吸附与纳米封装协同策略:从针叶樱桃果渣中高效富集黄酮类化合物的创新研究

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Food Chemistry 8.5

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  本研究针对针叶樱桃(Malpighia emarginata DC)果渣中黄酮类化合物回收率低、稳定性差的问题,创新性地结合PuroSorb PAD950树脂吸附与纳米封装技术(NC/LP/NG)。结果表明,树脂吸附容量达19.20±0.93 mg/g,动态富集后黄酮含量提升20倍,抗氧化活性显著增强(DPPH/ABTS/FRAP分别提高7.8/9.9/6.7倍)。纳米封装后,FLA-LP粒径最小(103.4±5.6 nm),FLA-NC包封率最高(81.43±0.98%),为农业废弃物高值化利用提供新范式。

  

针叶樱桃(Malpighia emarginata DC)作为"天然维生素C之王",其加工过程中产生的果渣含有大量黄酮类化合物,但传统提取方法效率低下且产物易降解。如何从农业废弃物中高效回收这些高价值成分,并解决其水溶性差、化学不稳定的行业痛点?巴伊亚州立大学的研究团队在《Food Chemistry》发表的研究给出了创新答案。

研究采用三步策略:首先通过PuroSorb PAD950树脂静态吸附(吸附率74.83±1.80%,解吸率96.76±4.67%)富集黄酮;随后采用动态吸附获得20倍浓缩的FLA组分;最后比较纳米沉淀法(NC)、溶剂蒸发法制备脂质体(LP)和纳米凝胶(NG)三种封装技术。关键实验包括HPLC定量分析、动态光散射(DLS)表征纳米颗粒、DPPH/ABTS/FRAP三体系抗氧化评价。

【静态吸附和脱附测试】
PAD950树脂展现出19.20±0.93 mg/g的吸附容量,显著优于文献报道的LXA-10树脂(4.86 mg/g)。解吸阶段采用70%乙醇实现96.76%回收率,证明该树脂对黄酮类化合物的特异性结合能力。

【纳米颗粒表征】
FLA-LP凭借103.4±5.6 nm粒径和-54.87±1.21 mV zeta电位展现最佳物理稳定性,FLA-NC则以0.0848±0.0166的多分散指数(PDI)体现单分散优势。封装效率对比显示:NC(81.43±0.98%)>NG>LP,揭示纳米沉淀法更适合黄酮包裹。

【抗氧化活性提升】
非封装FLA组分已使DPPH清除率提升7.8倍,而FLA-LP和FLA-NG进一步强化该效果。ABTS和FRAP实验证实纳米封装可保护黄酮的活性基团,其中FLA-NG在铁离子还原能力测试中表现突出。

该研究突破性地将吸附富集与纳米技术结合,不仅使针叶樱桃果渣黄酮回收率提升20倍,更通过纳米封装解决其应用瓶颈。FLA-NC的高包封率为功能性食品开发提供理想载体,而FLA-LP的负电特性预示其在活性包装中的潜力。这种"农业废弃物-高附加值产品"转化模式,为可持续农业发展提供新思路,同时拓展了纳米材料在食品工业的应用场景。研究团队特别指出,PAD950树脂的循环使用性和纳米体系的规模化制备可行性,将成为未来技术转化的关键。

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