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低pH辅助水热提取法回收椰枣籽生物活性成分及其在乳液稳定中的潜在应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月09日 来源:Journal of Agriculture and Food Research 4.8
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本研究针对椰枣籽这一未被充分利用的农业副产物,开发了一种低pH辅助水热提取技术,通过I-optimal设计优化提取参数(时间30-150 min、温度30-50°C、pH 1-6、原料浓度5-25%),同步提升总多酚含量(TPC)并降低乳液Sauter平均粒径(D[3,2] )。研究发现提取时间和温度对两者均呈正向影响,pH与原料浓度则呈现二次方关系。优化后的椰枣籽提取物(DSE)在中性至弱酸性条件下展现良好乳液稳定性,但盐浓度升高会削弱其性能,为食品和医药领域提供了新型天然乳化剂解决方案。
在全球食品浪费问题日益严峻的背景下,约三分之一的农产品副产物被丢弃,其中椰枣籽作为椰枣加工业的主要副产物(占果实重量10-15%),富含纤维素、蛋白质和多酚类物质,却长期被低值化利用。传统合成乳化剂的环境问题与消费者对清洁标签的需求,促使研究者探索植物基替代品。阿联酋的研究团队在《Journal of Agriculture and Food Research》发表论文,创新性地采用低pH辅助水热提取技术,将椰枣籽转化为兼具生物活性和乳化功能的天然原料。
研究采用I-optimal实验设计结合响应面法(RSM),系统考察了提取时间、温度、pH和原料浓度对总多酚含量(TPC)和乳液Sauter平均粒径(D[3,2]
)的影响。通过激光衍射粒径分析、光学显微镜和稳定性测试等关键技术,评估了不同环境条件下乳液的存储性能。
研究结果显示,延长提取时间和提高温度(至50°C)可同步增加TPC和降低D[3,2]
,其中时间150分钟时TPC提升最显著。pH呈现"先升后降"的抛物线效应,最佳pH 4.28既能促进多酚溶出又避免纤维素过度聚集。原料浓度12.1%实现了乳化性能与提取效率的平衡。乳液稳定性测试表明,中性pH(6-7)和低盐(<50mM NaCl)条件下,DSE能形成粒径<1μm的稳定乳液,但盐浓度超过200mM会导致不可逆聚集。
该研究通过数学模型精准预测了提取工艺与功能特性的关系(TPC模型R2
=95.6%,D[3,2]
模型R2
=98.65%),验证了椰枣籽作为"双功能原料"的潜力——既能提供抗氧化多酚,又可替代合成乳化剂。尽管盐稳定性有待改进,但这项研究为农业副产物的高值化利用提供了新思路,未来可通过组分解析和改性进一步拓展其在功能性食品和药物递送系统中的应用。
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