桔皮中活性成分的提取与转化

目前,我国柑桔加工业主要是取其肉质,只有少数柑桔皮得以利用,而占全果15-25%的皮渣却当垃圾排放,皮渣极易霉变发臭,对人畜和农作物都极为有害,已成为重要污染源之一。因此,综合利用柑桔皮既是环保的举措,也是人类可持续发展的需要。 本文采用超声辅助提取法研究了桔皮中香精油和橙皮苷的提取工艺,并采用具有工业应用价值的大孔吸附树脂对提取得到的橙皮苷进行提纯,应用紫外、红外光谱法和HPLC对橙皮苷进行分析鉴定。鉴于橙皮素和橙皮素葡萄糖苷的功能性和市场前景,本文还研究了橙皮苷通过酸水解的方式生成橙皮素和橙皮素葡萄糖苷的工艺和分离条件,并用HPLC-MS对其进行鉴定。 首先对柑桔香精油的水蒸汽蒸馏提取工艺进行了探讨,对比了不同的预处理条件下提取得到的香精油的得率和成分变化。采用干桔皮直接进行水蒸气蒸馏得到的精油得率最低,添加中性盐和超声波辅助处理均可以提高香精油得率。采用超声辅助提取香精油的最佳条件是液料比为13:1,超声处理功率为80%,超声处理温度为50℃,超声处理时间是40min,此时柑桔香精油的得率为3.18%。而添加3%的中性盐NaCl时,香精油的得率可以达到2.77%,因而综合考虑,添加中性盐是一种经济有效的方法,且通过GC-MS分析得知其对香精油成分影响较小。 其次以提取香精油后得到的桔皮残渣为原料提取橙皮苷,建立了碱溶酸沉提取橙皮苷的方法,并通过单因素实验和正交实验确定了最佳提取工艺:反应温度40℃、提取时间30min、碱溶pH为10.5、Ca(OH)2的浓度4g/L和液料比30:1,且在最佳工艺下提取橙皮苷的实验重复性较好。在橙皮苷的纯化工艺中,引入了大孔吸附树脂纯化技术,对树脂种类、静态吸附、动态吸附等条件进行了探讨,研究了树脂纯化橙皮苷的工艺路线,确定了DA201-B大孔树脂对橙皮苷具有较好的分离性能,可用于制备较纯的橙皮苷,其橙皮苷纯度为95.7%。 最后本文以橙皮苷为底物,以甲醇为介质,利用硫酸对橙皮苷进行水解,分别优化了橙皮苷酸水解生成橙皮素和橙皮素葡萄糖苷的最佳工艺。橙皮苷酸水解生成橙皮素的最佳工艺为:底物橙皮苷的浓度为10mg/mL,酸浓度为5%(v/v),反应温度为75℃,反应时间2h。橙皮苷酸水解生成橙皮素葡萄糖苷的最佳工艺为:底物橙皮苷的浓度为5mg/mL,酸浓度为1%(v/v),反应温度为75℃,反应时间2h。在最优的工艺条件下,橙皮苷酸水解生成橙皮素或橙皮素葡萄糖苷的转化率分别达到90%或60%。通过化学萃取和硅胶柱色谱分离相结合的方法对反应产物进行分离,得到的橙皮素和橙皮素葡萄糖苷的用HPLC-MS进行鉴定,其纯度均达到了95%以上。