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枸杞多糖多模式超声辅助提取技术研究

Rahma Muatasim Hussien Omer  
【摘要】:枸杞属茄科多年生植物,是一种药食两用植物,因其高效的药理作用,多年来被很多人作草药而广泛食用。目前,枸杞越来越多地被欧洲和亚洲国家人民作为功能性食品而食用,并在西方已作为保健食品销售。在外观上,干燥枸杞果皮的颜色呈现红色至深红色,能引起消费者的购买的欲望。目前已有研究表明,枸杞多糖具有增强免疫力、抗衰老、抗癌和抑制肿瘤生长等作用,具有很重要的研究价值。但传统的提取多糖的方法,不仅提取率较低且提取时间也较长,而超声辅助提取能对热和质进行有效地传递,可以显著地提高提取率和节约时间,而且作为绿色、安全和高效的新技术,而被广泛用于农产品有效成分的提取。提取是一个连续性过程,对其关键指标在线原位实时检测,最终实现提取过程终止的自动判断与决策,分离提取过程的智能化控制有重要的价值,且目前相关研究鲜见报道。本文首先研究超声辅助提取(UAE)对枸杞多糖提取率的影响,其次系统的研究三种多模式超声波对枸杞多糖提取率的影响,最终应用NIR技术对提取过程提取液中多糖含量进行在线检测与建模,进而实现对提取过程的实时分析与规划。主要研究工作及其结果如下:单频逆流聚能式超声的最佳提取条件为:提取时间30 min,提取温度60℃,固/液比20g/600ml,超声频率28 kHz,枸杞粗多糖提取率为26.38%。与传统热水提取相比,粗多糖提取率在温度降低33.3%和提取时间减少50%的情况下,提取率提高了17.51%。美国购买的对位双频超声波,在模式为20kHz,16kHz条件下,枸杞多糖提取率为33.6%,比传统热水提取增加了49.67%。双频逆流聚能式超声在模式为20 kHz/40kHz时,提取率为38.93%,比传统热水相比增加了73.41%。因此,双频逆流聚能式超声波与单频逆流聚能式超声波和对位双频超声波相比,双频逆流聚能式超声波20kHz/40 kHz是枸杞粗多糖的最佳模式。在双频逆流聚能式超声波20 kHz/40 kHz提取过程中使用NIR光谱仪预测提取过程中的多糖含量。通过微小型便携式近红外(NIR)光谱仪和多变量分析进行枸杞多糖的研究。对变量进行Si-PLS算法的选择,建立校正回归模型。模型的性能通过预测集中的相关系数(Rp)和均方根误差(RMSEP)进行评估。结果表明,在多糖含量模型中Rp=0.994,RMSEP=0.49。结果显示,使用微小型便携式近红外(NIR)光谱仪,通过联合偏区间最小二乘法建立的模型可作为枸杞多糖超声过程中原位实时监测。


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