CN115403634A - 一种利用离子液体提取琼脂工业废液中多酚的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用离子液体提取琼脂工业废液中多酚的方法，包括：对琼胶工业废液进行除杂，再用HCL调节琼胶工业废液的pH至3～13；将1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐与琼胶工业废液按照1:0.25～1:4的体积比混合，涡旋1～2min，进行初次萃取5～10min，静置分层20～40min，得到离子液体相萃取层；将离子液体相萃取层与40℃～90℃的热蒸馏水按照1:0.25～1:4的体积比混合，涡旋1～2min，进行反萃取2～6min，静置分层6～8min，取热蒸馏水相，得到总多酚。该方法安全、简便易操作，提取效率高，可从琼脂工业废液中提取总多酚，实现琼脂工业废液中活性成分回收的绿色规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及活性物质提取的技术领域，具体涉及一种利用离子液体提取琼脂工业废液中多酚的方法及其应用。
背景技术
琼脂又名琼胶，是一种主要从江蓠、石花菜等红藻中提取出来的天然多糖，具有凝胶、增稠等性能，广泛应用于食品、医药和生物等领域中。碱法提取是目前工业生产琼脂中普遍使用的方法。碱法提取江蓠琼脂的工艺过程包括碱处理、清洗残碱、酸化、漂白、煮胶、过滤、凝胶、压榨、干燥和粉碎等。琼脂工业产生的废碱液给环境带来巨大压力。其中江蓠富含的蛋白、黄酮和多酚等随着碱处理工艺溶解在碱液当中，而碱处理工艺产生的废碱液往往当作废水处理，导致资源浪费。
目前多酚提取方法主要有溶剂提取法、树脂吸附分离法、超临界流体萃取法、离子沉淀法，其中溶剂提取法是目前最普遍的提取方法，提取溶剂以水、乙醇、甲醇为主。水提法提取效率较低，浸提液杂质多，较难分离。有机溶剂提取法在分离过程中使用挥发性很强的有机溶剂，这些溶剂易燃易爆，因此在规模化生产中存在很大的安全操作隐患，同时对这些挥发性有机溶剂的回收也需要消耗大量能量。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种利用离子液体提取琼脂工业废液中多酚的方法。该方法安全、简便易操作，提取效率高，可从琼脂工业废液中提取总多酚，实现琼脂工业废液中活性成分回收的绿色规模化生产。
为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种利用离子液体提取琼脂工业废液中多酚的方法，其包括以下步骤：
对琼胶工业废液进行除杂处理，再用HCL调节琼胶工业废液的pH至3～13；
将1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐与琼胶工业废液按照1:0.25～1:4的体积比混合，涡旋1～2min，进行初次萃取5～10min，静置分层20～40min，得到离子液体相萃取层；
将离子液体相萃取层与40℃～90℃的热蒸馏水按照1:0.25～1:4的体积比混合，涡旋1～2min，进行反萃取2～6min，静置分层6～8min，取热蒸馏水相，得到总多酚。
根据本发明实施例的一种利用离子液体提取琼脂工业废液中多酚的方法，该方法以琼胶工业废液为原料，采用离子液体萃取法对琼胶工业废液总多酚进行提取，提取工艺简单，提取效率高，能够提高总多酚的提取率，减少原料损失，能够为琼胶工业废液总多酚提取提供技术贮备，为液态原料回收利用活性物质并用于深加工提供思路和方向，具有一定应用和推广价值。
另外，根据本发明上述实施例提出的一种利用离子液体提取琼脂工业废液中多酚的方法，还可以具有如下附加的技术特征：
可选地，所述琼胶工业废液的pH为3。
可选地，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐与琼胶工业废液的体积比为1:2.1。
可选地，离子液体相萃取层与热蒸馏水的体积比为1:2.06。
可选地，热蒸馏水的温度为60℃。
可选地，初次萃取的时间为6min，初次萃取后的静置分层时间为20min。
可选地，反萃取的时间为3min，反萃取后的静置分层时间为6min。
本发明的实施例在另一方面还提出上述方法获得的多酚在制备抗氧化剂中的应用。
从琼脂工业废液中提取的多酚对DPPH自由基清除率为(67.19±0.24)％，对ABTS自由基清除率为(92.23±0.22)％，具有较好的抗氧化性能，可实现变废为宝。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明实施例的琼胶工业废液总多酚的提取流程；
图2为根据本发明实施例的pH值与多酚提取率的对应关系图；
图3为根据本发明实施例的料液比与多酚提取率的对应关系图；
图4为根据本发明实施例的温度与多酚提取率的对应关系图；
图5为根据本发明实施例的蒸馏水萃取体积比与多酚提取率的对应关系图；
图6为根据本发明实施例的琼胶工业废液总多酚对DPPH自由基的清除效果图；
图7为根据本发明实施例的琼胶工业废液总多酚对ABTS自由基的清除效果图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
为了更好的理解上述技术方案，下面更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明采用的试材皆为普通市售品，皆可于市场购得。
其中，琼脂工业废水是从琼脂生产工厂中获得的由江蓠提胶生产工艺中碱处理环节排出的废碱液。
总多酚含量的测定
(1)福林酚法测定多酚含量的操作方法
对照品溶液的配制：精确称取0.1000g没食子酸对照品，用蒸馏水定容至100mL得1000μg/mL的没食子酸溶液母液。摇匀后准确吸取10mL蒸馏水稀释定容至100mL，即得0.1mg/mL的没食子酸标准溶液。
(2)标准曲线的绘制：准确吸取没食子酸标准溶液0.0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL，分别置于10mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度。配制成质量浓度为0，10，20，30，40，50，100，150，200μg/mL的系列标准溶液。取1mL标准液于10mL容量瓶中，加入福林酚显色剂1mL及7.5％Na2CO3溶液3mL，混匀后用蒸馏水定容至10mL，避光反应2h。以0μg/mL的样为空白，765nm波长处测定不同浓度没食子酸吸光度值。每个样品平行测定三次。以没食子酸标准溶液的浓度为横坐标，各吸光度为纵坐标，绘制得没食子酸标准曲线。
(3)样品总多酚含量的测定：取200μL样品溶液，按上述方法，于765nm处测定多酚样品的吸光度，平行测定3次，计算多酚含量。
总多酚提取率计算公式为：
S(％)＝(N/W)×100％，其中N是蒸馏水相中总多酚含量，W是琼胶工业废液中总多酚含量。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
使用80目筛对琼胶工业废液进行过滤除杂处理，排除海沙石子甲壳动物等杂质对提取过程的干扰，琼胶工业废液在8000r/min条件下离心10min除去溶液中含有的悬浊物，再用6mol/L HCL调节琼胶工业废液的pH，置于阴凉干燥环境下保存备用。琼胶工业废液pH值设置为3、5、7、9、11和13等6个处理。
将离子液体与琼胶工业废液按照1:1的体积比混合，涡旋2min，进行初次萃取6min，静置分层20min，得到离子液体相萃取层，离子液体相萃取层含有多酚类化合物。其中，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。
离子液体相萃取层与60℃的热蒸馏水按照1:1的体积比混合，涡旋2min，进行反萃取3min，静置分层6min，取热蒸馏水相，得到总多酚。
结果如图2所示，总多酚提取率整体呈现下降的趋势，在pH值为3时总多酚提取率达到最高值，继续升高琼胶工业废液pH值，多酚提取率呈下降趋势，故最佳pH值为3。
实施例2
使用80目筛对琼胶工业废液进行过滤除杂处理，排除海沙石子甲壳动物等杂质对提取过程的干扰，琼胶工业废液在8000r/min条件下离心10min除去溶液中含有的悬浊物，再用6mol/L HCL调节琼胶工业废液的pH为3，置于阴凉干燥环境下保存备用。
将离子液体与琼胶工业废液混合，涡旋2min，进行初次萃取6min，静置分层20min，得到离子液体相萃取层，离子液体相萃取层含有多酚类化合物。其中，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。琼胶工业废液：离子液体的体积比设置为1:0.25、1:0.5、1:1、1:2、1:3和1:4等6个处理。
离子液体相萃取层与60℃的热蒸馏水按照1:1的体积比混合，涡旋2min，进行反萃取3min，静置分层6min，取热蒸馏水相，得到总多酚。
结果如图3所示，总多酚提取率呈现先上升后下降的趋势，在体积比达到1:2时，总多酚提取率达到最高值，继续增加离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐含量，多酚提取率呈下降趋势，故最佳体积比为1:2。
实施例3
使用80目筛对琼胶工业废液进行过滤除杂处理，排除海沙石子甲壳动物等杂质对提取过程的干扰，琼胶工业废液在8000r/min条件下离心10min除去溶液中含有的悬浊物，再用6mol/L HCL调节琼胶工业废液的pH为3，置于阴凉干燥环境下保存备用。
将离子液体与琼胶工业废液按照1:1的体积比混合，涡旋2min，进行初次萃取6min，静置分层20min，得到离子液体相萃取层，离子液体相萃取层含有多酚类化合物。其中，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。
离子液体相萃取层与热蒸馏水按照1:1的体积比混合，涡旋2min，进行反萃取3min，静置分层6min，取热蒸馏水相，得到总多酚。热蒸馏水的温度设置为25℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃和90℃等7个处理。
结果如图4所示，当提取温度为40℃～60℃时，随着提取温度的升高，琼胶工业废液总酚的提取量逐渐增加。当提取温度为60℃时，琼胶工业废液总酚提取量达到最高峰。继续提高温度，提取率呈下降趋势，故最佳提取温度为60℃。
实施例4
使用80目筛对琼胶工业废液进行过滤除杂处理，排除海沙石子甲壳动物等杂质对提取过程的干扰，琼胶工业废液在8000r/min条件下离心10min除去溶液中含有的悬浊物，再用6mol/L HCL调节琼胶工业废液的pH为3，置于阴凉干燥环境下保存备用。
将离子液体与琼胶工业废液按照1:1的体积比混合，涡旋2min，进行初次萃取6min，静置分层20min，得到离子液体相萃取层，离子液体相萃取层含有多酚类化合物。其中，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。
离子液体相萃取层与热蒸馏水混合，涡旋2min，进行反萃取3min，静置分层6min，取热蒸馏水相，得到总多酚。离子液体相萃取层与热蒸馏水的体积比设置为1:0.25、1:0.5、1:1、1:2、1:3和1:4等6个处理。
结果如图5所示，总多酚提取率随蒸馏水添加量的增加呈现先上升后下降的趋势，在体积比达到1:2时总多酚提取率达到最高值，能够有效提高琼胶工业废液总酚的提取率，在此过程中提取液中的物料内外有效成分达到平衡，当蒸馏水萃取体积比例为1:2时，琼胶工业废液总多酚已被充分提取，故蒸馏水萃取体积比例为1:2。
实施例5
根据响应面设计原理，在单因素实验基础上选择对琼胶工业废液总多酚提取率影响显著的3个单因素，即料液比(离子液体与琼胶工业废液的体积比)、提取温度、蒸馏水萃取体积比例为自变量，总多酚提取率为响应值，进行三因素三水平实验，共计17个实验点，5个中心实验点，得到最佳提取条件，并验证。响应面实验因素水平如表1所示，实验设计方案和结果如表2所示。
表1多酚响应面实验因素水平
表2响应面实验设计方案和结果
表3回归模型方差分析
*表示具有显著性P＜0.05；**表示极显著P＜0.01。
应用响应面优化软件对数据进行方差分析，数据拟合得到多酚提取率多元二次回归方程：
Y＝52.51-1.6A+0.20B-1.08C-2.56AB-1.59AC-1.74BC-6.64A2-5.78B2-6.45C2
式中，响应值R为琼胶工业废液总多酚的提取率，变量参数A为料液比、变量参数B为反萃取蒸馏水温度、变量参数C为蒸馏水反萃取体积比例。
对回归方程进行方差分析和显著性检验，结果如表3所示。根据模型的显著性、确定系数R2、校对确定系数RAdj 2、失拟项等结果分析该模型的准确度和可信度。由表3可知，该回归模型P<0.001，表明该回归模型结果极显著；失拟项P为0.1096>0.05，即失拟项不显著；确定系数R2为0.9623>0.8，说明该模型能解释96.23％的响应值变化；校正确定系数RAdj 2为0.9138>0.8，与R2接近，说明模型的拟合程度好；综上所述，该回归模型拟合度高，误差小，可信度高，可以用于琼胶工业废液总多酚提取优化。
通过响应面软件预测得到的最佳提取条件料液比为1:2.12，提取温度为60.30℃，蒸馏水反萃取体积比例为1:2.06，总多酚提取率为52.58％。根据实际操作，将最佳条件调整为料液比1:2.1、提取温度60℃和蒸馏水反萃取体积比例1:2。并用福林酚法测出实际的琼胶工业废液总多酚的提取率平均值是51.78％，与预测值做比较，相对偏差是1.55％，表明使用响应面分析所得到的最佳提取工艺有比较高的可信度。
实施例6
使用80目筛对琼胶工业废液进行过滤除杂处理，排除海沙石子甲壳动物等杂质对提取过程的干扰，琼胶工业废液在8000r/min条件下离心10min除去溶液中含有的悬浊物，再用6mol/L HCL调节琼胶工业废液的pH为3，置于阴凉干燥环境下保存备用。
将离子液体与琼胶工业废液按照1:2.1的体积比混合，涡旋2min，进行初次萃取6min，静置分层20min，得到离子液体相萃取层，离子液体相萃取层含有多酚类化合物。其中，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。
离子液体相萃取层与60℃热蒸馏水按照1:2.06的体积比混合，涡旋2min，进行反萃取3min，静置分层6min，取热蒸馏水相，真空冷冻干燥72h，得粗多酚粉末。
测定上述粗多酚粉末的抗氧化活性：
DPPH自由基清除能力的测定：称取3.9mg的DPPH溶于100mL的无水乙醇中，制备成0.1mmol/L DPPH的乙醇溶液，在棕色瓶中密封保存，放置在4℃的冰箱中。取样品待测溶液1.0mL和1.0mL 0.1mmol/L的DPPH乙醇溶液于5mL的离心管中，室温避光反应30min，在波长517nm处测定吸光值A1，将超纯水代替样品溶液测得的吸光值为A0，计算样品DPPH自由基清除率，清除DPPH自由基的能力计算公式如下：
式中：A0为超纯水与DPPH乙醇溶液反应所得吸光值，A1为样品与DPPH乙醇溶液反应所测得吸光值；
DPPH自由基带有奇电子离子，它在乙醇溶液中是稳定的，并且在517nm处有最大吸收峰。当DPPH与质子给体聚合物反应时，DPPH自由基数会下降，在517nm处的吸收峰也会减弱。
结果如图6所示，琼胶工业废液总多酚对DPPH自由基具有一定的清除能力，随浓度的增大而增强，具有剂量依赖性，在质量浓度1～6mg/mL范围，多酚样品对DPPH自由基清除能力随样品浓度增大而增强，在质量浓度为6mg/mL时，对DPPH自由基清除率为(67.19±0.24)％，半抑制浓度(IC50值)约为2.9mg/mL。这表明多酚样品具有较强降低DPPH自由基浓度，阻断脂质过氧化链式反应的能力。
ABTS自由基清除能力测定：配制7mmol/L ABTS、2.4mmol/L K2S2O8以及0.2mol/LNaH2PO4-Na2HPO4(pH＝7.0)。将配制好的ABTS溶液与配制好的K2S2O8溶液等比例混合，混合均匀后在室温避光处黑暗放置12-16h，制备成ABTS·+储液。ABTS·+储液使用时用配制好的磷酸盐缓冲液稀释，直到在波长734nm条件下其吸光值为0.7±0.02。在试管中按顺序加入0.1mL不同质量浓度的样品溶液和1mL配制好的ABTS·+工作液，混合均匀后于37℃条件下水浴1h，在波长为734nm处检测，得到吸光度为A1。将蒸馏水代替样品测得吸光值A0，计算样品的自由基清除率。琼胶工业废液总多酚清除ABTS自由基的能力计算公式如下：
式中，A1为样品组吸光值；A0为空白组吸光值。
ABTS是一种自由基引发剂，被过硫酸钾氧化生成稳定的蓝绿色自由基(ABTS+)，ABTS自由基易从ABTS中获取电子或质子，在734nm处具有强吸收，若加入的受试样品对ABTS+具有清除能力则颜色会褪去。
结果如图7所示，琼胶工业废液总多酚对ABTS自由基清除效果显著，对ABTS自由基清除活性呈现出随着浓度的增加而增强的趋势。在质量浓度0.5～10mg/mL范围，多酚样品对ABTS自由基清除率与质量浓度呈明显的剂量关系，在质量浓度为8mg/mL时，对ABTS自由基清除率为(92.23±0.22)％，半抑制浓度(IC50值)约为2.1mg/mL，多酚样品对ABTS自由基有较强清除作用。
综上，根据本发明的实施例，在单因素实验基础上，利用Box-Behnken响应面分析法设计实验方案，以料液比、提取温度、蒸馏水萃取比例为实验因素，琼胶工业废液总多酚提取率为响应值，建立回归模型，分析回归模型的有效性及各单因素的影响度，对琼胶工业废液总多酚提取中各因素进行优化，获得总多酚提取的优化工艺条件。实测值与模型理论值之间具有良好的拟合度，适合琼胶工业废液总多酚提取。本申请以琼胶工业废液为原料处理得到多酚，所得的琼胶工业废液总多酚活性强，抗氧化作用好，对DPPH自由基、ABTS自由基均具有清除效果，制备方法快速高效得率较高，利于后续纯化、结构分析和活性鉴定工作，为其后续在海藻制胶综合开发利用、琼胶工业废液高值化利用等领域的应用提供参考。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种利用离子液体提取琼脂工业废液中多酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
对琼胶工业废液进行除杂处理，再用HCL调节琼胶工业废液的pH至3～13；
将1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐与琼胶工业废液按照1:0.25～1:4的体积比混合，涡旋1～2min，进行初次萃取5～10min，静置分层20～40min，得到离子液体相萃取层；
将离子液体相萃取层与40℃～90℃的热蒸馏水按照1:0.25～1:4的体积比混合，涡旋1～2min，进行反萃取2～6min，静置分层6～8min，取热蒸馏水相，得到总多酚。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述琼胶工业废液的pH为3。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐与琼胶工业废液的体积比为1:2.1。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，离子液体相萃取层与热蒸馏水的体积比为1:2.06。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，热蒸馏水的温度为60℃。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，初次萃取的时间为6min，初次萃取后的静置分层时间为20min。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，反萃取的时间为3min，反萃取后的静置分层时间为6min。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法获得的多酚在制备抗氧化剂中的应用。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102863477A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-09 | 浙江工业大学 | 利用离子液体从山核桃壳中提取植物多酚的方法 |
| JP2013021948A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Ina Food Industry Co Ltd | ポリフェノール寒天結合物 |
| US20150296872A1 (en) * | 2012-11-26 | 2015-10-22 | British American Tobacco (Investments) Limited | Treatment of tobacco material |
| JP2016141784A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 三洋化成工業株式会社 | ポリフェノール用溶剤及びそれを含むポリフェノール溶液 |
| CN108057045A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-05-22 | 钦州学院 | 一种co2超临界提取石花菜多酚的方法及其石花菜多酚用途 |
| CN108174944A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-19 | 华侨大学 | 利用离子液体辅助双水相系统提取茶渣中茶多酚的方法 |
| CN108272831A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-07-13 | 枣庄学院 | 红松松针多酚类化合物的提取方法及其应用 |
| CN109078960A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-25 | 安徽农业大学 | 一种离子液体溶解茶叶渣的方法 |
| CN113318134A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-31 | 广东省农业科学院茶叶研究所 | 一种红松松针多酚类化合物的提取方法及其应用 |
| CN114539610A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-05-27 | 集美大学 | 一种从琼脂生产废液中回收制备抗菌剂的方法 |
-
2022
- 2022-08-30 CN CN202211057577.7A patent/CN115403634A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013021948A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Ina Food Industry Co Ltd | ポリフェノール寒天結合物 |
| CN102863477A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-09 | 浙江工业大学 | 利用离子液体从山核桃壳中提取植物多酚的方法 |
| US20150296872A1 (en) * | 2012-11-26 | 2015-10-22 | British American Tobacco (Investments) Limited | Treatment of tobacco material |
| JP2016141784A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 三洋化成工業株式会社 | ポリフェノール用溶剤及びそれを含むポリフェノール溶液 |
| CN108174944A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-19 | 华侨大学 | 利用离子液体辅助双水相系统提取茶渣中茶多酚的方法 |
| CN108057045A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-05-22 | 钦州学院 | 一种co2超临界提取石花菜多酚的方法及其石花菜多酚用途 |
| CN108272831A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-07-13 | 枣庄学院 | 红松松针多酚类化合物的提取方法及其应用 |
| CN109078960A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-25 | 安徽农业大学 | 一种离子液体溶解茶叶渣的方法 |
| CN113318134A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-31 | 广东省农业科学院茶叶研究所 | 一种红松松针多酚类化合物的提取方法及其应用 |
| CN114539610A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-05-27 | 集美大学 | 一种从琼脂生产废液中回收制备抗菌剂的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 左琳;敖先权;郭妤;: "咪唑类离子液体提取天然产物的应用研究", 食品工业科技, no. 23, 12 July 2019 (2019-07-12), pages 324 - 330 * |
| 张筱璐;潘丽军;: "制备绿茶多酚的工艺组合研究", 食品工业, no. 04, 20 April 2013 (2013-04-20), pages 21 - 24 * |
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