序贯超临界二氧化碳与亚临界水萃取技术用于石榴（Punica granatum L.）副产品的增值利用：响应面方法研究 作者：Miriana Durante, Riccardo Tornese, Rocco Placì, Anna Montefusco, Fabrizio Barozzi, Anna Eleonora Caprifico, Gian-Pietro Di Sansebastiano, Monica De Caroli, Marcello Salvatore Lenucci

《Plants》：Sequential Supercritical CO2 and Subcritical Water Extraction for the Valorisation of Pomegranate (Punica granatum L.) By-Products: A Response Surface Methodology Approach Miriana Durante, Riccardo Tornese, Rocco Placì, Anna Montefusco, Fabrizio Barozzi, Anna Eleonora Caprifico, Gian-Pietro Di Sansebastiano, Monica De Caroli and Marcello Salvatore Lenucci

　　

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摘要

石榴渣是果汁工业中一种重要的副产品，但其潜力尚未得到充分开发。石榴渣富含亲脂性多不饱和脂肪酸（尤其是共轭α-亚麻酸CLnAs）和亲水性多酚，这些成分具有强大的抗氧化和抗炎作用。尽管石榴渣在营养保健品、化妆品和制药领域具有广泛应用前景，但目前仍大多未被利用。本研究提出了一种新颖的连续在线提取方法，结合了超临界二氧化碳（ScCO₂）和亚临界水（scW）技术，以分离出不同的生物活性成分。通过响应面分析法（RSM）对这两种提取工艺进行了优化。使用超临界二氧化碳提取时（压力43 MPa、温度76 °C、流速6.4 L min^?1、提取时间124分钟），可获得30 g kg^?1的干重油树脂，总油回收率为68%；随后采用亚临界水提取（温度149 °C、水与溶质比40 L kg^?1、提取时间73分钟），可获得47 g kg^?1的总多酚，总多酚回收率为58%。实验结果与预测值高度吻合，证明了模型的可靠性。全面分析表明该提取物中含有多种成分，包括脂肪酸、生育酚、黄酮类化合物、可溶性糖和多糖。抗氧化实验证实，γ-生育酚和多酚对提取物的生物活性具有重要贡献。为改善提取物的物理性质，通过喷雾干燥将水相成分转化为固体分散体，并添加麦芽糊精作为载体。初步的体外生物学实验（在HEK-293（人胚胎肾细胞）和MCF-7（密歇根癌症基金会-7细胞系）上进行）表明，含有麦芽糊精的制剂可能调节细胞的毒性反应，且不同剂量下细胞存活率存在差异。这项研究提出了一种具有可扩展性和可持续性的生物精炼方法，有助于实现石榴渣的全面价值转化，为生产无溶剂生物活性物质提供了新途径。