从Cercis chinensis树皮中采用超声波辅助的深溶解剂提取多糖:优化,动力学和抗氧化作用

科学领域:

• 绿色化学
• 生物材料科学
• 提取技术

背景情况:

• 传统的多糖提取方法在效率和环境影响方面存在局限性.
• 皮是一种有价值的多糖类的潜在来源.
• 深度溶解剂 (DES) 为生物质加工提供了一个可持续的替代品.

研究的目的:

• 开发和优化绿色超声波辅助提取 (UAE) 技术,使用DES从Cercis chinensis树皮中提取多糖.
• 研究提取的多糖的提取机制,动力学和抗氧化特性.
• 评估DES系统的可持续性和可回收性.

主要方法:

• 对15个DES系统进行选,以确定最佳溶剂 (DES-11:L-proline:ethylene glycol).
• 使用响应表面方法 (RSM) 优化阿联参数 (含水量,温度,时间,固体液体比,超声波功率).
• 扫描电子显微镜 (SEM) 用于细胞壁破坏分析,动力学研究和抗氧化活性测定 (DPPH,ABTS,OH).

主要成果:

• 与水提取相比,DES-11的多糖产量是3.7倍 (64.7毫克/克).
• 优化条件使得提取效率达到最高.
• SEM证实了DES-11在破坏细胞壁,增强质量转移方面的有效性.
• 提取动力学遵循伪第一阶模型,由粒子内部扩散控制 (Ea = 10.28 kJ·mol-1).
• 提取的多糖具有中度的抗氧化活性.
• 在五个回收周期后,DES-11的效率保持在78%.

结论:

• 开发的DES-UAE方法是从植物生物质中提取高产多糖的高效和可持续方法.
• 这项研究为提取过程提供了机械的见解,包括动力学和扩散控制.
• 提取出来的多糖体有望成为天然抗氧化剂和食品防腐剂.
• 对于工业应用而言,DES的可回收性凸显了其经济和环境的可行性.