CN111440661B

CN111440661B - 一种香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN111440661B
Application number: CN202010315898.7A
Authority: CN
Inventors: 顾采琴; 肖嘉琪; 杨诗婷; 朱冬雪
Original assignee: Guangzhou University
Current assignee: Guangzhou University
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2020-04-21
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2040-04-21
Also published as: CN111440661A

Abstract

本发明属于农产品精深加工及综合利用领域，具体公开了一种香蕉‑菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂及其制备方法与应用，所述天然抗氧化复配剂包括以下质量百分比的原料：香蕉果皮黄酮1％～99％，菠萝果皮黄酮1％～99％。本发明通过提取香蕉果皮和菠萝果皮的黄酮类物质，并进行科学复配制备天然抗氧化复配剂。经过实验验证，本发明所得香蕉‑菠萝果皮黄酮抗氧化复配剂有显著的抗氧化效果，能有效延缓猪油的氧化变质，抑制过氧化产物的生成，对DPPH、羟基自由基清除率达90％以上。因此，本用于猪油抗氧化的香蕉‑菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂具有开发为商业化用于油脂的天然抗氧化剂的潜在价值。

Description

一种香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于农产品精深加工及综合利用领域，特别涉及一种香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂及其制备方法与应用。

背景技术

油脂氧化酸败是指油脂在光、射线、空气和酶的作用下,不饱和游离脂肪酸因空气氧化而分解成大量醛、酮、酸等低分子羰基化合物，从而表现出强烈的不良风味及一定生理毒性，也是油脂败坏的主要原因之一。油脂过氧化产物不仅影响食品的风味、色泽等感官品质，同时可能产生对人体有害的致癌物质。猪油是一种从猪肉中提炼出的传统食用油，富含维生素A、D，具有良好的风味和起酥性，受到消费者的广泛喜爱。据统计，猪油占中国家庭油脂消费约29％。猪油氧化酸败是猪油运输和贮藏中变质的主要原因。因此，抑制猪油的氧化酸败是解决猪油变质，保证猪油营养品质的中心环节。目前，用于抑制猪油氧化的主要为人工合成抗氧化剂，如叔丁基-4-羟基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)等。然而，研究表明，人工合成抗氧化剂的效果和应用局限性非常大，并且存在一定的毒性、致畸性和潜在致癌性。因此，开发高效、无毒的用于猪油的天然抗氧化剂，逐渐取代化学合成抗氧化剂具有重大的现实意义。

菠萝，又名凤梨，是世界名果之一，富含维生素C、菠萝蛋白酶、糖类、有机酸类及钙、磷、铁等，具有良好的营养价值和保健功效。我国是世界十大菠萝主生产国之一，国内菠萝加工均以菠萝罐头为主，加工中产生的菠萝皮渣占总重量约50％～60％。香蕉是典型的热带经济作物，在热带及亚热带地区广泛种植，中国香蕉产量在2014年增长到1.21×10¹⁰kg，其中香蕉果皮占重量比为30％～40％。在传统的果蔬加工过程中，菠萝皮渣和香蕉果皮通常作为农业废弃物被直接丢弃，造成了环境污染和严重的资源浪费。据相关报道表明，菠萝皮渣和香蕉皮均富含多种营养成分和抗氧化性物质，尤其是黄酮类化合物。

黄酮类化合物是自然界中一种重要的天然活性物质，具有抗衰老、提高心血管通畅、消炎与提高免疫力、平衡内分泌、抑制肿瘤扩增、抗病毒、抗辐射和抑菌杀菌等生理功能和药理效用。近年来，天然黄酮提取物的体外抗氧化活性研究和天然抗氧化剂的复配应用已成为国内外学者的关注热点，我们前期研究表明，菠萝果皮黄酮和香蕉果皮黄酮具有较强的抗氧化活性，并且具有天然、无毒和来源广泛等优点。但目前对于香蕉果皮黄酮与菠萝果皮黄酮进行复配以及在猪油上进行应用仍未有相关文献和专利报道。

发明内容

本发明首要目的在于提供一种香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述方法制备得到的一种香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂。

本发明再一目的在于提供上述香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂在油脂抗氧化中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将菠萝果皮粉与醇基溶液进行混合浸泡，浸泡完成后搅拌均匀，经过超声辅助提取后，过滤得到含有菠萝果皮提取物的滤液；

(2)将步骤(1)所得滤液与石油醚混合后，取所得溶液的下层液体并开始去除溶剂，至溶液变深黄褐色，即得到菠萝-黄酮提取物溶液；

(3)按照步骤(1)和(2)，将菠萝果皮粉替换为香蕉果皮粉，即可制得香蕉-黄酮提取物溶液；

(4)将步骤(2)和(3)所得菠萝-黄酮提取物溶液和香蕉-黄酮提取物溶液复配，即得到香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂。

步骤(1)所述醇基溶液优选为乙醇溶液；体积分数为20～90％，优选为70％。所述菠萝果皮粉与醇基溶液的固液比为1：(10～50)；优选为1:40

步骤(1)所述浸泡的时间为8～12h；所述超声辅助提取时的超声功率为100～300w，提取温度为40～60℃，提取时间为10～20min；优选的，所述提取时间为15min。

步骤(2)所述含有菠萝果皮提取物的滤液与石油醚的体积比为(1～3)：1；

优选的，步骤(4)中所述香蕉-黄酮提取物溶液和菠萝-黄酮提取物溶液在复配前，先分别将浓度调整独立地为0.2～1.0mg/mL再进行复配；更优选为调整为0.8mg/mL；所述调节浓度时所使用的溶剂与步骤(1)中使用的醇基溶液一致。

步骤(4)所述香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂中香蕉-黄酮提取物溶液与菠萝-黄酮提取物溶液的质量百分比为1％～99％：1％～99％；优选为20％～80％：20％～80％。

一种香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂，根据以上所述制备方法制得。

所述香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂在油脂抗氧化中的应用。

优选的，所述油脂为猪油、花生油、玉米油等油脂。更优选的，当所述油脂为猪油时，所述香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂的用量不少于猪油质量的0.02％。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

1.本发明将菠萝果皮黄酮与香蕉果皮黄酮进行复配，通过科学配比，使其具有协同增效作用，显著提高香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂的抗氧化效果。

2.本发明的天然抗氧化复配剂对DPPH、羟基自由基清除率达90％以上，抗氧化能力明显优于人工合成抗氧化剂BHA和BHT。

3.本发明的天然抗氧化复配剂可以显著抑制猪油氧化，延缓猪油贮藏过程中过氧化值的上升。

4.本发明制备方法简便，原料来源广、成本低，容易推广。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。本发明所述的室温和未指明的温度均为20～37℃。

本发明中所述香蕉果皮、菠萝果皮均为新鲜果皮，如果有烂皮部分，可通过常规方法去除。所述菠萝果皮粉、香蕉果皮粉优选为通过将菠萝果皮、香蕉果皮在40～60℃下烘干至恒重，然后把干燥的菠萝皮、香蕉皮分别粉碎过筛，密封封装后备用；

实施例1

步骤一：将新鲜菠萝果皮、香蕉果皮洗净，烂皮部分去除，各取一定量放入鼓风干燥箱中在60℃条件下恒温烘干至恒重，然后把干燥的菠萝皮、香蕉皮分别放入粉碎机中粉碎，过40目筛，用密封袋装好，放置在干燥器中备用；

步骤二：分别称取烘干的菠萝果皮粉、香蕉果皮粉于不同的烧杯中，以固液比1:40添加体积分数为70％的乙醇溶液，浸泡12h后搅拌均匀，在超声功率300w，温度60℃下提取15min，趁热抽滤，然后用石油醚按体积比1:1的比例加入滤液中，用分液漏斗萃取去脂后，取下层液体置于真空旋转蒸发器中于55℃蒸发，至溶液变深黄褐色，得到黄酮浓溶液，最后将黄酮的浓度调整成0.8mg/mL。

步骤三：将所得黄酮浓溶液按照配方质量百分比：香蕉果皮黄酮20％，菠萝果皮黄酮80％进行复配，即得到香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂。

实施例2～5：

实施例2～5中，香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂的制备方法与实施例1相同，不同之处在于配方质量比不同，具体请见表1。

对比例1：

对比例1中，香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂的制备方法与实施例1相同，不同之处在于不添加香蕉果皮黄酮。

对比例2：

对比例2中，香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂的制备方法与实施例1相同，不同之处在于不添加菠萝果皮黄酮。

表1实施例1～5与对比例1～2中香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂配方

抗氧化性能的对比：

制备实施例1～5、对比例1～2所述香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂。按照以下步骤测定香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂、二丁基羟基甲苯(BHT)和丁基羟基茴香醚(BHA)的抗氧化性能。

DPPH自由基清除率：配置香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂、BHT、BHA，用无水乙醇配制DPPH溶液，分别准确吸取待测液、DPPH溶液于带塞试管中，混匀后室温下反应。以无水乙醇代替DPPH溶液为待测液空白组，以70％乙醇为空白对照组，于波长517nm处测定吸光度，每组混合液平行测定3次，计算清除率。

超氧阴离子自由基清除率实验：配置香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂、BHT、BHA，取0.05mol/L、pH＝8.2的Tris-HCl缓冲液于干燥具塞比色管中，加入待测液，然后加入25mmol/L邻苯三酚，混匀后准确反应4min后立即加入8mol/L HCl终止反应，最后用蒸馏水定容。以蒸馏水代替邻苯三酚溶液为待测液空白组，以70％乙醇溶液为空白对照组，在420nm处测量吸光度，平均测量三次，计算超氧阴离子自由基清除率。

羟自由基清除率测定实验：配置香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂、BHT、BHA，往带塞比色皿中依次加入2mmol/L FeSO₄溶液，6mmol/L水杨酸-乙醇溶液，待测液和0.03％H₂O₂，摇匀，用去离子水定容，于37℃水浴中反应。以去离子水代替0.03％H₂O₂作为待测液空白组，以70％乙醇溶液为空白对照组，在510nm下测定吸光度值，每组平均测定三次，计算羟自由基清除率。

亚硝酸盐清除率测定实验：配置香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂、BHT、BHA，吸取待测溶液置于具塞试管中，分别加10μg/mLNaNO₂溶液，在37℃恒温水浴中反应，取出后立即加入0.4％对氨基苯磺酸溶液(用20％盐酸溶液配制)，混匀，静置后加入0.2％盐酸萘乙二胺溶液，加入蒸馏水，混匀，静置。以蒸馏水替代10μg/mL NaNO₂溶液为待测液空白组，以70％乙醇溶液为空白对照组，于538nm波长处测定其吸光度，每组混合液测定三次，计算亚硝酸盐清除率。

铁离子还原力测定实验：配置香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂、BHT、BHA。取0.20mol/L、pH6.6磷酸缓冲溶液及1％铁氰化钾，50℃水浴20min后急速冷却，加入10％三氯乙酸溶液，于3000r/min离心10min，取上清液，加蒸馏水及0.1％FeCl₃，混匀后静置。以蒸馏水代替铁氰化钾、三氯乙酸、三氯化铁为待测液空白组，以70％乙醇为空白对照组，于700nm处测定吸光值，每组混合液测定三次，记录吸光度均值，吸光值越大，表示铁离子还原力越强。

表2实施例1～5和对比例1～2抗氧化能力测定结果

由表2可以看出，当香蕉果皮黄酮与菠萝果皮黄酮进行复配，比例为0.25:1(实施例1)时，多个指标综合起来看，其协同增效抗氧化能力最强，优于单独香蕉果皮黄酮或单独菠萝果皮黄酮的抗氧化能力。

香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂的应用

制备实施例1所述香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂。按照猪油质量的0.02％向猪油中分别添加香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂、BHT、BHA，每隔一天测一次猪油的过氧化值，共测七次。

表3猪油过氧化值测定结果

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将菠萝果皮粉与醇基溶液进行混合浸泡，浸泡完成后搅拌均匀，经过超声辅助提取后，过滤得到含有菠萝果皮提取物的滤液；

（2）将步骤（1）所得滤液与石油醚混合后，取所得溶液的下层液体并开始去除溶剂，至溶液变深黄褐色，即得到菠萝-黄酮提取物溶液；

（3）按照步骤（1）和（2），将菠萝果皮粉替换为香蕉果皮粉，即可制得香蕉-黄酮提取物溶液；

（4）将步骤（2）和（3）所得菠萝-黄酮提取物溶液和香蕉-黄酮提取物溶液复配，即得到香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂；

步骤（4）所述香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂中香蕉-黄酮提取物溶液与菠萝-黄酮提取物溶液的质量百分比为20%：80%；所述香蕉-黄酮提取物溶液和菠萝-黄酮提取物溶液在复配前，先将黄酮提取物溶液浓度独立地调整为0.8mg/mL再进行复配。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤（1）所述菠萝果皮粉与醇基溶液的固液比为1：（10~50）；

步骤（1）所述醇基溶液为乙醇溶液。

3.根据权利要求1~2任一项所述的制备方法，其特征在于：

步骤（2）所述含有菠萝果皮提取物的滤液与石油醚的体积比为（1~3）：1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤（1）所述浸泡的时间为8~12h；所述超声辅助提取时的超声功率为100~300w，提取温度为40~60℃，提取时间为10~20min。

5.一种香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂，根据权利要求1~4任一项所述制备方法制得。

6.根据权利要求5所述香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂在油脂抗氧化中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：当所述油脂为猪油时，所述香蕉-菠萝果皮黄酮天然抗氧化复配剂的用量不少于猪油质量的0.02%。