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辣木叶提取残渣强化矿物补充剂的优化配方:一种可持续的废物增值策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月23日 来源:Food and Bioproducts Processing 3.5
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针对辣木(Moringa oleifera)提取残渣利用率低及全球营养不良问题,研究人员通过可控煅烧技术将残渣转化为矿物富集灰分,并联合抗坏血酸(ascorbic acid)和叶酸(folic acid)强化,开发出具有优异机械性能(脆碎度0.027%、硬度5.5 kg)和95.2%药物释放率的片剂。该研究为循环经济模式下的营养补充剂开发提供了创新范式。
在全球约20亿人面临"隐性饥饿"的背景下,辣木这种"奇迹之树"的深加工残渣处理成为产业痛点。传统提取工艺会损失叶片中72.52 mg/g钙、12.36 mg/g铁等宝贵矿物质,而粗提物中的抗营养因子又阻碍吸收。更棘手的是,合成补充剂在资源匮乏地区难以普及。如何将每年数以万吨计的辣木残渣"变废为宝",同时解决矿物质补充剂的成本与吸收难题,成为横跨环境科学与营养学的重大课题。
来自印度Haryana State Council for Science Innovation and Technology的研究团队Sanju Dahiya和Munish Garg提出突破性方案:通过受控煅烧将残渣转化为类似印度传统药物Bhasma的植物灰分,并创新性地引入抗坏血酸-叶酸协同系统。这项发表于《Food and Bioproducts Processing》的研究,首次实现从工业废料到符合USP44标准的营养片剂的完整转化路径。
研究采用四大关键技术:1) 响应面法(RSM)优化片剂配方参数;2) 傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析药物-辅料相容性;3) 体外药物释放的一级动力学模型评估;4) 电感耦合等离子体(ICP)元素分析。来自印度Erode地区的辣木叶经乙醇提取后,残渣在600°C煅烧4小时获得矿物富集灰分。
<材料>
研究选用抗坏血酸(Loba Chemie)、叶酸(Fluka Goldie)及药用辅料如交联聚维酮(crospovidone)。辣木叶经鉴定总灰分达9.076±0.84%,酸不溶灰分2.9±0.36%,证实其矿物纯度。材料>
<结论>
优化片剂展现超低脆碎度(0.027%)与5.5 kg硬度,满足工业化生产要求。抗坏血酸使铁生物利用度提升40%,12个月稳定性试验中降解率<3%。该技术每吨残渣可生产2.1万片矿物质补充剂,成本仅为合成制剂的1/5。结论>
这项研究开创性地将阿育吠陀医学智慧与现代制剂技术结合:1) 验证煅烧法可选择性去除抗营养因子;2) 建立矿物-维生素协同增效模型;3) 为资源匮乏地区提供符合WHO标准的廉价补充剂方案。正如作者指出,未来需开展人群铁代谢动力学研究,但该成果已为联合国可持续发展目标(SDG)中的"零饥饿"和"负责任消费"提供了具象化技术路径。
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