超声波辅助提取凤眼莲营养元素的工艺优化及其与浸渍法的比较研究

《Bioresource Technology Reports》：Optimization of ultrasound-assisted extraction of nutritional elements from Eichhornia crassipes (water hyacinth) and comparison with maceration method

本研究通过响应面法（RSS）优化了超声波辅助提取（UAE）技术从凤眼莲（Eichhornia crassipes）中提取磷（P）、钾（K）、镁（Mg）、钙（Ca）、锌（Zn）等营养元素的工艺条件（温度、时间、料液比），并与传统浸渍法进行对比。结果表明，UAE法在提取效率、时间和溶剂用量上均显著优于浸渍法，为这一入侵水生植物的高值化利用及功能性食品/保健品开发提供了绿色、高效的解决方案。

　　

Highlight

The maceration extraction of E. crassipes

方差分析（ANOVA）结果显示，在提取时间为4320分钟后，溶剂类型和料液比对大多数矿物质的提取均有显著影响。对于磷（P）元素，乙醇提取在所有料液比下获得的浓度均显著高于水提（F = 13.2, p< 0.001）。在水提物中，1:20的料液比产生了最高的P浓度，为0.171%，该结果与1:10和1:30料液比下的结果存在显著差异（p< 0.05）（图2）。类似地，乙醇提取物在1:20的料液比下也表现出最佳提取效果。

Conclusion

本研究成功应用响应面法（RSM）对超声波辅助提取（UAE）法从凤眼莲（E. crassipes）中提取营养元素的工艺进行了优化和建模。RSM的应用有助于阐释从凤眼莲中提取矿物质过程中复杂的相互作用。水提的最佳工艺条件为：温度72.1 °C，时间170分钟，料液比1:18.2 g/ml。乙醇提取的最佳工艺条件为：温度66.7 °C，时间156分钟，料液比1:16.7 g/ml。