玉米芯羟基肉桂酸酯的增值策略：烷基酯合成与藻酸盐微球封装研究

《Biomass and Bioenergy》：Valorization of hydroxycinnamic acids from corncob: synthesis of alkyl esters and encapsulation in alginate microparticles

本文系统研究了从玉米芯中回收羟基肉桂酸（如p-香豆酸和阿魏酸）的创新工艺，通过碱提取结合浊点萃取（CPE）实现高效富集（回收率>97%），并成功开发烷基酯化与藻酸盐微球封装两条高值化路径。该研究为农业废弃物资源化提供了下游技术闭环范例，其微颗粒产物在化妆品领域具应用潜力。

　　

亮点

化学品

硫酸、氢氧化钠、乙酸乙酯、海藻酸钠、氯化钙、碳酸氢钠、乙酸和乙醇购自Synth（巴西圣保罗）。p-香豆酸、阿魏酸、乙腈、葡萄糖氧化酶-过氧化物酶试剂盒（GOD-POD kit）和Triton X-114购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州）。所有试剂均为分析纯。

生物质

玉米芯采集自巴西塞尔希培州拉加图市农村地区。玉米芯经干燥、粉碎后过筛（粒径<2 mm），并于室温下储存备用。

碱提取法制备羟基肉桂酸

图2展示了不同氢氧化钠和过氧化氢组合条件下碱提取中羟基肉桂酸的释放行为。作为打破酸与细胞壁间酯键的主要试剂，增加氢氧化钠用量有利于产物释放。无过氧化氢时，氢氧化钠从2%增至3%使p-香豆酸从54.2 mg/L升至79.8 mg/L，阿魏酸从39.6 mg/L升至49.5 mg/L。过氧化氢的添加显著强化了提取效果：当氢氧化钠为3%且过氧化氢为2%时，p-香豆酸和阿魏酸浓度分别达591.7 mg/L与584.6 mg/L。但过氧化氢过量（5%）会导致阿魏酸降解，表明氧化剂浓度需精确控制。

结论

从玉米芯碱提取中成功释放羟基肉桂酸，浓度超580 mg/L。研究在试剂消耗与产物收率间取得平衡。浊点萃取（CPE）被证实为高效的羟基肉桂酸分离浓缩技术，回收率最高达98%，且易于与酸的下游应用衔接。所有测试醇类的酯化转化率均超90%，藻酸盐微球封装效率达47%（p-香豆酸）与54%（阿魏酸），为化妆品应用提供可控释放载体。