波萃取温度、时间、功率、物料比进行4因素3水平的正交试验，结果见