脉冲电场协同超声波提取绿茶茶多酚及制备速溶茶粉研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:youling0186
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
绿茶未经发酵,保留了许多天然的营养成分与风味物质。其中,茶多酚(Tea polyphenols,TP)作为绿茶中的典型代表,是形成茶叶色香味及其功效的主要成分,也是茶叶中对人体健康有益的主要营养成分。儿茶素作为茶多酚的主体成分,在抗氧化、抗肿瘤、抗辐射等生物活性方面有着突出的表现,受到国内外学者的广泛关注。然而,由于茶多酚本身的抗氧化性极强,其在被提取加工制备的过程中难免会降解损失,这给茶多酚的高效提取与应用带来难题。本文研究脉冲电场技术协同超声波辅助提取(Pulsed electric field combined with ultrasonic-assisted extraction,PUAE)绿茶中的茶多酚与儿茶素,并对其提取工艺进行优化,从而获得更高的产品得率与更佳的提取物质量。在此基础上,本文探究分析了PUAE对儿茶素提取机制及延缓儿茶素降解的原因,最后利用该技术成功制备速溶绿茶粉,拓宽了茶多酚的应用前景。主要研究结论如下:(1)对比不同提取方法(传统热水浸提法、超声辅助提取法、脉冲电场辅助提取法、脉冲电场协同超声波辅助提取法)对茶多酚提取率的影响,PUAE最为有效,茶多酚提取率高达75.40%。通过单因素和响应面实验设计,获得最佳工艺优化参数:温度60℃,超声功率150 W,脉冲强度0.90 k V/cm,脉冲次数30次,茶多酚提取量为226.984±0.251 mg/g,与传统热水浸提法相比,提取率提高了24.78%。在茶多酚提取物的抗氧化性测定方面,PUAE也有着显著的成效,其茶多酚提取液的IC50(DPPH)、IC50(ABTS)值分别为7.78μg/m L、28.46μg/m L,相比其他方法制备的提取物表现出更强的抗氧化效果。(2)对比不同提取方法(传统热水浸提法、超声辅助提取法、脉冲电场辅助提取法、脉冲电场协同超声波辅助提取法)对儿茶素提取量的影响,PUAE的提取效率最高,儿茶素总含量高达137.38 mg/g,因此选取脉冲电场技术协同超声波技术进行儿茶素的辅助提取且根据单因素实验结果选择提取温度为60℃,提取时间40 min。(3)通过扫描电镜观察不同处理条件下的茶叶表面形貌发现,脉冲电场技术提取后茶叶表面会形成4-4.5μm孔径的微孔通道,在此基础上协同超声波技术,可以使孔径扩大为40-60μm;同时,超声的传质作用加速了茶叶细胞内茶多酚、儿茶素等小分子物质的溶出,茶多酚与儿茶素的提取量显著提升。(4)对比不同条件下儿茶素的含量变化发现,EGC、EC、EGCG、ECG四种儿茶素暴露于高温(90℃)时含量会显著降低,在90 min的高温处理下分别从最初的0.500 mg/m L、0.450 mg/m L、1.000 mg/m L、0.250 mg/m L降低至0.436 mg/m L、0.370mg/m L、0.890 mg/m L、0.233 mg/m L;而利用脉冲电场协同超声波技术在60℃的条件下相同时间进行处理后儿茶素的含量下降趋势有所减缓,只下降至0.475 mg/m L、0.403 mg/m L、0.974 mg/m L、0.238 mg/m L,各儿茶素含量分别相对提高了8.94%、8.92%、9.44%、2.12%,证明脉冲电场协同超声波技术可以延缓儿茶素的降解,减少儿茶素含量的损失。(5)对比不同提取方法制备的速溶茶粉的速溶性质、理化性质与感官品质发现,在速溶性质方面,脉冲电场协同超声波辅助提取(PUAE)制备的速溶绿茶粉的平均粒径最小,比表面积最大,完全溶解时间短,速溶性较好。在理化性质方面,脉冲电场协同超声波辅助提取(PUAE)制备的速溶绿茶粉中含有的茶多酚、儿茶素、茶多糖、茶氨酸等生物活性物质含量显著提升,咖啡碱、水分、总灰分含量较低,均满足GB/T31740.1-2015中关于固态速溶茶的需求。在感官品质方面,对比四种不同的提取条件,脉冲电场协同超声波辅助提取(PUAE)制备的速溶绿茶粉ΔL值最低,颜色最深,香气特征总成分相对含量最高,香气更为浓郁丰富,感官品鉴总分最高。
其他文献
淡水作为渔船系统的基本保障,一方面供应船员的生活用水,另一方面保障船舶的正常运转,如用作缸套冷却水等。常用的从港口携带淡水的方式既挤占生产空间又难以维持长期海上作业,而海水淡化能有效解决该问题。相比于传统海水淡化技术,膜蒸馏技术作为一种新型的分离方法,具有无需真空或高压、结构简单等优势而备受业界关注。针对膜蒸馏海水淡化技术存在能耗高的问题,本文搭建了首台中试规模的渔船柴油机排气余热驱动的中空纤维膜
学位
汽车自动驾驶技术近年来发展迅速。随着无线通信技术进步,车辆智能化也由单车智能朝着网联化和车路协同方向发展。车路协同技术在超视距变时空感知、交通参与者高效交互协作等领域对自动驾驶将发挥独特作用。路侧感知系统作为车联网重要组成部分,如何依托于较低算力边缘计算平台高效形成结构化数据,实现超视距感知信息准确实时共享,解决单车视距局限等问题已成为亟需攻克的难题。本文依托河北省重点研发计划项目“基于C-V2X
学位
为应对市场需求动态变化、产品种类增加和产品生命周期缩短等挑战,可重构制造系统(Reconfigurable manufacturing system,简称RMS)作为新一代制造系统,利用构型重构的方式可以快速和有效改变生产能力和功能,是未来制造系统的先进范式之一。与传统制造系统的设计基础不同,RMS围绕产品族而构建,目标是维护同一产品族内多种产品变化体的灵活性和生产效率之间的平衡。针对现有RMS设
学位
矿业生产中经选矿后留下的尾矿不仅占用土地资源,还会氧化产生酸性矿山废水和重金属污染,是目前环境污染治理的一个难题。表面钝化法可从源头控制尾矿污染,极具前景。硅烷钝化剂因其安全环保、效率高等优点受到广泛关注,但在实际使用时还存在诸多问题,如大量使用有机溶剂、高温固化和长效性不佳等。为了提高钝化膜的长效性,并减少乙醇的使用量,使其更适用于工业生产,本文研究了在低醇溶剂条件下制备3-巯丙基三甲氧基硅烷(
学位
为了提高抗肿瘤药物利用率,增强抗肿瘤治疗效果,基于靶向药物载体的研究受到科研人员的广泛关注。然而,目前许多药物载体仍然存在着靶向性不足、载药率低、细胞毒性大和功能性单一等缺点。因此,设计出一种具有良好生物相容性、肿瘤特异性强和载药量高的理想载体具有重大意义。木质素是天然有机高分子化合物,来源广泛,生物相容性高,其结构中含有大量的活性基团,有利于化学改性并用于负载药物。基于此,本论文通过反相乳液交联
学位
水资源面临着六价铬Cr(VI)污染和水体硬度高两大问题。Cr(VI)会导致人体中毒、动植物死亡、严重污染环境。硬水会产生水垢,造成工业锅炉变形,增加运行成本。木质素作为天然生物质吸附材料,具有丰富的官能团、良好的生物相容性和可再生性,在水体金属离子吸附处理领域有巨大的应用潜力。开发高性能的木质素基吸附材料对废弃木质素资源的利用和维持生态系统的可持续发展具有重要意义。在木质素基阴离子吸附材料的研究中
学位
我国秸秆资源丰富,秸秆综合利用发展前景广阔。当前,以秸秆直燃发电为代表的秸秆燃料化利用暴露出燃烧率低、碳排放高等诸多问题,而秸秆饲料化得到了更多的重视。秸秆饲料化又被称为“秸秆变肉”,有效地促进了畜牧业的发展。秸秆综合利用是“变废为宝”的过程,但由于秸杆本身价值低廉而秸杆收储运成本高、综合利用利润低,实现秸秆综合利用难度大。本文以秸秆发酵饲料工程原料供应链为研究对象,设计合理的秸秆原料供应链,提高
学位
深度神经网络(DNN)在许多任务中已经能取得了令人满意的表现。然而最近的研究表明,DNN容易受到数据微小扰动的影响,这种扰动称为对抗攻击。图神经网络(GNN)作为DNN对图数据的扩展,同样继承了这样的漏洞。攻击器可以通过修改图的拓扑结构或特征信息来误导GNN做出错误的预测。GNN的这种漏洞对于其应用的安全性影响巨大,目前已经吸引越来越多的研究者关注。通常图对抗攻击可分为白盒攻击和黑盒攻击。白盒攻击
学位
随着地球资源紧缺、人类社会节能环保要求,和消费者对多样化、个性化以及定制化产品的需求逐渐增加,绿色制造和柔性制造系统成为制造系统未来发展方向。机器人装配线系统结合机器人和混流装配线的优势,是高度柔性化的制造系统。本文研究考虑能源消耗的第II类机器人混流装配线平衡与排序问题(RMALBSPII):界定工业机器人生产环节的不同状态及状态之间的转换关系,量化不同状态下的机器人能源消耗,为构造理论模型提供
学位
紫丁香蘑(Lepista nuda)属于伞菌目、口蘑科、香蘑属,又名紫晶蘑、裸口蘑,是一种药食两用菌,主要分布在我国的云南、黑龙江、甘肃等地区。紫丁香蘑具有特殊的香气,富含丰富的维生素、蛋白质、矿物元素等营养物质,具有良好的生物活性。本文针对紫丁香蘑多糖开展研究,优化了紫丁香蘑多糖的提取工艺,分离纯化粗多糖得到三种纯化多糖,并对紫丁香蘑多糖的结构进行解析,通过细胞实验评价其生物活性,主要研究结果如
学位