Μελέτη για τη βελτιστοποίηση της τεχνολογίας εκχύλισης και της αντιοξειδωτικής δράσης πολυσακχαριτών από άνθη Yunnan Coffea Arabica

Περίληψη: Βελτιστοποίηση της τεχνολογίας εξόρυξης και μελέτη τηςαντιοξειδωτικόδραστηριότητα τουπολυσακχαρίτεςαπό το άνθος του καφέ (ACP), η θερμοκρασία υπερήχων, ο χρόνος υπερήχων, η αναλογία υγρού-στερεού, η ισχύς υπερήχων, ο χρόνος εμβάπτισης του δείγματος και το ποσοστό όγκου αιθανόλης διερευνήθηκαν χρησιμοποιώντας ως δείκτη την απόδοση εκχύλισης πολυσακχαρίτη. Στη συνέχεια, η θερμοκρασία υπερήχων, ο χρόνος υπερήχων και η ισχύς υπερήχων χρησιμοποιήθηκαν ως παράγοντες επιρροής κυρίως, η τεχνολογία εξαγωγής βελτιστοποιήθηκε με τη μέθοδο της επιφάνειας απόκρισης.ΑντιοξειδωτικόΗ δραστηριότητα του ACP διερευνήθηκε με DPPH· και ABTS plus · αποτελέσματα σάρωσης, και προσδιορισμούς FRAP. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι βέλτιστες τεχνολογικές συνθήκες εξαγωγής με υπερήχους ήταν: Θερμοκρασία υπερήχων 69,5 μοίρες, χρόνος υπερήχων 93 λεπτά, ισχύς υπερήχων 175 W, αναλογία υγρού-στερεού 10:1 mL/g, χρόνος εμβάπτισης δείγματος 3{{ 17}} min, και ποσοστό όγκου αιθανόλης 80 τοις εκατό . Κάτω από αυτό η απόδοση των πολυσακχαριτών ήταν 2,292 τοις εκατό. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η τιμή του IC50 με βάση το αποτέλεσμα σάρωσης DPPH· του ACP ήταν 3,844 mg·mL−1, η ABTS συν · δραστηριότητα σάρωσης ήταν 0,921 mmol Trolox/g ACP. Οι τιμές FRAP του ACP με τον προσδιορισμό FRAP ήταν 0,0565 mmol Fe2 συν /g ACP, που έδειξε ότι το ACP είχε ασθενήαντιοξειδωτικόδραστηριότητα. Αυτή η μελέτη θα παρείχε μια θεωρητική βάση για την ολοκληρωμένη χρήση και ανάπτυξη των υποπροϊόντων του καφέ.

Λέξεις-κλειδιά:λουλούδια καφέ;πολυσακχαρίτης;εκχύλιση;αντιοξειδωτική δράση

Καφέςείναι φυτό του γένους Rubiaceae (Coffea), που διανέμεται κυρίως σε χώρες όπως η Νότια Αμερική, η Κεντρική Αμερική, η Αφρική και η Ασία και καλλιεργείται σε περισσότερες από 80 χώρες σε όλο τον κόσμο [1]. Σύμφωνα με την «Chinese Materia Medica», ο καφές έχει δροσιστικά, διουρητικά και στομαχικά αποτελέσματα και χρησιμοποιείται κυρίως για την ψυχική κόπωση και την απώλεια της όρεξης. Συχνά χρησιμοποιείται ως δροσιστικό, διουρητικό και στομαχικό φάρμακο. Η σύγχρονη έρευνα έχει δείξει ότι ο καφές περιέχει μια ποικιλία ενεργών συστατικών όπως αλκαλοειδή, φαινολικά οξέα, φλαβονοειδή και τερπένια, τα οποία έχουν διάφορες φαρμακολογικές δραστηριότητες όπως ηπατική προστασία, νευροπροστασία,αντιοξειδωτικόκαι αντιδιαβητικό [2-3]. της χώρας μουκαφέςΣτην καλλιέργεια κυριαρχεί ο καφές με μικρούς κόκκους και περισσότερο από το 99 τοις εκατό του διανέμεται στο Γιουνάν. Ο καφές Yunnan με μικρούς κόκκους είναι πλούσιος σε ουσίες, εκτός από καφεΐνη, χλωρογενικό οξύ, τριγωνελίνη και άλλα συστατικά, περιέχει επίσης ασκαροσίδες

I~II[4], πανικουλοσίδη VI[4], κοφαρυλοσίδη Ι[4], βιλλανοβάνη Ι[4], καφαρολίδες A~H[5], καφρουενόλη AB[6], καφρουόνες AD[6] και καφρουολίδη AB[7] και μερικά νέα τερπενοειδή. Μεταξύ αυτών, οι καφαρολίδες C, D και F έχουν επιβεβαιωθεί ότι έχουν μια συγκεκριμένη δραστηριότητα ενεργοποίησης της συσσώρευσης αιμοπεταλίων in vitro [5]. Το caffruenol AB και το caffruolide AB έχουν ως αποτέλεσμα την αναστολή της επαγόμενης από λιποπολυσακχαρίτες παραγωγής ΝΟ σε 264,7 μακροφάγους [7]. Με τη σε βάθος μελέτη του καφέ, η προστιθέμενη αξία του καφέ συνεχίζει να αυξάνεται. Τα τελευταία χρόνια, τα υποπροϊόντα του καφέ είναι πλούσια σε φαινολικά οξέα, φλαβονοειδή, τερπένια, αλκαλοειδή και άλλα βιολογικά

Δραστικά συστατικά, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φυσικές και βιώσιμες πηγές ενεργών συστατικών όπως π.χαντιοξειδωτικά, η προστασία του ήπατος και η προστασία των νεύρων, έχουν κάνει την έρευνα των υποπροϊόντων του καφέ να απασχολεί όλο και περισσότερο τους ερευνητές [8−10]. Campa et al. ανέφερε ότι τα φύλλα καφέ περιέχουν φαινολικές ενώσεις [11]. Ο Chen εξέτασε τα πλούσια χημικά συστατικά των αλκαλοειδών, των φλαβονοειδών, των φαινολικών οξέων, των τερπενίων κ.λπ. στα φύλλα του καφέ και τις φαρμακολογικές τους δραστηριότητες, όπως αντιοξειδωτικές, αντιφλεγμονώδεις και αντιβακτηριακές. [12], και μελέτησε τις επιδράσεις των μεθόδων επεξεργασίας των φύλλων καφέ και την ηλικία των φύλλων στη χημική σύνθεση και τη δραστηριότητά του [13].

Επιπλέον, οι Fu Xiaoping et al. [14−15] διαπίστωσε ότι το ακατέργαστο εκχύλισμα της φλούδας καφέ Yunnan έχει μια ορισμένη προστατευτική επίδραση και επίδραση ανάκτησης στα κατεστραμμένα ενδοθηλιακά κύτταρα της ανθρώπινης ομφαλικής φλέβας και επίσης έχει δυναμικόαντιοξειδωτικόεπιδράσεις και διαπίστωσε ότι το κύριο λουλούδι Οι κυανιδίνες είναι η κυανιδίνη-3-γλυκοσίδη και η κυανιδίνη-3-ρουτινοσίδη.

Τα άνθη του καφέ συχνά απορρίπτονται ως σημαντικό υποπροϊόν στη βιομηχανία καλλιέργειας καφέ. Ωστόσο, υπάρχουσες μελέτες έχουν βρει ότι τα άνθη του καφέ είναι πλούσια σε χημικά συστατικά. Οι Stashenko et al. [16] χρησιμοποίησε GC-MS για να αναλύσει τα πτητικά και ημι-πτητικά συστατικά σε μικρά άνθη καφέ και τα αποτελέσματα προσδιόρισαν συνολικά 150 ενώσεις, με την περιεκτικότητα σε n-πενταδεκάνιο. Η υψηλότερη, ακολουθούμενη από γερανιόλη. Επιπλέον, οι Nguyen et al. [17] μελέτησε τα ενεργά συστατικά στα άνθη του καφέ και διαπίστωσε ότι τα άνθη του καφέ έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις, επομένως τα άνθη του καφέ μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρώτες ύλες για τη λήψη φυσικώναντιοξειδωτικόενεργά συστατικά. Επιπλέον, τα άνθη του καφέ περιέχουν επίσης καφεΐνη και τριγωνελίνη. Η καφεΐνη σχετίζεται με μειωμένο κίνδυνο νευροεκφυλιστικών ασθενειών [18-19]

Η τριγωνελίνη μπορεί να αποτρέψει τον διαβήτη και τη νεφρική βλάβη και έχει επίσης ως αποτέλεσμα τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών [20-21]. Οι Pinheiro et al. [22] ανέλυσε το περιεχόμενο τεσσάρων ενεργών συστατικών τριγωνελίνης, χλωρογενικού οξέος, γαλλικού οξέος και καφεΐνης στα άνθη του καφέ υπό διαφορετικές μεθόδους ξήρανσης και εκχύλισης με HPLC, μεταξύ των οποίων η καφεΐνη και η τριγωνελίνη είχαν την υψηλότερη περιεκτικότητα. Η αντιοξειδωτική δράση αξιολογήθηκε με πειράματα ABTS και DPPH, τα οποία επιβεβαίωσαν ότι το άνθος του καφέ έχει αντιοξειδωτική δράση και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πιθανή πρώτη ύλη για την παρασκευή ροφημάτων τσαγιού. Προς το παρόν, υπάρχουν λίγες ερευνητικές αναφορές για τα άνθη του καφέ, αλλά μπορεί να φανεί από τις υπάρχουσες αναφορές ότι τα άνθη του καφέ έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής ως πιθανή πηγή βιοδραστικών ενώσεων.

Πολυσακχαρίτεςείναι μακρομοριακές ενώσεις που αποτελούνται από περισσότερους από 10 μονοσακχαρίτες που συνδέονται με γλυκοσιδικούς δεσμούς και βρίσκονται ευρέως σε ζώα, φυτά και μικροοργανισμούς. Οι πολυσακχαρίτες είναι δομικά πολύπλοκοι, με διαφορετικές διαμορφώσεις και σχετικές μοριακές μάζες, καθώς και δευτερογενείς δομές ενδοαλυσίδων και δεσμών υδρογόνου μεταξύ των αλυσίδων. Σύγχρονες μελέτες έχουν δείξει ότι οι πολυσακχαρίτες έχουν φαρμακολογικές δράσεις όπως αντιοξειδωτικές [23-24], αντιγηραντικές [25], ανοσολογικές ρυθμίσεις [26], αντιφλεγμονώδεις [27] και αντικαρκινικές [28]. Η βιολογική δραστηριότητα των πολυσακχαριτών σχετίζεται με την καθαρότητα, τη χημική δομή, τη διαλυτότητά τους κ.λπ. Τα τελευταία χρόνια, η βιολογική δραστηριότητα των πολυσακχαριτών έχει γίνει ένα ερευνητικό hotspot φυσικών φαρμάκων και είναι επίσης ένα κανάλι για την ανακάλυψη νέων φαρμάκων και την ανάπτυξη λειτουργικών τροφίμων . Ως εκ τούτου, οι πολυσακχαρίτες παίζουν σημαντικό ρόλο στον τομέα της ιατρικής και των τροφίμων. Το Γιουνάν της χώρας μου είναι η κύρια περιοχή παραγωγής για φύτευση καφέ και τα άνθη του καφέ έχουν πιθανή αξία ανάπτυξης, αλλά υπάρχουν λίγες έρευνες για την ανάπτυξη των ανθέων του καφέ Γιουνάν και η πιθανή αξία των λουλουδιών καφέ δεν έχει αξιοποιηθεί. Ως εκ τούτου, αυτή η εργασία λαμβάνει τα λουλούδια καφέ Yunnan με μικρούς κόκκους ως ερευνητικό αντικείμενο για τη διεξαγωγή έρευνας σχετικά με τους ενεργούς πολυσακχαρίτες του, με στόχο να διερευνήσει σε βάθος την συνολική αξία χρήσης του μικρών κόκκων καφέ Yunnan.

Σε αυτό το έγγραφο, τοπολυσακχαρίτηςΗ απόδοση χρησιμοποιήθηκε ως δείκτης αξιολόγησης για τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας εκχύλισης πολυσακχαρίτη και της αντιοξειδωτικής ικανότητας των λουλουδιών του καφέ που συλλέχθηκαν από την πόλη Baoshan, στην επαρχία Γιουνάν, για την παροχή βασικών δεδομένων για την περαιτέρω ανάπτυξη βιολογικά ενεργών πολυσακχαριτών. Και παρέχετε αναφορά για τη μελέτη του καφέ Yunnan με μικρούς κόκκους και τη βελτίωση της προστιθέμενης αξίας του.

1 Υλικά και μέθοδοι

1.1 Υλικά και όργανα

Καφέςλουλούδι Baoshan City, επαρχία Yunnan; Anhydrous Alcohol Tianjin Chemical Reagent Co., Ltd.; Καθαρότητα Anthrone 98.0 τοις εκατό , Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.; συμπυκνωμένο θειικό οξύ, υδροχλωρικό οξύ Chongqing Chuandong Chemical Co., Ltd.; 1,1-διφαινυλ-2- Τρινιτροφαινυλυδραζίνη (DPPH), 2,2'-Διαζα-δις-3-αιθυλβενζοθειαζολίνη{{10}}σουλφονικό οξύ (ABTS), 2, 4,6-Τριπυριδυλτριαζίνη (TPTZ), καθαρότητα ρουτίνης 98.0 τοις εκατό , Shanghai Ruiyong Biotechnology Co., Ltd.; υδατοδιαλυτή βιταμίνη Ε καθαρότητα 98,0 τοις εκατό , Hefei Bomei Biotechnology Co., Ltd.; εξαένυδρος χλωριούχος σίδηρος αναλυτικά καθαρός, Western

Long Science Co., Ltd.; Υπερθειικό κάλιο αναλυτικής ποιότητας, Tianjin Damao Chemical Reagent Factory; Ρυθμιστικό διάλυμα PBS, ρυθμιστικό διάλυμα οξικού νατρίου Xiamen Haibiao Technology Co., Ltd.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το Rich inπολυσακχαρίτης

Προϊόν στιγμιαίο καφέ Cistanche

FA2104N Electronic Balance, 722-Φασματοφωτόμετρο Shanghai Qinghua Technology Co., Ltd.; KQ-250DB Ultrasonic Instrument, SHZ-D (Ⅲ) Κυκλοφορούμενη αντλία κενού νερού Gongyi Yuhua Instrument Co., Ltd.; Xuman 1000Y Multifunctional Grinder Yongkang City Boou Hardware Products Co., Ltd.; 800 Electric Centrifuge Jintan Fuhua Instrument Co., Ltd.; VFD-3000 στεγνωτήριο κενού Beijing Bo Yikang Experimental Instrument Co., Ltd.

1.2 Πειραματική μέθοδος

1.2.1 Εκχύλιση άνθους καφέπολυσακχαρίτεςΑνατρέξτε στη μέθοδο των Zheng Tingting et al. [29] με τροποποιήσεις. Τα άνθη του καφέ που συλλέχθηκαν από την πόλη Baoshan της επαρχίας Γιουνάν ξηράνθηκαν στη σκιά σε θερμοκρασία δωματίου, κονιοποιήθηκαν με κονιοποιητή και περνούσαν από 80-δικτυωτό κόσκινο για χρήση. Ζυγίστε 2.0 g σκόνης άνθους καφέ, προσθέστε 20,0 ml καθαρού νερού, μουλιάστε για 30 λεπτά,

Υπερήχων στα 100 W για 30 λεπτά στους 40 βαθμούς, ψύχθηκε σε θερμοκρασία δωματίου και το διήθημα διατηρήθηκε μετά από διήθηση υπό κενό. Προστέθηκε αιθανόλη στο διήθημα σε συγκέντρωση 80 τοις εκατό για καθίζηση και αφέθηκε να παραμείνει για 12 ώρες. Μετά από φυγοκέντρηση σε 4000 r/min για 10 λεπτά, το υπερκείμενο απορρίφθηκε και το ίζημα διαλύθηκε σε νερό και λυοφιλίστηκε στους -80 βαθμούς για να ληφθεί ακατέργαστος πολυσακχαρίτης.

Ετοιμάστε διάλυμα πολυσακχαρίτη άνθους καφέ 5 mg·mL−1 και αφήστε το στην άκρη.

1.2.2 Προετοιμασία τυπικής καμπύλης πολυσακχαρίτη και προσδιορισμός της περιεκτικότητας σε πολυσακχαρίτες στα άνθη του καφέ Η πρότυπη καμπύλη γλυκόζης σχεδιάστηκε με αναφορά στη μέθοδο ανθρόνης-θειικού οξέος [30]. Προετοιμάστε 0.0, 25.{{10}}, 50.0, 100.{{23} }, 150,0 και 200,0 ug/mL τυπικά διαλύματα γλυκόζης, αντίστοιχα. Περάστε με ακρίβεια 1,00 mL από το παραπάνω πρότυπο διάλυμα γλυκόζης με διαφορετικές συγκεντρώσεις, προσθέστε 1,00 mL καθαρού νερού και τοποθετήστε το σε δοκιμαστικό σωλήνα 25 mL με πώμα. Προσθέστε 5,0 mL διαλύματος ανθρόνης-θειικού οξέος 2,1 mg·mL−1, ανακινήστε καλά, ψύξτε σε λουτρό παγωμένου νερού, θερμάνετε σε λουτρό βραστό νερό για 7 λεπτά και ψύξτε γρήγορα σε θερμοκρασία δωματίου σε λουτρό παγωμένου νερού. Χρησιμοποιώντας απιονισμένο νερό ως τυφλό μάρτυρα,

Η απορρόφηση Α μετρήθηκε χρωματομετρικά στα 625 nm. Λαμβάνοντας την περιεκτικότητα σε άνυδρη γλυκόζη ως τετμημένη (0.0, 25.0, 50.0, 1{{1{{12} }}}0.0, 150.0, 200.0 ug), και η τιμή απορρόφησης ως τεταγμένη, σχεδιάστε μια τυπική καμπύλη και η εξίσωση της τυπικής καμπύλης είναι: Y{=0.0051X−0,0092 ( R2=0.9970) (όπου: Y είναι η τιμή απορρόφησης, X είναι η ποσότητα γλυκόζης, ug).

Μεταφέρετε με σιφώνιο έναν συγκεκριμένο όγκο του διαλύματος πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ 5 mg/mL που παρασκευάστηκε παραπάνω σε δοκιμαστικό σωλήνα 25 mL με πώμα και προσθέστε καθαρό νερό για να συμπληρώσετε τα 2.00 mL. Προσθέστε 5.0 mL 2,1 mg·mL-1 διαλύματος ανθρόνης-θειικού οξέος, ανακινήστε καλά, ψύξτε σε λουτρό παγωμένου νερού, θερμάνετε σε λουτρό βραστό νερό για 7 λεπτά και ψύξτε γρήγορα σε θερμοκρασία δωματίου σε ένα λουτρό με παγωμένο νερό. Η απορρόφηση Α μετρήθηκε χρωματομετρικά στα 625 nm χρησιμοποιώντας απιονισμένο νερό ως τυφλό μάρτυρα. Η απόδοση πολυσακχαρίτη άνθους καφέ υπολογίστηκε σύμφωνα με την τυπική εξίσωση καμπύλης γλυκόζης και κάθε δείγμα επαναλήφθηκε 3 φορές. Τα αποτελέσματα εκφράστηκαν ως η μέση τιμή και ο τύπος υπολογισμού ήταν ο ακόλουθος:

Απόδοση πολυσακχαρίτη άνθους καφέ ( ποσοστό ) =X×m1×10−35×V×ms×100

Στον τύπο: X είναι η περιεκτικότητα σε πολυσακχαρίτες στον όγκο V του διαλύματος πολυσακχαρίτη άνθους καφέ, ug; V είναι ο μετρούμενος όγκος του διαλύματος πολυσακχαρίτη, mL. 5 είναι η συγκέντρωση του παρασκευασμένου διαλύματος πολυσακχαρίτη άνθους καφέ, 5 mg·mL−1. m1 είναι το λυοφιλοποιημένο άνθος καφέ Συνολική μάζα πολυσακχαρίτη, g; ms είναι η μάζα δείγματος λουλουδιών καφέ, g.

1.2.3 Πείραμα ενός παράγοντα

Στη διαδικασία εκχύλισης πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ με τη βοήθεια υπερήχων, οι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση του πολυσακχαρίτη περιλαμβάνουν κυρίως τη θερμοκρασία υπερήχων, τον χρόνο υπερήχων, την αναλογία υγρού-υλικού, την ισχύ υπερήχων, τον χρόνο εμποτισμού και τη συγκέντρωση καθίζησης αλκοόλης. Επιλέχθηκαν πέντε επίπεδα θερμοκρασίας υπερήχων: 40, 50, 60, 70 και 80 μοίρες. Επιλέχθηκαν πέντε επίπεδα χρόνου υπερήχων: 30, 60, 90, 120 και 150 λεπτά. : 1, 30: 1 mL/g πέντε επίπεδα. Η ισχύς υπερήχων επιλέγει πέντε επίπεδα των 100, 125, 150, 175, 200 W. Ο χρόνος βύθισης επιλέγει πέντε επίπεδα των 30, 60, 90, 120, 150 λεπτών. Η συγκέντρωση αιθανόλης επιλέγει πέντε επίπεδα 75 τοις εκατό , 80 τοις εκατό , 85 τοις εκατό , 90 τοις εκατό , 95 τοις εκατό πέντε επίπεδα, αντίστοιχα, πείραμα ενός παράγοντα. Κατά το φιλτράρισμα για μία από τις παραμέτρους

, οι άλλοι παράγοντες είναι: θερμοκρασία υπερήχων 40 μοίρες, χρόνος υπερήχων 30 λεπτά,

Αναλογία υγρού προς υλικό 10:1 mL/g, ισχύς υπερήχων 100 W, χρόνος εμποτισμού 30 λεπτά

και συγκέντρωση καθίζησης αλκοόλης 80 τοις εκατό.

1.2.4 Πείραμα βελτιστοποίησης επιφάνειας απόκρισης Σύμφωνα με την πειραματική αρχή σχεδιασμού Box-Benhnken, με μεταβλητή απόκρισης την απόδοση του πολυσακχαρίτη άνθους καφέ, επιλέχθηκαν τρεις παράγοντες που έχουν τη μεγαλύτερη επιρροή στην απόδοση του πολυσακχαρίτη άνθους καφέ από τον μονοπαράγοντα αποτελέσματα δοκιμών, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1. Βελτιστοποίηση της θερμοκρασίας υπερήχων με την απόδοση πολυσακχαρίτη άνθους καφέ ως βαθμό δείκτη, χρόνο υπερήχων και ισχύ υπερήχων.

1.2.5 Δοκιμή αντιοξειδωτικής ικανότητας

1.2.5.1 Πειράματα σάρωσης ελεύθερων ριζών DPPH Τα πειράματα σάρωσης ελεύθερων ριζών DPPH πραγματοποιήθηκαν όπως περιγράφεται στην Αναφ. [31]. Πάρτε 3,9 mL διαλύματος αντίδρασης 0.075 mmol/L DPPH και ανακατέψτε το με 100 μL διαλυμάτων πολυσακχαρίτη διαφορετικών συγκεντρώσεων. Η αντίδραση διεξήχθη σε θερμοκρασία δωματίου για 30 λεπτά στο σκοτάδι, και οι τιμές απορρόφησης μετρήθηκαν στα 515 nm. Χρησιμοποιώντας τη ρουτίνη ως θετικό μάρτυρα, ο ρυθμός σάρωσης ελεύθερων ριζών DPPH υπολογίστηκε ως: I τοις εκατό =[(A0–As)/A0]×100 (όπου : Όπως είναι η απορρόφηση του διαλύματος δείγματος· A0 είναι το απορρόφηση του διαλύματος χωρίς δείγμα), και η αντιοξειδωτική δράση εκφράζεται ως ποσοστό αναστολής 50 τοις εκατό (IC50).

1.2.5.2 ABTS συν πείραμα καθαρισμού ελεύθερων ριζών

Πειράματα καθαρισμού ABTS συν ριζών πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο που περιγράφεται στην Αναφ. [32]. Πάρτε 2 mL διαλύματος πολυσακχαρίτη και προσθέστε το σε 2 mL διαλύματος ABTS συν ελεύθερων ριζών αντίστοιχα, μετά από ομοιόμορφη ανάμειξη, αντιδράστε σε θερμοκρασία δωματίου για 6 λεπτά και μετρήστε την απορρόφηση UV στα 734 nm και η ρουτίνη είναι ο θετικός μάρτυρας. Ο τύπος υπολογισμού του ABTS συν την ικανότητα δέσμευσης ελεύθερων ριζών είναι ο εξής: I( ποσοστό )=[(A0–As)/A0]×10{ {12}} (όπου Όπως είναι η απορρόφηση του διαλύματος δείγματος· A0 είναι η απορρόφηση του διαλύματος χωρίς δείγμα) Η πρότυπη καμπύλη προσδιορίζεται με μέτρηση Σχέδιο προτύπων διαλυμάτων Trolox με διαφορετικές συγκεντρώσεις (I τοις εκατό =0.0247C −0,0046, R2=0,9937), το ABTS anti-

Η οξειδωτική δράση εκφράζεται ως mmol Trolox/g.

1.2.5.3 Μέθοδος FRAP

Η μέθοδος που περιγράφεται στην Αναφ. [33] χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της αντιοξειδωτικής ικανότητας FRAP. Πάρτε 5.0 mL TPTZ, 5.0 mL 20 mmol/L FeCl3 και 50 mL ρυθμιστικού διαλύματος οξικού νατρίου (300

mmol/L, pH 3,6) για την παρασκευή διαλύματος εργασίας FRAP. 100 μL δείγματος αναμίχθηκε με 300 μL νερού και 3,0 mL διαλύματος εργασίας FRAP, τοποθετήθηκε σε υδατόλουτρο στους 37 βαθμούς για 30 λεπτά. η απορρόφηση μετρήθηκε στα 595 nm. Παρασκευάστηκε μια τυπική καμπύλη με FeSO4 ως την τυπική ουσία (A=0.572C0.008, R2=0.9974) και χρησιμοποιήθηκε ρουτίνη ως θετικός μάρτυρας, σύμφωνα με την τυπική καμπύλη

Υπολογίστε την αναγωγική ισχύ σε mmol FeSO4/g πολυσακχαρίτη.

1.3 Επεξεργασία δεδομένων

Όλα τα πειράματα επαναλήφθηκαν τρεις φορές και ελήφθη η μέση τιμή. Το λογισμικό DesignExpert 8.0.6 χρησιμοποιήθηκε για το σχεδιασμό και την ανάλυση πειραμάτων επιφάνειας απόκρισης.

2 Αποτελέσματα και ανάλυση

2.1 Πειραματικά αποτελέσματα απλού παράγοντα

Τα αποτελέσματα του πειράματος ενός παράγοντα φαίνονται στο Σχ. Η επίδραση της θερμοκρασίας υπερήχων στην απόδοση του πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ: η θερμοκρασία υπερήχων ήταν 40-80 βαθμός και η απόδοση πολυσακχαρίτη ήταν 1,0048 τοις εκατό -1.7982 τοις εκατό . Στο εύρος των 40-70 βαθμών, η απόδοση του πολυσακχαρίτη άνθους καφέ αυξήθηκε σταδιακά με την αύξηση της θερμοκρασίας υπερήχων, έφτασε στο μέγιστο στους 70 βαθμούς και άρχισε να μειώνεται μετά τους 70 βαθμούς. Αυτό μπορεί να οφείλεται στη μειωμένη απόδοση πολυσακχαρίτη λόγω της καταστροφής της δομής των πολυσακχαριτών των ανθέων του καφέ υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, κάτι που έχει αναφερθεί παρόμοια στη βιβλιογραφία [29,34-35]. Η θερμοκρασία υπερήχων επιλέχθηκε να είναι 70 βαθμοί.

Η επίδραση του χρόνου υπερήχων στην απόδοση του πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ: ο χρόνος υπερήχων ήταν 30-150 min, η απόδοση πολυσακχαρίτη ήταν 1,0369 τοις εκατό -1.5853 τοις εκατό, η απόδοση πολυσακχαρίτη αυξήθηκε με την αύξηση του χρόνου υπερήχων, και έφτασε στο μέγιστο στα 90 λεπτά, η απόδοση άρχισε να μειώνεται με την αύξηση του χρόνου υπερήχων. Αυτό συμβαίνει επειδή η βραχυχρόνια εκχύλιση με υπερήχους δεν ευνοεί την πλήρη διάλυση των πολυσακχαριτών, ενώ η μακροχρόνια εκχύλιση με υπερήχους θα αποικοδομήσει τους πολυσακχαρίτες και θα οδηγήσει σε μείωση της απόδοσης, η οποία αναφέρεται επίσης στη βιβλιογραφία [29,34-35]. Επομένως, ο χρόνος υπερήχων επιλέχθηκε να είναι 90 λεπτά.

Η επίδραση της αναλογίας υγρού-στερεού στην απόδοση του πολυσακχαρίτη άνθους καφέ: η επίδραση της αναλογίας στερεού-υγρού στην απόδοση πολυσακχαρίτη είναι μικρή. Η απόδοση πολυσακχαρίτη αυξήθηκε με την αύξηση της αναλογίας υγρού προς στερεό και έφτασε στο μέγιστο στα 25:1 mL/g. Μετά από 25:1 mL/g, η απόδοση μειώθηκε με την αύξηση της αναλογίας υγρού προς στερεό. Λιγότερος διαλύτης θα οδηγήσει σε ανεπαρκή διάλυση του πολυσακχαρίτη, με αποτέλεσμα χαμηλότερη απόδοση πολυσακχαρίτη. περισσότερος διαλύτης θα διαλύσει τον πολυσακχαρίτη και θα δυσκολέψει την καθίζηση και ταυτόχρονα, η απόδοση θα μειωθεί λόγω της απορρόφησης της υπερηχητικής ακτινοβολίας από τον διαλύτη. 29,34−35] έχουν επίσης παρόμοιες αναφορές. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η αναλογία υγρού προς υλικό έχει μικρή επίδραση στην απόδοση, προκειμένου να εξοικονομηθεί η ποσότητα των αντιδραστηρίων, η αναλογία υγρού προς υλικό επιλέχθηκε ως 10:1 mL/g.

Η επίδραση της ισχύος υπερήχων στην απόδοση του πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ: η υπερηχητική ισχύς επιλέχθηκε ως 100-200 W και η απόδοση πολυσακχαρίτη ήταν 1,1185 τοις εκατό -1,8583 τοις εκατό . Μετά το W, η απόδοση μειώθηκε με την αύξηση της ισχύος υπερήχων. Η αύξηση της ισχύος υπερήχων μπορεί να καταστρέψει αποτελεσματικά κύτταρα και ιστούς για να διαλύσει πολυσακχαρίτες στο διαλύτη, επομένως η αύξηση της ισχύος υπερήχων είναι ευεργετική για την καθίζηση πολυσακχαριτών. Ωστόσο, το φαινόμενο κατακερματισμού και το θερμικό αποτέλεσμα που παράγονται από μεγαλύτερα υπερηχητικά κύματα θα αυξήσουν επίσης τη διάλυση των ακαθαρσιών στα άνθη του καφέ. , το θερμικό αποτέλεσμα θα καταστρέψει τα συστατικά του πολυσακχαρίτη και θα προκαλέσει μείωση της απόδοσης πολυσακχαρίτη, κάτι που αναφέρεται επίσης στη βιβλιογραφία [36-37]. Ως εκ τούτου, η ισχύς υπερήχων επιλέχθηκε να είναι 175 W.

Η επίδραση του χρόνου εμποτισμού στην απόδοση του πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ: η επίδραση του χρόνου εμποτισμού στην απόδοση του πολυσακχαρίτη ήταν μικρή, ο χρόνος εμποτισμού ήταν 30-150 λεπτά και η απόδοση πολυσακχαρίτη ήταν 1,1827 τοις εκατό -1. 4609 τοις εκατό. Στο εύρος των 30-90 λεπτών, η απόδοση πολυσακχαρίτη αυξήθηκε με την αύξηση του χρόνου εμποτισμού και έφτασε στο μέγιστο στα 90 λεπτά. Μετά από 90 λεπτά, με την αύξηση του χρόνου εμποτισμού, η απόδοση μειώθηκε ελαφρά και έτεινε να είναι επίπεδη. Η παράταση του χρόνου εμποτισμού μπορεί να διευκολύνει την καθίζηση πολυσακχαριτών κατά τη διάρκεια της υπερήχων και να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας. Αλλά το πολύ μεγάλο μούλιασμα δεν μπορεί να φέρει υψηλότερη απόδοση, και το πολύ μεγάλο μούλιασμα θα προκαλέσει επίσης την απελευθέρωση άλλων συστατικών και θα επηρεάσει την απόδοση πολυσακχαρίτη. Αυτό είναι παρόμοιο με αυτό που αναφέρεται στο [38]. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η επίδραση του χρόνου μουλιάσματος είναι μικρή, για εξοικονόμηση χρόνου, ο χρόνος εμποτισμού επιλέχθηκε ως 30 λεπτά.

Η επίδραση της συγκέντρωσης κατακρήμνισης αλκοόλης στην απόδοση πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ: η συγκέντρωση κατακρήμνισης αλκοόλης έχει μικρή επίδραση στην απόδοση πολυσακχαρίτη, η συγκέντρωση κατακρήμνισης αλκοόλης είναι 75 τοις εκατό ~ 95 τοις εκατό, η απόδοση πολυσακχαρίτη είναι 0.9703 τοις εκατό ~1,2806 τοις εκατό. Η απόδοση του πολυσακχαρίτη αυξήθηκε με την αύξηση της συγκέντρωσης της αιθανόλης και έφτασε στο μέγιστο στο 85 τοις εκατό. Μετά από 85 τοις εκατό, η απόδοση μειώθηκε με την αύξηση της συγκέντρωσης αιθανόλης. Η εκχύλιση νερού και η κατακρήμνιση αλκοόλης είναι η χρήση πολυσακχαρίτη αδιάλυτου σε αλκοόλη για την καθίζηση του. Όταν η ποσότητα της προστιθέμενης αιθανόλης αυξάνεται, ο πολυσακχαρίτης είναι αδιάλυτος στην αιθανόλη και καθιζάνει και η απόδοση αυξάνεται. Όταν η συγκέντρωση καθίζησης αλκοόλης υπερβαίνει το 85 τοις εκατό, η απόδοση πολυσακχαρίτη δεν μπορεί να βελτιωθεί, αλλά τα αντιδραστήρια χάνονται. Αυτό είναι παρόμοιο με αυτό που αναφέρεται στο [38]. Προκειμένου να απλοποιηθεί η λειτουργία, αυτό το έγγραφο υιοθετεί τη μέθοδο της απευθείας προσθήκης αιθανόλης για τη ρύθμιση της συγκέντρωσης αλκοόλης για καθίζηση. Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι η απόδοση 80 τοις εκατό και 85 τοις εκατό πολυσακχαρίτη δεν είναι πολύ διαφορετική, μπορεί να εξοικονομήσει αντιδραστήρια και να μειώσει τα απόβλητα. Επομένως, η συγκέντρωση κατακρήμνισης αλκοόλης επιλέχθηκε να είναι 80 τοις εκατό.

2.2 Αποτελέσματα δοκιμής επιφάνειας απόκρισης

2.2.1 Αποτελέσματα δοκιμής επιφάνειας απόκρισης Η θερμοκρασία υπερήχων, ο χρόνος υπερήχων και η ισχύς υπερήχων έχουν μεγάλη επιρροή. Επομένως, με βάση τα παραπάνω πειράματα ενός παράγοντα, η μέθοδος επιφάνειας απόκρισης βελτιστοποιείται για τις τρεις συνθήκες θερμοκρασίας υπερήχων, χρόνου υπερήχων και ισχύος υπερήχων. Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα 2. .

Λαμβάνοντας ως δείκτη απόκρισης την απόδοση πολυσακχαρίτη (Y), δημιουργήθηκε ένα μοντέλο παλινδρόμησης με τους τρεις παράγοντες θερμοκρασίας υπερήχων, χρόνου υπερήχων και ισχύος υπερήχων και προέκυψε η εξίσωση τετραγωνικής παλινδρόμησης:

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

−0.19B2−0.27C2

2.2.2 Δοκιμή διασποράς σημαντικότητας

Τα αποτελέσματα των δοκιμών φαίνονται στον Πίνακα 3.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ανάλυσης διασποράς στον Πίνακα 3, το συνολικό μοντέλο ήταν σημαντικό (Π<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, η έλλειψη δοκιμής προσαρμογής στοιχείων δεν είναι σημαντική, υποδεικνύοντας ότι άγνωστοι παράγοντες έχουν μικρή επίδραση στα αποτελέσματα της δοκιμής και το υπολειπόμενο στοιχείο προκαλείται κυρίως από τυχαία σφάλματα, υποδεικνύοντας ότι η επιλογή του μοντέλου είναι κατάλληλη και σωστή . Η επίδραση του ΑΒ ήταν σημαντική (Π<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 Επιφάνειες και περιγράμματα απόκρισης

Το διάγραμμα επιφάνειας απόκρισης της αλληλεπίδρασης διαφόρων παραγόντων στην απόδοση του πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ φαίνεται στο Σχήμα 2. Η αλληλεπίδραση μεταξύ της θερμοκρασίας υπερήχων και του χρόνου υπερήχων έδειξε ότι η αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο ήταν σημαντική. Όταν η θερμοκρασία των υπερήχων παρέμεινε αμετάβλητη, η απόδοση των πολυσακχαριτών των ανθέων του καφέ αρχικά αυξήθηκε και στη συνέχεια μειώθηκε με την αύξηση του χρόνου υπερήχων. όταν ο χρόνος υπερήχων παρέμεινε αμετάβλητος, καφές Η απόδοση του πολυσακχαρίτη λουλουδιών αρχικά αυξήθηκε και στη συνέχεια μειώθηκε με την αύξηση της θερμοκρασίας υπερήχων. Από την αλληλεπίδραση μεταξύ της θερμοκρασίας υπερήχων και της ισχύος υπερήχων, μπορεί να φανεί ότι όταν η θερμοκρασία υπερήχων είναι σταθερή, η απόδοση του πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ πρώτα αυξάνεται και στη συνέχεια μειώνεται με την αύξηση της ισχύος υπερήχων. όταν η υπερηχητική ισχύς παραμένει αμετάβλητη, η απόδοση του πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ αυξάνεται με το υπερηχητικό κύμα. Η αύξηση της θερμοκρασίας πρώτα αυξάνεται και μετά μειώνεται. Από την αλληλεπίδραση μεταξύ χρόνου υπερήχων και ισχύος υπερήχων, μπορεί να φανεί ότι όταν ο χρόνος υπερήχων είναι σταθερός, η απόδοση του πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ πρώτα αυξάνεται και στη συνέχεια μειώνεται με την αύξηση της ισχύος υπερήχων. όταν η υπερηχητική ισχύς είναι σταθερή, η απόδοση του πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ αυξάνεται με την αύξηση της ισχύος υπερήχων. Η αύξηση του χρόνου πρώτα αυξάνεται και μετά μειώνεται.

Επομένως, χρησιμοποιώντας την απόδοση πολυσακχαρίτη ως πρότυπο αξιολόγησης, τα αποτελέσματα βελτιστοποίησης της μεθόδου επιφάνειας απόκρισης για τις τρεις συνθήκες χρόνου υπερήχων, θερμοκρασία υπερήχων και ισχύ υπερήχων είναι: θερμοκρασία υπερήχων 69,56 μοίρες, χρόνος υπερήχων 92,99 λεπτά και ισχύς υπερήχων 174,01 W. προβλέπεται ότι υπό αυτή την προϋπόθεση το 2,290 τοις εκατό. Σύμφωνα με την πραγματική κατάσταση, η θερμοκρασία υπερήχων 69,5 μοιρών, ο χρόνος υπερήχων 93,{11}} λεπτά, η ισχύς υπερήχων 175 W, ο χρόνος εμβάπτισης 30 λεπτά, η αναλογία υγρού προς υλικό 10: 1 mL/g και η συγκέντρωση αιθανόλης 80 τοις εκατό επιλέχθηκαν για 4 παράλληλες δοκιμές.

Η μέση απόδοση ήταν 2,292 τοις εκατό ±0,061 τοις εκατό . Είναι βασικά κοντά στη θεωρητική τιμή που προκύπτει από τη δοκιμή, υποδεικνύοντας ότι υπάρχει καλή προσαρμογή μεταξύ της προβλεπόμενης τιμής και της πραγματικής τιμής, επομένως οι βελτιστοποιημένες παράμετροι διαδικασίας που λαμβάνονται από την επιφάνεια απόκρισης σε αυτή τη μελέτη είναι ακριβείς και αξιόπιστες [43].

2.3 Πειραματικά αποτελέσματα αντιοξειδωτικής ικανότητας

Το τεστ DPPH είναι ένα αποτελεσματικό και ευαίσθητο μοντέλο αξιολόγησης για την αντιοξειδωτική ικανότητα των φυτών. Η ικανότητα δέσμευσης ελεύθερων ριζών του ελεγχόμενου δείγματος σχετίζεται με την δυνητική του ικανότητα δωρεάς πρωτονίων. Η δοκιμή ABTS χρησιμοποιείται ευρέως για την εκτίμηση της αντιοξειδωτικής ικανότητας των φυτικών δειγμάτων, η οποία μπορεί να δοκιμάσει δείγματα Αντιοξειδωτική δράση λιπόφιλων και υδρόφιλων συστατικών στη μέθοδο FRAP. η ικανότητα μείωσης των φυσικών προϊόντων αξιολογήθηκε με την αναγωγή του Fe3 συν -TPTZ σε Fe2 συν -TPTZ [44−45]. Τα αποτελέσματα των αντιοξειδωτικών πειραμάτων πολυσακχαριτών ανθέων καφέ φαίνονται στον Πίνακα 4. Οι πολυσακχαρίτες άνθους καφέ έχουν ορισμένες αντιοξειδωτικές δράσεις έναντι των ελεύθερων ριζών DPPH και του ABTS συν ελεύθερων ριζών, αλλά η αντιοξειδωτική τους δράση είναι χαμηλότερη από αυτή της ρουτίνης.

3 Συμπέρασμα

Σε αυτό το πείραμα, ως πρώτη ύλη χρησιμοποιήθηκε το λουλούδι καφέ Yunnan με μικρούς κόκκους και τοπολυσακχαρίτηςτου Γιουνάν μικρών κόκκωνκαφέςτο λουλούδι εξήχθη με υπερηχογράφημα. Διαπιστώθηκε ότι ο χρόνος υπερήχων, η θερμοκρασία υπερήχων και η υπερηχητική ισχύς έχουν σημαντικές επιδράσεις στην εκχύλιση πολυσακχαριτών λουλουδιών καφέ. Στη συνέχεια, ο χρόνος υπερήχων, η θερμοκρασία υπερήχων και η ισχύς υπερήχων βελτιστοποιήθηκαν από την επιφάνεια απόκρισης και οι βέλτιστες συνθήκες διεργασίας του πολυσακχαρίτη λουλουδιών καφέ προσδιορίστηκαν ως εξής: θερμοκρασία υπερήχων 69,5 μοίρες, χρόνος υπερήχων 93 λεπτά, ισχύς υπερήχων 175 W, αναλογία υγρού υλικού 10:1 mL/g, Ο χρόνος εμποτισμού ήταν 30 λεπτά και η συγκέντρωση αιθανόλης ήταν 80 τοις εκατό. Υπό αυτές τις συνθήκες, η απόδοση πολυσακχαρίτη ήταν 2,292 τοις εκατό ± 0,061 τοις εκατό. Η μέθοδος μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την απόδοση του άνθους του καφέπολυσακχαρίτης, ενώ μειώνεται ο χρόνος εκχύλισης και μειώνεται η ποσότητα της χρησιμοποιούμενης αιθανόλης. Τα αποτελέσματα των αντιοξειδωτικών πειραμάτων έδειξαν ότι οι πολυσακχαρίτες των ανθέων του καφέ παρουσίασαν ασθενή αντιοξειδωτική ικανότητα. Αυτή η μελέτη θα παρέχει μια αναφορά για περαιτέρω διαχωρισμό και καθαρισμό του άνθους του καφέπολυσακχαρίτηςκαι έρευνα για τη δραστηριότητα και τη λειτουργία του, και θα παρέχει επίσης θεωρητική βάση και υποστήριξη για την περαιτέρω ανάπτυξη και αξιοποίηση του καφέ.

Υποστήριξη:

wallence.suen@wecistanche.com 0015292862950