超声耦合双水相体系提取茶皂素的工艺优化与机制探讨

• 作者: 杜金婷 张雁 李雁 王佳佳 廖娜 钟立煌 骆碧群 林江
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 油茶粕 茶皂素 超声波 双水相提取 Plackett-Burman设计 响应面设计
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 食品科学与工程|FOOD SCIENCE AND ENGINEERING
• 页码范围: 167-183
• 页数: 17页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.01.014

摘要

[目的]茶皂素是一种具有广阔应用前景的天然活性物质,纯度是限制其应用和价值的关键因素.探究超声耦合双水相提取(Ultrasound-assisted two-phase aqueous extraction,UAATPE)油茶粕茶皂素的工艺条件及其提取机制,以开发纯度高且高效的提取技术,为油茶粕高值化利用提供技术指导.[方法]以油茶粕为原料,在单因素基础上,利用Plackett-Burman设计筛选影响得率的关键因素,经Box-Behnken设计优化提取工艺;通过比较传统乙醇提取法和水提法的提取物得率和纯度,评价UAATPE法茶皂素提取效果;结合扫描电子显微镜分析油茶粕微观结构,初步探讨UAATPE法提取机制.[结果]影响茶皂素得率的关键因素为乙醇质量分数、硫酸铵质量分数和超声时间,经Box-Behnken设计优化的最佳工艺参数为:乙醇质量分数27.50％(w/w),硫酸铵质量分数19.60％(w/w),液固比50﹕1,超声时间32 min,超声功率300 W,提取温度60℃,在此条件下茶皂素得率为(26.21±0.54)％.与传统乙醇提取法相比,UAATPE法的茶皂素得率虽差异不显著,但其纯度提高了6.57％(P<0.05).相较于传统水提法,UAATPE法提取的茶皂素得率和纯度分别提升了17.74％和40.23％(P<0.01).微观结构显示UAATPE法处理的油茶粕因超声波空化效应,加剧了油茶粕组织破坏,产生大量空洞和强烈表面收缩,有效促进油茶粕茶皂素释放.UAATPE提取过程,茶皂素在双水相系统中首先经过固液提取进入电导率高的底相,然后经液液萃取迁移至极性较大的顶相,从而达到初级纯化,提升茶皂素纯度的效果.[结论]采用UAATPE法可以显著提高茶皂素得率和纯度,为油茶粕的高效利用提供了新方法.