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为解决脂质氧化导致食品变质问题,研究人员开展超临界 CO?萃取姜黄多酚的研究。通过优化条件获粗提物,经分离发现 Fraction B 多酚含量高、抗氧化活性强,可延长葵花籽油氧化诱导期,为天然抗氧化剂应用提供依据。
在食品工业的发展进程中,脂质氧化一直是困扰研究者的重要难题。它不仅会使富含油脂的食品产生令人不悦的哈喇味、色泽劣变,还会破坏食品中的营养成分,甚至生成有害健康的物质。目前,虽然合成抗氧化剂如 BHA、BHT 等能有效抑制脂质氧化,但消费者对 “清洁标签” 食品的需求日益增长,促使科研人员将目光转向天然植物源抗氧化剂。姜黄作为一种传统药用植物,其含有的多酚和姜黄素类化合物具有显著的抗氧化潜力,但以往研究多局限于体外分析,在实际食品体系中的应用效果及稳定性研究较少。为填补这一研究空白,来自相关研究机构的研究人员开展了超临界 CO?萃取姜黄多酚及其在脂质氧化抑制中的应用研究,该研究成果发表在《Food Bioscience》。
研究人员主要采用了超临界 CO?萃取(SFE)、高效液相色谱 - 质谱联用(HPLC-MS)、DPPH 自由基清除能力测定、ABTS 自由基清除能力测定、氧自由基吸收能力(ORAC)测定以及等温量热法等技术方法。其中,超临界 CO?萃取用于从姜黄中提取多酚类物质,HPLC-MS 用于鉴定提取物中的生物活性成分,DPPH、ABTS 和 ORAC assays 用于评估抗氧化能力,等温量热法则用于测定姜黄提取物对葵花籽油脂质氧化的抑制效果。
3.1 超临界 CO?萃取结果
在优化的萃取条件(300 bar,40°C,CO?流速 1 L/h,20% w/w 乙醇)下,超临界 CO?萃取获得了 11.4 ± 0.3%(w/w)的粗提物。与传统溶剂萃取法相比,该方法在温和条件下进行,能有效减少热诱导的降解,同时选择性地分离亲脂性和亲水性生物活性物质。乙醇作为共溶剂的加入,促进了极性生物活性物质的提取,拓宽了植物化学轮廓,保留了热敏性化合物。
3.2 分馏过程结果
通过分馏程序,粗提物被成功分离为四个不同功能特性的馏分。其中,Fraction B(水醇馏分)富含多酚(476.3 ± 6.1 mmol/L GAE/g DM),具有最高的抗氧化活性,适合功能性食品应用;Fraction C(疏水性油树脂相)富含姜黄素类化合物(33.1 ± 1.4%),总酚含量较低(104.6 ± 5.7 mmol/L GAE/g DM),适用于以姜黄素类为主要生物活性成分的治疗应用。
3.3 总抗氧化能力结果
抗氧化能力评估显示,Fraction B 在 DPPH、ABTS 和 ORAC 测定中均表现出最高的自由基清除活性,其总酚含量是 Fraction C 的 4.6 倍,抗氧化能力显著优于 Fraction C。这表明多酚类物质是姜黄提取物中主要的抗氧化成分,其抗氧化能力与其总酚含量呈强正相关。
3.4 化学组成分析结果
HPLC-HRMS 分析表明,Fraction B 中含有姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素等姜黄素类化合物,以及奎宁酸、香豆素、对甲苯基庚二烯醇等多酚和萜类化合物。这些化合物通过不同的作用机制共同发挥抗氧化作用,如电子转移、氢原子转移、氧化还原稳定等。
3.5 葵花籽油氧化稳定性结果
等温量热法实验显示,Fraction B 能显著延长葵花籽油的脂质氧化诱导期(11.4 ± 0.3 h),优于 Fraction C 和粗提物,其抗氧化效率(A.E.)为 2.60×10?,表明其在抑制脂质氧化方面具有优异的性能。
本研究表明,超临界 CO?萃取是一种从姜黄中提取生物活性物质的有效方法,所获得的 Fraction B 富含多酚,具有优异的抗氧化活性和抑制脂质氧化的能力。这些发现为姜黄提取物在功能性食品和营养保健品中的应用提供了科学依据,有助于开发天然、安全的抗氧化剂,满足消费者对 “清洁标签” 食品的需求。未来研究可进一步探索姜黄提取物在实际食品体系中的应用,优化其稳定性和功能性,为食品工业提供更多可持续的解决方案。