蘋果多酚提取工藝

1、蘋果中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，位列我國四大水果之首。近年來，隨著我國蘋果種植面積的不斷擴(kuò)大，蘋果 產(chǎn)量逐年增加，蘋果加工也越來越受到人們的關(guān)注。由于蘋果中含有的生物活性物質(zhì)-蘋果多酚，具有很強(qiáng) 的抗氧化性、清除體內(nèi)自由基、抑菌、抗衰老、抗腫瘤、抗過敏等功能，因而其廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、食品、 制革和日用化工等領(lǐng)域，并發(fā)揮著不可替代的作用。同時(shí)，隨著天然功能性成分研究的興起，蘋果多酚已 成為研究熱點(diǎn)，國內(nèi)外學(xué)者紛紛從各領(lǐng)域多角度開展研究工作。蘋果多酚是蘋果中具有苯環(huán)并結(jié)合有多個(gè)羥基化學(xué)結(jié)構(gòu)物質(zhì)的總稱。蘋果中的多酚物質(zhì)主要包括黃 烷-3-醇類、黃酮醇類化合物、羥基苯甲酸類、二氫查耳酮、花色苷類等五大類。蘋果

2、多酚純品為淡黃褐色 粉末，略帶蘋果風(fēng)味，稍有苦味，易溶于水和乙醇。蘋果中多酚物質(zhì)的組成及含量常因品種、成熟度、種 植條件和貯藏條件及時(shí)間、組織內(nèi)不同部位而存在較大差異。未成熟蘋果和成熟蘋果相比，雖然其成分組 成相似，但成分含量上卻有很大差別。成熟蘋果中多酚主要為綠原酸、兒茶素以及原花青素等，而未成熟 蘋果中則多為二氫查耳酮、槲皮酮等化合物。1蘋果多酚的提取技術(shù)研究進(jìn)展目前，蘋果多酚的提取主要采用有機(jī)溶劑浸提，大致可分為兩大類。有機(jī)溶劑直提法由于蘋果多酚結(jié)構(gòu)中所含羥基具有一定極性，根據(jù)相似相溶原則，通常選用水、低碳醇、乙酸乙酯、 丙酮等溶劑進(jìn)行提取。戚向陽等以乙醇-水為溶劑對(duì)鮮蘋果中的原花青素進(jìn)

3、行了提取，取得較好的提取效果； YizhongCai等分別用水、甲醇作溶劑對(duì)112種中國傳統(tǒng)的中草藥中多酚物質(zhì)進(jìn)行提取并加以對(duì)比，為酚類 物質(zhì)的提取提供了依據(jù)；孟晶巖等用不同pH值的水作溶劑，研究了物料粒度、料液比、pH值等不同因素 對(duì)蘋果多酚提取效率的影響；郝少莉同等以乙醇為溶劑考察了不同因素對(duì)蘋果渣中多酚物質(zhì)提取率的影響， 得到了最佳浸提工藝條件，提取量達(dá)kg。有機(jī)溶劑結(jié)合其他技術(shù)提取法超聲輔助提取法超聲輔助提取法是利用超聲波輻射產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化效應(yīng)、擾動(dòng)效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)、高的加速度、擊碎 和攪拌等多種作用，增加了物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)的頻率和速度以及溶劑的穿透力，從而加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑。應(yīng)用超聲波強(qiáng)

4、化提取植物的有效成分，是一種物理破碎過程。具體工藝流程為：蘋果渣T超聲波輔助有機(jī) 溶劑浸提T真空濃縮T干燥。劉崢利用超聲波提取銀杏葉中黃酮類物質(zhì)，探索出一種得率高又快速簡(jiǎn)便的黃酮類物質(zhì)的提取方 法，為蘋果多酚的提取提供了科學(xué)依據(jù)；葛蕾等以乙醇為溶劑利用超聲波提取蘋果渣中酚類化合物，并確 定了最佳工藝條件；欒晏等比較了有機(jī)溶劑浸提法、超聲波輔助浸提法提取蘋果多酚的異同，發(fā)現(xiàn)在相同 的提取條件下，超聲波輔助浸提得率要高的多；李濤采用PlackettBurman試驗(yàn)設(shè)計(jì)篩選到顯著影響超聲波 提取蘋果多酚的因子，有溫度、乙醇體積分?jǐn)?shù)和提取次數(shù)。超聲提取與有機(jī)溶劑直提法相比，極大地提高了提取效率，節(jié)約了

5、溶劑，避免了高溫對(duì)提取成分的 影響。微波輔助提取法微波輔助提取是利用微波能來提高萃取效率的一種新技術(shù)，用微波能加熱浸提溶劑，將目標(biāo)化合物 從樣品基體中分離進(jìn)入溶劑。具體工藝流程為：蘋果渣T微波輔助有機(jī)溶劑浸提T離心-真空濃縮T干燥。1986年，Ganzler等首先報(bào)道了微波用于天然產(chǎn)物成分的提取。20多年來，此項(xiàng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用 于食品、生物樣品及環(huán)境樣品的分析與提取。艾志錄等首次將微波技術(shù)引入到蘋果渣中蘋果多酚的提取， 并優(yōu)化了微波輔助提取工藝，蘋果多酚的提取得率為g，明顯高于直提法及超聲波輔助法，同時(shí)顯著縮短 提取時(shí)間；靳學(xué)遠(yuǎn)等采用微波輔助提取法、索氏提取法提取蘋果多酚，再次驗(yàn)證微波輔助法具

6、有提取時(shí)間 短、效率高的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步表明在蘋果多酚提取工藝中微波輔助法具有廣闊的應(yīng)用前景。加壓溶劑提取法加壓溶劑提取是近年發(fā)展起來的一種新的樣品提取技術(shù)。在溫度為50C200C和壓力為1013MPa 2016MPa的條件下，采用常規(guī)溶劑對(duì)固體或半固體樣品進(jìn)行萃取的樣品前處理技術(shù)。最初，此項(xiàng)技術(shù)主要 應(yīng)用于環(huán)境分析中的樣品制備，然后才用于食品樣品的前處理。國外學(xué)者等采用固液萃取、加壓溶劑兩種 提取方法提取蘋果果皮和果肉中的多酚物質(zhì)，研究結(jié)果表明兩者具有相近的萃取效果；ZulemaPineir。等 以加壓溶劑提取法提取葡萄籽和茶葉中的兒茶素類多酚，結(jié)果表明該法優(yōu)于單純的溶劑萃取法和超臨界流 體萃取

7、法；ValeriaFloresPores等研究認(rèn)為在植物活性成分的提取方面，加壓溶劑提取法較溶劑萃取法和 超聲輔助提取法更為簡(jiǎn)單且效率更高。加壓溶劑提取法與其他溶劑萃取技術(shù)相比，具有自動(dòng)化程度高、萃取時(shí)間短、萃取溶劑用量少、萃 取過程密閉、對(duì)人體危害小、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)。超臨界流體萃取法超臨界流體萃取是一種新型的萃取技術(shù)，具有傳統(tǒng)的溶劑萃取無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。其原理是在高于臨 界溫度和臨界壓力下，用一種超臨界流體（通常為二氧化碳）將有效成分從目標(biāo)物中萃取出來，然后在常壓常溫下，超臨界流體變?yōu)闅鈶B(tài)，溶解在流體中的有效成分快速析出，達(dá)到分離的目的。其工藝流程為: 蘋果T粉碎T超臨界流體萃取T噴霧干燥T

8、樣品。超臨界流體萃取新工藝始于20世紀(jì)70年代，德國的Zosel博士將超臨界二氧化碳萃取工藝成功應(yīng) 用于咖啡豆脫咖啡因的工業(yè)化生產(chǎn)，結(jié)果表明超臨界二氧化碳脫咖啡因工藝明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑萃取 工藝；國內(nèi)學(xué)者馮耀聲首次嘗試超臨界二氧化碳萃取茶多酚，得到了相對(duì)純度為的茶多酚和相對(duì)純度為 的咖啡因，為多酚的提取開創(chuàng)了新思路；魏福祥用超臨界二氧化碳萃取蘋果渣中蘋果多酚，得出了最佳萃 取實(shí)驗(yàn)工藝條件，得率可達(dá)；楊繼紅等用超臨界萃取蘋果籽油，張恒濤等用超臨界二氧化碳從蘋果皮渣中 萃取二十八烷醇都取得了較好的效果。目前普遍采用的有機(jī)溶劑浸提蘋果多酚工藝，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，環(huán)境污染嚴(yán)重。用超臨界二氧化碳萃取蘋果多

9、酚，工藝條件簡(jiǎn)單，萃取溫度低，能有效避免對(duì)活性成分的破壞， 而且二氧化碳安全無毒。2蘋果多酚的應(yīng)用在食品中的應(yīng)用由于蘋果多酚具有抗氧化、清除自由基等功能，可作為一種高效低毒的天然抗氧化劑應(yīng)用到食品工 業(yè)中，延長(zhǎng)食品的貯存期，提高食品的質(zhì)量，增加食品的附加值。具體應(yīng)用如下。功能性食品中的應(yīng)用由于蘋果多酚具有預(yù)防高血壓、抗腫瘤、抗衰老、抗突變、抗輻射、抗過敏、防齲齒、增強(qiáng)肌力等 多種保健功能，因此可用于功能性食品的開發(fā)生產(chǎn)，滿足人們對(duì)食品保健功能的需求。水產(chǎn)制品中的應(yīng)用魚的腥臭味成分主要是三甲基胺。在抑臭試驗(yàn)中，把三甲基胺和蘋果多酚混合，用氣相色譜儀測(cè)定 其揮發(fā)性三甲基胺的量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著蘋果多酚

10、濃度的增大，其揮發(fā)性三甲基胺的量不斷減少，當(dāng)蘋果多 酚的含量為200 mg/mL時(shí)，揮發(fā)性三甲基胺的量可減少50%。水產(chǎn)加工中，將用蘋果多酚處理過的青魚和 紅魚肉在4C下貯藏2天后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)照組魚肉色澤發(fā)生明顯變化，肉質(zhì)變黃，而添加蘋果多酚的魚在 10天后仍保持較好的鮮度?？诔羰怯筛鞣N原因而引起，產(chǎn)生口臭氣的主要成分為含硫氨基酸產(chǎn)生的甲硫醇。在消臭試驗(yàn)中，以 含硫的蛋氨酸為基質(zhì)，加入含口腔細(xì)菌的人體唾液，37C下作用產(chǎn)生甲硫醇。當(dāng)基質(zhì)中加入蘋果多酚300 g/mL時(shí)，甲硫醇產(chǎn)生量減少50%以上，當(dāng)加入量達(dá)到1200 g/mL時(shí)，甲硫醇的產(chǎn)生完全被抑制。在 人體實(shí)驗(yàn)中，以咀嚼膠質(zhì)的形式進(jìn)行，咀

11、嚼不加蘋果多酚的膠質(zhì)時(shí)，咀嚼后口腔中的甲硫醇含量馬上開始 增加；咀嚼含蘋果多酚%的膠質(zhì)，30min后甲硫醇才開始增加；蘋果多酚的含量達(dá)%，咀嚼后60min甲硫醇 開始增加，所以蘋果多酚具有良好的抑制口臭的作用，可應(yīng)用于口香糖的生產(chǎn)中，日本已有相應(yīng)產(chǎn)品上市。畜肉制品中的應(yīng)用將豬肉放在絞碎器中混合，分為3個(gè)樣，依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%水溶性多酚、油溶性多酚各%以 及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%合成生育酚%，在70C下加熱殺菌40min后，于1C下保存，最后測(cè)定其外觀以及過氧化 值。結(jié)果顯示，采用多酚的效果比生育酚要好，油溶性多酚對(duì)于肉的親和效果，要比親水性多酚好。蘋果 多酚還可應(yīng)用于鹵肉的保鮮中，通過與其他抗

12、氧化劑復(fù)配制成新型鹵肉保鮮劑，對(duì)鹵肉進(jìn)行涂膜保鮮，提 高了鹵肉的抗氧化性，延長(zhǎng)了貨架期。酒類及飲料中的應(yīng)用蘋果多酚可作為酒類及飲料的澄清劑，主要是利用酚羥基通過氫鍵與蛋白質(zhì)中的酰胺基連接后，能 使明膠、單寧形成復(fù)合物而聚集沉淀，同時(shí)捕集和清除其他懸浮固體。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1X10E-3的維生素C溶 液中加入%的蘋果多酚，可有效地抑制維生素C的降解，并且其具有強(qiáng)烈抑制色素褪色作用，特別對(duì)胡蘿卜 素系色素。研究人員在含有8-胡蘿卜素、辣椒紅素的清涼飲料中添加1%的蘋果多酚，可以在保質(zhì)期內(nèi)保 持其色澤鮮艷。水果蔬菜中的應(yīng)用蘋果多酚具有抑菌功效，對(duì)芽孢桿菌、大腸桿菌、假單胞菌等供試菌的最低抑制濃度（MIC）

13、%。 蘋果多酚提取物的抑菌活性具有很好的熱穩(wěn)定性，在pH值為56及低于L無機(jī)鹽環(huán)境條件下其抑菌效果 最佳。在新鮮水果和蔬菜上噴灑低濃度的蘋果多酚溶液，可抑制細(xì)菌繁殖，保持水果、蔬菜原有的顏色， 達(dá)到保鮮防腐的目的，并且不會(huì)污染水果和蔬菜。蘋果多酚還可以作為新型添加劑應(yīng)用到面包糕點(diǎn)及油脂的生產(chǎn)中。nbsp;蘋果多酚是一類具有獨(dú)特生理活性和化學(xué)活性的天然產(chǎn)物，具有很好的收斂性和附著力，它能維護(hù) 膠原的合成、抑制彈性蛋白酶、協(xié)助機(jī)體保護(hù)膠原蛋白和改善皮膚彈性，從而避免或減少皺紋的產(chǎn)生，保 持皮膚顯現(xiàn)細(xì)膩的外觀。通常添加在化妝品、浴液、染發(fā)劑、牙膏、祛臭劑等中作活性成分，起到抗氧化、 抗衰老、抗輻射、

14、增白和保濕等多重作用，對(duì)多種因素造成的皮膚老化、皺紋和色素沉著都有獨(dú)到功效。 另外，由于酚類物質(zhì)具有抑制酪氨酸酶和過氧化氫酶的活性及清除活性氧的作用，從而可用作制備維生素 C或維生素E多酚復(fù)合型美白劑。芬蘭大學(xué)學(xué)者曾從細(xì)胞學(xué)角度，通過紫外照射皮膚細(xì)胞的體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)人皮膚組織暴露在紫外能源僅30min，陽光殺死細(xì)胞大約50%，隨著低聚原花青素的加入大約有80%的皮 膚細(xì)胞免受損壞，且與維生素C相比，具有較好的紫外線吸收作用。在其他方面的應(yīng)用將蘋果多酚連接到聚合物的分子上，從而使聚合物具有多酚的性質(zhì)，如多酚抗菌過濾網(wǎng)吸水性樹脂 接枝多酚，制成抗菌材料，在尿不濕產(chǎn)品的抗菌方面有廣闊的市場(chǎng)。由于工業(yè)的發(fā)展，大量酚進(jìn)入水體環(huán) 境，和金屬離子反應(yīng)沉積在河流底部淤泥中，造成對(duì)水生物的危害。如將植物酚接枝到聚合物鏈上，不但 可以減少植物加工過程中排放的含酚廢物對(duì)環(huán)境的破壞，又可作為處理含重金屬離子廢水的產(chǎn)品，再開發(fā) 利用。另外，利用多酚對(duì)酶活性的抑制作用，可以控制植物中多酚的