Pētījums par ekstrakcijas tehnoloģijas optimizāciju un polisaharīdu antioksidantu aktivitāti no Yunnan Coffea Arabica ziediem

Kopsavilkums: optimizēt ieguves tehnoloģiju un izpētītantioksidantsdarbībapolisaharīdiNo kafijas zieda (ACP) tika pētīta ultraskaņas temperatūra, ultraskaņas laiks, šķidruma un cietās vielas attiecība, ultraskaņas jauda, ​​parauga iegremdēšanas laiks un etanola tilpuma procents, izmantojot polisaharīdu ekstrakcijas iznākumu kā indikatoru. Pēc tam kā galvenokārt ietekmējošie faktori tika izmantota ultraskaņas temperatūra, ultraskaņas laiks un ultraskaņas jauda, ​​ekstrakcijas tehnoloģija tika optimizēta ar reakcijas virsmas metodi.AntioksidantsACP aktivitāte tika pētīta ar DPPH· un ABTS plus · attīrīšanas efektiem un FRAP testiem. Rezultāti parādīja, ka ultraskaņas ekstrakcijas optimālie tehnoloģiskie apstākļi bija: Ultraskaņas temperatūra 69,5 grādi, ultraskaņas laiks 93 min, ultraskaņas jauda 175 W, šķidruma un cietās vielas attiecība 10:1 mL/g, parauga iegremdēšanas laiks 3{{ 17}} min, un etanola tilpuma procents 80 procenti . Zem polisaharīdu iznākuma bija 2,292 procenti. Rezultāti liecināja, ka IC50 vērtība, pamatojoties uz ACP DPPH· attīrošo efektu, bija 3,844 mg·mL−1, bet ABTS plus · attīrīšanas aktivitāte bija 0,921 mmol Trolox/g ACP. ACP FRAP vērtības ar FRAP testu bija 0,0565 mmol Fe2 plus /g ACP, kas parādīja, ka ACP ir vāja.antioksidantsaktivitāte. Šis pētījums sniegtu teorētisku bāzi kafijas blakusproduktu visaptverošai izmantošanai un attīstībai.

Atslēgvārdi:kafijas ziedi;polisaharīds;ekstrakcija;antioksidanta aktivitāte

Kafijair Rubiaceae (Coffea) ģints augs, kas galvenokārt izplatīts tādās valstīs kā Dienvidamerika, Centrālamerika, Āfrika un Āzija, un tiek audzēts vairāk nekā 80 valstīs visā pasaulē [1]. Kā norāda "Chinese Materia Medica", kafijai piemīt atsvaidzinoša, diurētiska un kuņģi izraisoša iedarbība, un to galvenokārt izmanto garīga noguruma un apetītes zuduma gadījumā. To bieži lieto kā atsvaidzinošu, diurētisku un kuņģa darbības līdzekli. Mūsdienu pētījumi ir parādījuši, ka kafija satur dažādas aktīvās sastāvdaļas, piemēram, alkaloīdus, fenolskābes, flavonoīdus un terpēnus, kuriem ir dažādas farmakoloģiskas aktivitātes, piemēram, aknu aizsardzība, neiroaizsardzība,antioksidants, un pretdiabēta līdzeklis [2-3]. manas valstskafijakultivācijā dominē sīkgraudu kafija, un vairāk nekā 99 procenti tās tiek izplatīti Junaņā. Yunnan sīkgraudu kafija ir bagāta ar vielām, bez kofeīna, hlorogēnskābes, trigonelīna un citiem komponentiem satur arī askrozīdus

I~II[4], paniculoside VI[4], kofarilozīds I[4], villanovane I[4], caffarolides A~H[5], caffruenol AB[6], caffruones AD[6] un caffruolide AB[7] un daži jauni terpenoīdi. Tostarp kafarolīdiem C, D un F ir noteikta trombocītu agregācijas aktivizēšanas aktivitāte in vitro [5]; caffruenol AB un caffruolide AB inhibē lipopolisaharīdu izraisītu NO veidošanos 264,7 makrofāgos [7]. Padziļināti pētot kafiju, kafijas pievienotā vērtība turpina pieaugt. Pēdējos gados kafijas blakusprodukti ir bagāti ar fenolskābēm, flavonoīdiem, terpēniem, alkaloīdiem un citām bioloģiskām vielām.

Aktīvās sastāvdaļas, kuras var izmantot kā dabiskus un ilgtspējīgus aktīvo sastāvdaļu avotus, piemēram,antioksidanti, aknu aizsardzība un nervu aizsardzība, ir padarījuši pētniekus arvien vairāk nobažījušies par kafijas blakusproduktu izpēti [8–10]. Kampa et al. ziņoja, ka kafijas lapas satur fenola savienojumus [11]; Čens pārskatīja bagātīgās alkaloīdu, flavonoīdu, fenolskābju, terpēnu uc ķīmiskās sastāvdaļas kafijas lapās un to farmakoloģiskās aktivitātes, piemēram, antioksidantus, pretiekaisuma un antibakteriālos līdzekļus. [12], kā arī pētīja kafijas lapu apstrādes metožu un lapu vecuma ietekmi uz to ķīmisko sastāvu un aktivitāti [13].

In addition, Fu Xiaoping et al. [14−15] found that the crude extract of Yunnan small coffee peel has a certain protective and recovery effect on damaged human nabbilical vein endothelial cells, and also has potential antioksidantsietekmi, un atklāja, ka galvenais zieds Cianidīni ir cianidīna-3-glikozīds un cianidīna-3-rutinosīds.

Kafijas ziedi bieži tiek izmesti kā galvenais blakusprodukts kafijas audzēšanas nozarē. Tomēr esošie pētījumi ir atklājuši, ka kafijas ziedi ir bagāti ar ķīmiskām sastāvdaļām. Stašenko u.c. [16] izmantoja GC-MS, lai analizētu gaistošos un daļēji gaistošos komponentus mazos kafijas ziedos, un rezultāti noteica kopā 150 savienojumus ar n-pentadekāna saturu. Augstākais, kam seko geraniols. Turklāt Nguyen et al. [17] pētīja kafijas ziedu aktīvās sastāvdaļas un atklāja, ka kafijas ziediem ir augsts fenola savienojumu saturs, tāpēc kafijas ziedus var izmantot kā izejvielas dabīgas iegūšanai.antioksidantsaktīvās sastāvdaļas. Turklāt kafijas ziedi satur arī kofeīnu un trigonelīnu. Kofeīns ir saistīts ar samazinātu neirodeģeneratīvo slimību risku [18-19]

Trigonelīns var novērst diabētu un nieru bojājumus, kā arī palīdz ārstēt neirodeģeneratīvas slimības [20-21]. Pinheiro et al. [22] analizēja četru aktīvo komponentu trigonelīna, hlorogēnskābes, gallskābes un kofeīna saturu kafijas ziedos ar dažādām žāvēšanas un ekstrakcijas metodēm ar HPLC, starp kurām kofeīnam un trigonelīnam bija visaugstākais saturs; Antioksidantu aktivitāte tika novērtēta ar ABTS un DPPH eksperimentiem, kas apstiprināja, ka kafijas ziedam piemīt antioksidanta aktivitāte un to var izmantot kā potenciālu izejvielu tējas dzērienu pagatavošanai. Pašlaik ir maz pētījumu ziņojumu par kafijas ziediem, taču no esošajiem ziņojumiem var redzēt, ka kafijas ziediem ir plašas pielietošanas iespējas kā potenciāls bioaktīvo savienojumu avots.

Polisaharīdiir lielmolekulārie savienojumi, kas sastāv no vairāk nekā 10 monosaharīdiem, kas saistīti ar glikozīdu saitēm, un ir plaši sastopami dzīvniekos, augos un mikroorganismos. Polisaharīdi ir strukturāli sarežģīti, ar atšķirīgu konformāciju un relatīvo molekulmasu, kā arī sekundārajām ķēdes un starpķēžu ūdeņraža saišu struktūrām. Mūsdienu pētījumi ir parādījuši, ka polisaharīdiem ir tādas farmakoloģiskas aktivitātes kā antioksidants [23-24], pretnovecošanās [25], imūnregulācija [26], pretiekaisuma [27] un pretaudzēju [28]. Polisaharīdu bioloģiskā aktivitāte ir saistīta ar to tīrību, ķīmisko struktūru, šķīdību utt. Pēdējos gados polisaharīdu bioloģiskā aktivitāte ir kļuvusi par dabas medikamentu izpētes punktu, kā arī tas ir kanāls jaunu zāļu atklāšanai un funkcionālas pārtikas izstrādei. . Tāpēc polisaharīdiem ir liela nozīme medicīnas un pārtikas jomā. manas valsts Junaņa ir galvenā kafijas stādīšanas apgabals, un kafijas ziediem ir potenciāla attīstības vērtība, taču ir maz pētījumu par Junaņas kafijas ziedu attīstību, un kafijas ziedu potenciālā vērtība nav izmantota. Tāpēc šajā rakstā kā izpētes objekts ir Yunnan sīkgraudu kafijas ziedi, lai veiktu tā aktīvo polisaharīdu izpēti, lai padziļināti izpētītu Yunnan sīkgraudu kafijas visaptverošo izmantošanas vērtību.

Šajā dokumentāpolisaharīdsraža tika izmantota kā novērtēšanas indekss, lai optimizētu polisaharīdu ekstrakcijas procesu un kafijas ziedu antioksidantu spēju, kas savākti no Baošaņas pilsētas, Yunnan provincē, lai nodrošinātu pamatdatus bioloģiski aktīvo polisaharīdu tālākai attīstībai. Un sniedziet atsauci, kā izpētīt Yunnan sīkgraudu kafiju un uzlabot tās pievienoto vērtību.

1 Materiāli un metodes

1.1 Materiāli un instrumenti

Kafijazieds Baoshan City, Yunnan province; Bezūdens spirta Tianjin Chemical Reagent Co., Ltd.; Antrona tīrība 98.0 procenti, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.; koncentrēta sērskābe, sālsskābe Chongqing Chuandong Chemical Co., Ltd.; 1,1-difenil-2- trinitrofenilhidrazīns (DPPH), 2,2'-diaza-bis-3-etilbenzotiazolīns{{10}}sulfonskābe (ABTS), 2, 4,6-Tripiridiltriazīns (TPTZ), rutīna tīrība 98.0 procenti, Shanghai Ruiyong Biotechnology Co., Ltd.; ūdenī šķīstošā E vitamīna tīrība 98,0 procenti, Hefei Bomei Biotechnology Co., Ltd.; dzelzs hlorīda heksahidrāts, analītiski tīrs, Rietumu

Long Science Co., Ltd.; Kālija persulfāta analītiskā pakāpe, Tianjin Damao ķīmisko reaģentu rūpnīca; PBS buferis, nātrija acetāta buferis Xiamen Haibiao Technology Co., Ltd.

Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par Rich inpolisaharīds

Cistanche šķīstošās kafijas produkts

FA2104N elektroniskais balanss, 722-spekttrofotometrs Shanghai Qinghua Technology Co., Ltd.; KQ-250DB Ultraskaņas instruments, SHZ-D (Ⅲ) Cirkulācijas ūdens vakuumsūknis Gongyi Yuhua Instrument Co., Ltd.; Xuman 1000Y daudzfunkcionālā dzirnaviņas Yongkang City Boou Hardware Products Co., Ltd.; 800 Electric Centrifuge Jintan Fuhua Instrument Co., Ltd.; VFD-3000 Vakuuma saldēšanas žāvētājs Beijing Bo Yikang Experimental Instrument Co., Ltd.

1.2. Eksperimentālā metode

1.2.1. Kafijas zieda ekstrakcijapolisaharīdiSkatiet Zheng Tingting et al. metodi. [29] ar izmaiņām. Kafijas ziedi, kas savākti no Baošaņas pilsētas Junaņas provincē, tika žāvēti ēnā istabas temperatūrā, saberzti ar pulverizatoru un izlaisti cauri 80-sietam lietošanai. Nosver 2.0 g kafijas ziedu pulvera, pievieno 20,0 ml tīra ūdens, iemērc 30 minūtes,

Ultraskaņa ar 100 W 30 minūtes 40 grādu temperatūrā, atdzesēta līdz istabas temperatūrai, un filtrāts tika paturēts pēc vakuuma filtrēšanas. Filtrātam pievienoja etanolu līdz 80 procentu koncentrācijai nokrišņu iegūšanai un ļāva nostāvēties 12 stundas. Pēc centrifugēšanas ar ātrumu 4000 apgr./min 10 minūtes, supernatants tika izmests, nogulsnes izšķīdināja ūdenī un liofilizēja -80 grādos, lai iegūtu neapstrādātu polisaharīdu.

Sagatavojiet 5 mg·mL−1 kafijas ziedu polisaharīda šķīdumu un novietojiet to malā.

1.2.2. Polisaharīdu standartlīknes sagatavošana un polisaharīdu satura noteikšana kafijas ziedos Glikozes standarta līkne tika uzzīmēta, atsaucoties uz antrona-sērskābes metodi [30]. Sagatavot 0.0, 25.{{10}}, 50.0, 100.{{23} }, 150,0 un 200,0 ug/mL glikozes standartšķīdumi, attiecīgi. Ar pipeti precīzi iepiliniet 1,00 ml iepriekš minētā glikozes standartšķīduma ar dažādām koncentrācijām, pievienojiet 1,00 ml tīra ūdens un ievietojiet to 25 ml mēģenē ar aizbāzni. Pievieno 5,0 ml 2,1 mg·mL-1 antrona-sērskābes šķīduma, labi sakrata, atdzesē ledus ūdens vannā, karsē verdoša ūdens vannā 7 minūtes un ātri atdzesē līdz istabas temperatūrai ledus ūdens vannā. Izmantojot dejonizētu ūdeni kā tukšu kontroli,

Absorbcija A tika mērīta kolorimetriski pie 625 nm. Ņemot bezūdens glikozes saturu kā abscisu līniju (0.0, 25.0, 50.0, 1{{1{{12} ( R2=0.9970) (kur: Y ir absorbcijas vērtība, X ir glikozes daudzums, ug).

Precīzi ar pipeti ievadiet noteiktu tilpumu iepriekš sagatavotā 5 mg/ml kafijas ziedu polisaharīda šķīduma 25 ml tilpuma mēģenē ar aizbāzni un pievienojiet tīru ūdeni līdz 200 ml. Pievieno 50 ml 2,1 mg·mL-1 antrona-sērskābes šķīduma, labi sakrata, atdzesē ledus ūdens vannā, karsē verdoša ūdens vannā 7 minūtes un ātri atdzesē līdz istabas temperatūrai ledus ūdens vanna. Absorbcija A tika mērīta kolorimetriski pie 625 nm, izmantojot dejonizētu ūdeni kā tukšo kontroli. Kafijas ziedu polisaharīda raža tika aprēķināta saskaņā ar glikozes standarta līknes vienādojumu, un katrs paraugs tika atkārtots 3 reizes. Rezultāti tika izteikti kā vidējā vērtība, un aprēķina formula bija šāda:

Kafijas ziedu polisaharīda iznākums (procentos) =X × m1 × 10–35 × V × ms × 100

Formulā: X ir polisaharīdu saturs kafijas ziedu polisaharīda šķīduma V tilpumā, ug; V ir izmērītais polisaharīda šķīduma tilpums, ml; 5 ir sagatavotā kafijas ziedu polisaharīda šķīduma koncentrācija, 5 mg·mL-1; m1 ir liofilizēts kafijas zieds Kopējā polisaharīda masa, g; ms ir kafijas zieda parauga masa, g.

1.2.3. Viena faktora eksperiments

Kafijas ziedu polisaharīda ekstrakcijas procesā ar ultraskaņu svarīgi faktori, kas ietekmē polisaharīda iznākumu, galvenokārt ir ultraskaņas temperatūra, ultraskaņas laiks, šķidruma un materiāla attiecība, ultraskaņas jauda, ​​mērcēšanas laiks un spirta nokrišņu koncentrācija. Tika izvēlēti pieci ultraskaņas temperatūras līmeņi: 40, 50, 60, 70 un 80 grādi; tika izvēlēti pieci ultraskaņas laika līmeņi: 30, 60, 90, 120 un 150 min; : 1, 30: 1 ml/g pieci līmeņi; ultraskaņas jauda izvēlas piecus līmeņus 100, 125, 150, 175, 200 W; iegremdēšanas laiks izvēlas piecus līmeņus 30, 60, 90, 120, 150 min; etanola koncentrācija izvēlas piecus līmeņus 75 procenti , 80 procenti , 85 procenti , 90 procenti , 95 procenti piecus līmeņus, attiecīgi viena faktora eksperiments. Filtrējot pēc kāda no parametriem

, citi faktori ir: ultraskaņas temperatūra 40 grādi, ultraskaņas laiks 30 minūtes,

Šķidruma un materiāla attiecība 10:1 ml/g, ultraskaņas jauda 100 W, mērcēšanas laiks 30 min

un spirta nokrišņu koncentrācija 80 procenti.

1.2.4. Reakcijas virsmas optimizācijas eksperiments Saskaņā ar Box-Benhnken eksperimentālās plānošanas principu, kā atbildes mainīgo lielumu izmantojot kafijas ziedu polisaharīda ražu, no viena faktora tika atlasīti trīs faktori, kuriem ir vislielākā ietekme uz kafijas ziedu polisaharīda ražu. testa rezultāti, kā parādīts 1. tabulā. Ultraskaņas temperatūras optimizācija ar kafijas ziedu polisaharīda iznākumu kā indeksa pakāpi, ultraskaņas laiku un ultraskaņas jaudu.

1.2.5. Antioksidantu spēju pārbaude

1.2.5.1. DPPH brīvo radikāļu attīrīšanas eksperimenti DPPH brīvo radikāļu attīrīšanas eksperimenti tika veikti, kā aprakstīts Ref. [31]. Paņemiet 3,9 ml 0.075 mmol/L DPPH reakcijas šķīduma un sajauciet to ar 100 μL dažādu koncentrāciju polisaharīdu šķīdumiem. Reakcija tika veikta istabas temperatūrā 30 minūtes tumsā, un absorbcijas vērtības tika mērītas pie 515 nm. Izmantojot rutīnu kā pozitīvo kontroli, DPPH brīvo radikāļu noņemšanas ātrums tika aprēķināts šādi: I procenti =[(A0–As)/A0] × 100 (kur: As ir parauga šķīduma absorbcija; A0 ir šķīduma absorbcija bez parauga), un antioksidanta aktivitāte tiek izteikta kā 50 procentu inhibīcijas līmenis (IC50).

1.2.5.2. ABTS plus brīvo radikāļu noņemšanas eksperiments

ABTS plus radikāļu attīrīšanas eksperimenti tika veikti, izmantojot metodi, kas aprakstīta atsaucē. [32]. Paņemiet 2 ml polisaharīda šķīduma un pievienojiet to attiecīgi 2 ml ABTS plus brīvo radikāļu šķīduma pēc vienmērīgas sajaukšanas, reaģējiet istabas temperatūrā 6 minūtes un izmēra UV absorbciju pie 734 nm, un rutīns ir pozitīvā kontrole. ABTS plus brīvo radikāļu attīrīšanas spējas aprēķina formula ir šāda: I( procenti )=[(A0–As)/A0]×10{ {12}} (kur As ir parauga šķīduma absorbcija; A0 ir šķīduma absorbcija bez parauga) Standarta līkni nosaka, veicot mērījumus. Trolox standartšķīdumu rasējums ar dažādām koncentrācijām (I procenti =0.0247C) −0,0046, R2=0.9937), ABTS anti-

Oksidatīvā aktivitāte ir izteikta kā mmol Trolox/g.

1.2.5.3. FRAP metode

Atsaucē aprakstītā metode. [33] tika izmantots FRAP antioksidanta kapacitātes noteikšanai. Paņemiet 5.0 ml TPTZ, 5.0 ml 20 mmol/L FeCl3 un 50 ml nātrija acetāta buferšķīduma (300

mmol/L, pH 3,6), lai sagatavotu FRAP darba šķīdumu; 100 μL paraugs tika sajaukts ar 300 μL ūdens un 3,0 ml FRAP darba šķīduma, ievietots ūdens vannā 37 grādu temperatūrā uz 30 minūtēm; absorbcija tika mērīta pie 595 nm. Tika sagatavota standarta līkne ar FeSO4 kā standarta vielu (A=0.572C0.008, R2=0.9974), un rutīns tika izmantots kā pozitīvā kontrole saskaņā ar standarta līkni.

Aprēķiniet reducēšanas jaudu mmol FeSO4/g polisaharīda.

1.3 Datu apstrāde

Visi eksperimenti tika atkārtoti trīs reizes un tika ņemta vidējā vērtība. Programmatūra DesignExpert 8.{1}}.6 tika izmantota atbildes virsmas eksperimentu projektēšanai un analīzei.

2 Rezultāti un analīze

2.1. Viena faktora eksperimentālie rezultāti

Viena faktora eksperimenta rezultāti ir parādīti attēlā Ultraskaņas temperatūras ietekme uz kafijas ziedu polisaharīda ražu: ultraskaņas temperatūra bija 40-80 grādi , bet polisaharīda iznākums bija 1,0048 procenti -1.7982 procenti . 40-70 grādu robežās kafijas ziedu polisaharīda raža pakāpeniski pieauga, palielinoties ultraskaņas temperatūrai, sasniedza maksimumu pie 70 grādiem un sāka samazināties pēc 70 grādiem. Tas var būt saistīts ar samazinātu polisaharīdu ražu, ko izraisa kafijas ziedu polisaharīdu struktūras iznīcināšana augstas temperatūras apstākļos, kas līdzīgi ir ziņots literatūrā [29, 34–35]. Apstrādes ar ultraskaņu temperatūra tika izvēlēta 70 grādi.

Ultraskaņas laika ietekme uz kafijas ziedu polisaharīda ražu: ultraskaņas laiks bija 30-150 min, polisaharīda iznākums bija 1,0369 procenti -1,5853 procenti, polisaharīda raža palielinājās, palielinoties ultraskaņas laikam, un sasniedza maksimumu pie 90 min, , raža sāka samazināties, palielinoties apstrādei ar ultraskaņu. Tas ir tāpēc, ka īslaicīga ultraskaņas ekstrakcija neveicina pilnīgu polisaharīdu izšķīšanu, savukārt ilgstoša ultraskaņas ekstrakcija noārdīs polisaharīdus un novedīs pie ražas samazināšanās, par ko ziņots arī literatūrā [29, 34–35]. Tāpēc apstrādei ar ultraskaņu tika izvēlēts 90 min.

Šķidruma un cieto vielu attiecības ietekme uz kafijas ziedu polisaharīda ražu: cietās un šķidruma attiecības ietekme uz polisaharīda ražu ir neliela. Polisaharīda iznākums palielinājās, palielinoties šķidruma un cietās vielas attiecībai, un sasniedza maksimumu pie 25:1 ml/g. Pēc 25:1 ml/g iznākums samazinājās, palielinoties šķidruma un cietās vielas attiecībai. Mazāks šķīdinātāja daudzums novedīs pie nepietiekamas polisaharīda izšķīdināšanas, kā rezultātā samazināsies polisaharīda iznākums; vairāk šķīdinātāja izšķīdinās polisaharīdu un apgrūtinās nogulsnēšanos, un tajā pašā laikā samazināsies iznākums, jo šķīdinātājs absorbē ultraskaņas starojumu. 29,34−35] ir arī līdzīgi ziņojumi. Ņemot vērā, ka šķidruma un materiāla attiecībai ir maza ietekme uz iznākumu, lai ietaupītu reaģentu daudzumu, šķidruma un materiāla attiecība tika izvēlēta kā 10:1 mL/g.

Ultraskaņas jaudas ietekme uz kafijas ziedu polisaharīda ražu: ultraskaņas jauda tika izvēlēta kā 100-200 W, un polisaharīda iznākums bija 1,1185 procenti -1,8583 procenti. Pēc W raža samazinājās, palielinoties ultraskaņas jaudai. Ultraskaņas jaudas palielināšana var efektīvi iznīcināt šūnas un audus, lai izšķīdinātu polisaharīdus šķīdinātājā, tāpēc ultraskaņas jaudas palielināšana ir labvēlīga polisaharīdu izgulsnēšanai; tomēr lielāku ultraskaņas viļņu radītais sadrumstalotības un termiskais efekts arī palielinās piemaisījumu izšķīšanu kafijas ziedos. , termiskais efekts iznīcinās polisaharīdu komponentus un izraisīs polisaharīdu iznākuma samazināšanos, par ko arī ziņots literatūrā [36-37]. Tāpēc ultraskaņas jauda tika izvēlēta 175 W.

Mērcēšanas laika ietekme uz kafijas ziedu polisaharīda ražu: mērcēšanas laika ietekme uz polisaharīda ražu bija neliela, mērcēšanas laiks bija 30-150 min, un polisaharīda iznākums bija 1,1827 procenti -1. 4609 procenti. Diapazonā 30-90 min polisaharīdu iznākums palielinājās, palielinoties mērcēšanas laikam, un sasniedza maksimumu pie 90 minūtēm. Pēc 90 minūtēm, palielinoties mērcēšanas laikam, raža nedaudz samazinājās un bija plakana. Mērcēšanas laika pagarināšana var atvieglot polisaharīdu izgulsnēšanos ultraskaņas laikā un samazināt enerģijas patēriņu. Bet pārāk ilga mērcēšana nevar dot lielāku ražu, un pārāk ilga mērcēšana izraisīs arī citu komponentu izdalīšanos un ietekmēs polisaharīdu ražu. Tas ir līdzīgs tam, kas ziņots [38]. Ņemot vērā, ka mērcēšanas laika ietekme ir neliela, laika taupīšanas nolūkos mērcēšanas laiks tika izvēlēts 30 min.

Alkohola nokrišņu koncentrācijas ietekme uz kafijas ziedu polisaharīdu iznākumu: spirta nokrišņu koncentrācija maz ietekmē polisaharīdu ražu, spirta nokrišņu koncentrācija ir 75 procenti ~ 95 procenti, polisaharīdu iznākums ir 0,9703 procenti ~1,2806 procenti. Polisaharīda iznākums palielinājās, palielinoties etanola koncentrācijai, un sasniedza maksimumu pie 85 procentiem. Pēc 85 procentiem raža samazinājās, palielinoties etanola koncentrācijai. Ūdens ekstrakcija un spirta izgulsnēšana ir spirtā nešķīstoša polisaharīda izmantošana, lai radītu nogulsnes. Palielinoties pievienotā etanola daudzumam, polisaharīds etanolā nešķīst un izgulsnējas, un iznākums palielinās. Ja spirta nokrišņu koncentrācija pārsniedz 85 procentus, polisaharīdu iznākumu nevar uzlabot, bet reaģenti tiek izšķiesti. Tas ir līdzīgs tam, kas ziņots [38]. Lai vienkāršotu darbību, šajā rakstā ir izmantota etanola tiešas pievienošanas metode, lai pielāgotu spirta koncentrāciju nokrišņiem. Tajā pašā laikā, tā kā 80 procentu un 85 procentu polisaharīda iznākums daudz neatšķiras, tas var ietaupīt reaģentus un samazināt atkritumu daudzumu. Tāpēc spirta nokrišņu koncentrācija tika izvēlēta 80 procentu apmērā.

2.2. Virsmas testa rezultāti

2.2.1. Virsmas testa reakcijas rezultāti Ultraskaņas temperatūrai, ultraskaņas laikam un ultraskaņas jaudai ir liela ietekme. Tāpēc, pamatojoties uz iepriekšminētajiem viena faktora eksperimentiem, reakcijas virsmas metode ir optimizēta trim ultraskaņas temperatūras, ultraskaņas laika un ultraskaņas jaudas apstākļiem. Rezultāti ir parādīti 2. tabulā.

Ņemot polisaharīda iznākumu (Y) kā atbildes indeksu, tika izveidots regresijas modelis ar trim faktoriem – ultraskaņas temperatūru, ultraskaņas laiku un ultraskaņas jaudu, un tika iegūts kvadrātiskās regresijas vienādojums:

Y{{0}}.29−0.067 A plus 0.{{10}}54 B−0. 019C plus 0,34AB plus 0,083AC plus 0,011BC–0,40A2

−0.19B2−0.27C2

2.2.2. Dispersijas nozīmīguma tests

Testa rezultāti ir parādīti 3. tabulā.

Saskaņā ar dispersijas analīzes rezultātiem 3. tabulā kopējais modelis bija nozīmīgs (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, atbilstības vienumu pārbaudes trūkums nav būtisks, norādot, ka nezināmiem faktoriem ir maza ietekme uz testa rezultātiem, un atlikušo vienumu galvenokārt izraisa nejaušas kļūdas, kas norāda, ka modeļa izvēle ir piemērota un pareiza . AB ietekme bija nozīmīga (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. Reakcijas virsmas un kontūras

Atbildes virsmas diagramma dažādu faktoru mijiedarbībai uz kafijas ziedu polisaharīda ražu ir parādīta 2. attēlā. Ultraskaņas temperatūras un ultraskaņas laika mijiedarbība parādīja, ka mijiedarbība starp abiem bija nozīmīga; kad ultraskaņas temperatūra nemainījās, kafijas ziedu polisaharīdu raža vispirms palielinājās un pēc tam samazinājās, palielinoties ultraskaņas laikam; kad ultraskaņas laiks palika nemainīgs, kafija Ziedu polisaharīda raža vispirms palielinājās un pēc tam samazinājās, palielinoties ultraskaņas temperatūrai. No ultraskaņas temperatūras un ultraskaņas jaudas mijiedarbības var redzēt, ka tad, kad ultraskaņas temperatūra ir nemainīga, kafijas ziedu polisaharīda raža vispirms palielinās un pēc tam samazinās, palielinoties ultraskaņas jaudai; kad ultraskaņas jauda paliek nemainīga, kafijas ziedu polisaharīda raža palielinās līdz ar ultraskaņas vilni. Temperatūras paaugstināšanās vispirms palielinās un pēc tam samazinās. No mijiedarbības starp ultraskaņas laiku un ultraskaņas jaudu var redzēt, ka tad, kad ultraskaņas laiks ir nemainīgs, kafijas ziedu polisaharīda raža vispirms palielinās un pēc tam samazinās, palielinoties ultraskaņas jaudai; kad ultraskaņas jauda ir nemainīga, kafijas ziedu polisaharīda raža palielinās, palielinoties ultraskaņas jaudai. Laika pieaugums vispirms palielinās un pēc tam samazinās.

Tāpēc, izmantojot polisaharīda iznākumu kā novērtēšanas standartu, reakcijas virsmas metodes optimizācijas rezultāti trim ultraskaņas laika, ultraskaņas temperatūras un ultraskaņas jaudas apstākļiem ir: ultraskaņas temperatūra 69,56 grādi, ultraskaņas laiks 92,99 minūtes un ultraskaņas jauda 174,01 W. tiek prognozēts, ka pie šī nosacījuma 2,290 procenti . Atbilstoši faktiskajai situācijai ultraskaņas temperatūra 69,5 grādi, ultraskaņas laiks 93.{11}} min, ultraskaņas jauda 175 W, iegremdēšanas laiks 30 minūtes, šķidruma un materiāla attiecība 10: 1 ml/g un etanola koncentrācija 80 procenti tika izvēlēti 4 paralēliem testiem.

Vidējais ienesīgums bija 2,292 procenti ±0,061 procenti. Tas būtībā ir tuvu teorētiskajai vērtībai, kas iegūta ar testu, norādot, ka starp prognozēto vērtību un reālo vērtību ir laba atbilstība, tāpēc optimizētie procesa parametri, kas iegūti ar atbildes virsmu šajā pētījumā, ir precīzi un ticami [43].

2.3. Antioksidantu kapacitātes eksperimentālie rezultāti

DPPH tests ir efektīvs un jutīgs augu antioksidantu spējas novērtēšanas modelis. Pārbaudītā parauga brīvo radikāļu attīrīšanas spēja ir saistīta ar tā potenciālo protonu ziedošanas spēju; ABTS tests tiek plaši izmantots, lai novērtētu augu paraugu antioksidantu kapacitāti, ar kuru var pārbaudīt paraugus Lipofīlo un hidrofilo komponentu antioksidanta aktivitāte FRAP metodē; dabisko produktu reducēšanas spēja tika novērtēta, samazinot Fe3 plus -TPTZ līdz Fe2 plus -TPTZ [44-45]. Kafijas ziedu polisaharīdu antioksidantu eksperimentu rezultāti ir parādīti 4. tabulā. Kafijas ziedu polisaharīdiem piemīt noteiktas antioksidanta aktivitātes pret DPPH brīvajiem radikāļiem un ABTS plus brīvajiem radikāļiem, taču to antioksidanta aktivitāte ir zemāka nekā rutīnam.

3 Secinājums

Šajā eksperimentā par izejvielu tika izmantots Yunnan sīkgraudu kafijas zieds, unpolisaharīdsYunnan sīkgraudukafijaZieds tika iegūts ar ultraskaņu. Tika konstatēts, ka ultraskaņas laikam, ultraskaņas temperatūrai un ultraskaņas jaudai ir svarīga ietekme uz kafijas ziedu polisaharīdu ekstrakciju. Pēc tam ultraskaņas laiks, ultraskaņas temperatūra un ultraskaņas jauda tika optimizēta pēc reakcijas virsmas, un kafijas ziedu polisaharīda optimālie procesa apstākļi tika noteikti šādi: ultraskaņas temperatūra 69,5 grādi, ultraskaņas laiks 93 minūtes, ultraskaņas jauda 175 W, šķidruma un materiāla attiecība. 10:1 ml/g, mērcēšanas laiks bija 30 minūtes, un etanola koncentrācija bija 80 procenti. Šādos apstākļos polisaharīda iznākums bija 2,292 procenti ± 0,061 procenti. Metode var efektīvi uzlabot kafijas ziedu ražupolisaharīds, vienlaikus saīsinot ekstrakcijas laiku un samazinot izmantotā etanola daudzumu. Antioksidantu eksperimentu rezultāti parādīja, ka kafijas ziedu polisaharīdiem ir vāja antioksidanta spēja. Šis pētījums sniegs atsauci turpmākai kafijas zieda atdalīšanai un attīrīšanaipolisaharīdsun tās darbības un funkciju izpēti, kā arī nodrošinās teorētisko bāzi un atbalstu kafijas tālākai attīstībai un izmantošanai.

Atbalsts:

wallence.suen@wecistanche.com 0015292862950