通过生物活性化合物和纤维素微纤维的绿色提取技术,最大限度地提升红刺梨皮的价值
Lizbet León Félix1, Milagros Sofia Bustamante-Bernedo2, Irene Valdez Chirinos1
1Grupo de Investigación en Economía Circular, Instituto de Investigación Científica (IDIC), Universidad de Lima, Av. Javier Prado Este 4600, Fundo Monterrico Chico, Surco, Lima 15023, Peru.
Food chemistry
|July 31, 2025
概括
较小的红刺梨皮颗粒 (<188微米) 显著增加抗氧化活性,产生更好的纤维素纤维 (CF). 这种优化改进了生物活性化合物的提取,并提高了潜在应用的CF热稳定性.
科学领域:
- 生物质价值化 生物质价值化
- 绿色化学是一种绿色化学.
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 红刺梨 (Opuntia ficus-indica) 的皮是生物活性化合物和纤维素纤维的丰富来源.
- 颗粒大小是影响提取效率和材料性能的关键因素.
- 超声辅助提取 (UAE) 是一种有效的方法,可以从植物生物质中分离出有价值的化合物.
研究的目的:
- 调查颗粒大小对化学成分的影响,并从红刺梨皮中用超声波辅助提取生物活性化合物.
- 为了评估来自残留生物质不同颗粒大小的纤维素纤维 (CF) 的特性.
- 评估提取的化合物和衍生CF的抗氧化活性和热稳定性.
主要方法:
- 红刺梨皮被加工成各种颗粒大小 (375-116微米).
- 在30°C使用乙醇:水溶剂 (40:60v/v) 进行了超声波辅助提取.
- 纤维素纤维 (CF) 通过过氧化预处理和机械均化获得.
- 分析技术包括X射线衍射 (XRD),红外光谱学 (FTIR),扫描电子显微镜 (SEM) 和热重力度分析 (TGA).
主要成果:
- 减少颗粒大小 (<188微米) 显著增强抗氧化活性 (6.5 mg GAE/g dw,IC50:0.7 mg/mL).
- XRD分析显示CF结晶度降低,最小颗粒大小 (116微米) 呈现最高的结晶度指数 (61%).
- FTIR证实了提取物中存在,碳酸和贝他林化合物,并有效地去除了非纤维素成分.
- SEM揭示了一个CF网络,直径约为180nm,用于最小的粒子.
- 与生皮 (300°C) 相比,TGA表明CF的热稳定性得到了改善 (在350°C下分解).
结论:
- 优化颗粒大小对于最大限度地提取生物活性化合物和增强红刺梨皮中的纤维素纤维的特性至关重要.
- 这项研究展示了一种可行的方法,用于将刺废物转化为有价值的纤维素纤维和生物活性提取物.
- 这些发现表明,由于这些材料的增强性质,这些材料在食品,制药或材料行业的潜在应用.
