杭白菊的超声微波逆流提取及其浓缩汁性质研究

杭白菊是传统的药食同源植物，内含丰富的绿原酸、黄酮类物质及挥发油，具有抑菌、抗炎、抗氧化、降血脂、抗心血管疾病等功效。杭白菊经提取加工后制成浓缩汁可应用于食品的增香增色。但在加工过程中存在提取效率低、功能性成分易降解、风味物质损失、溶剂残留等问题。目前，基于超声微波法水提杭白菊的研究较少，杭白菊浓缩汁理化特性的系统研究鲜见报道。 本论文研究了超声微波协同逆流水提杭白菊的工艺，确定了制备条件：料液比1:30（g:mL），微波功率250W/2.50g，超声功率50W/2.50g，辐射总时间240s，单元提取时间420s，采用二级罐组模拟逆流提取。在上述条件下，总黄酮提取率为64.70mg/g，比热回流法提高10.92%；绿原酸提取率为4.21mg/g，比热回流法提高10.97%，总固形物提取率为53.52%，比热回流法提高23.67%。 确定了最佳浓缩条件：真空度0.092MPa的条件下，杭白菊水提液以65℃浓缩至28Brix°。在此条件下，浓缩汁的得率达1.21g/g；总黄酮含量达48.37mg/mL，保留率达81.14%；绿原酸含量达2.63mg/mL，保留率达82.09%。 比较了超声微波协同提取、单独超声提取、热回流提取和浓缩过程对菊花挥发性物质的影响。结果表明，各提取方法均使菊花汁中烃类物质的种类减少，并分别增加了30种、28种、31种新的挥发性化合物，新物质主要为烯醇类。超声微波提取法对提取液中醇类、醛类、酮类、芳环烃类和杂氧环烃类物质的保留效果较好，其中杭白菊特征性风味物质6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮未在其他提取液中出现。浓缩汁中含有46种挥发性风味物质，其中13种为浓缩产物，浓缩过程保留了大部分挥发性风味物质。 研究了12Brix°-28Brix°5种浓度的杭白菊浓缩汁在4℃-50℃温度下的流变特性。结果表明，不同浓度杭白菊浓缩汁均满足n＜1.0，G”＞G’，表现为假塑性粘性流体，浓度越高流动活化能Ea越高，且越倾向于表观弹性。剪切应力与剪切速率关系用Power law模型拟合良好。在所研究条件范围内，温度、浓度、粘度的关系方程为： C2.73E11exp(3854.39T)。 在90天储藏期内，在4℃、30℃、40℃储藏温度下，灭菌后的杭白菊浓缩汁分别在75-90天、30-45天、45-60天微生物开始超标。4℃、30℃及40℃储藏条件下总黄酮和绿原酸含量整体呈下降趋势，其中4℃下降较缓，总黄酮含量下降8.5%，绿原酸含量下降12.39%；30℃储藏条件下总黄酮、绿原酸含量分别下降19.15%、40.26%；40℃储藏条件下总黄酮和绿原酸含量分别下降36.25%、58.85%。色度L*、a*、b*都随储藏时间的延长而下降，但总体上4℃储藏90天、30℃储藏小于50天、40℃储藏小于20天能较好地保持原色泽。由于杭白菊浓缩汁适于低温保存，由于含有天然的抗菌成分，在不加防腐剂的情况下，4℃可至少保存75天，30℃可保存30天，但总黄酮和绿原酸将有所损失，40℃高温不利于杭白菊浓缩汁储藏。