【摘 要】
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黄酮类化合物广泛存在于植物中,具有较强的生物活性和较高的营养价值。然而,由于其分子量大,膜通透性差,难以被人体直接吸收利用。制备黄酮类苷元成为了有效的解决方法之一。本课题组前期研究发现,酸性低共熔溶剂（DES）不仅可以提高黄酮类化合物的溶解度,同时在水存在和加热的条件下可水解糖苷键以制备相应的黄酮类苷元。目前,黄酮类化合物在酸性DES中的水解机理尚未明晰,其在食品领域的应用还有待开发。因此,本文以
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黄酮类化合物广泛存在于植物中,具有较强的生物活性和较高的营养价值。然而,由于其分子量大,膜通透性差,难以被人体直接吸收利用。制备黄酮类苷元成为了有效的解决方法之一。本课题组前期研究发现,酸性低共熔溶剂（DES）不仅可以提高黄酮类化合物的溶解度,同时在水存在和加热的条件下可水解糖苷键以制备相应的黄酮类苷元。目前,黄酮类化合物在酸性DES中的水解机理尚未明晰,其在食品领域的应用还有待开发。因此,本文以黄酮类化合物芦丁模型,研究了其在酸性DES中的水解机理和应用。论文通过酸性DES酸度和对芦丁水解能力的关系,研究了芦丁在酸性DES中的水解动力学和催化机理;开发了以常规食品添加剂为组分的可食用型酸性低共熔溶剂（EBDES）,对其物化性质进行了测量表征;最后将EBDES体系（柠檬酸-甘油-水）应用在槐米中槲皮素的提取和制备,并通过单因素实验和响应面分析对过程进行了优化。论文结果为EBDES应用于食品行业中黄酮类苷元的制备提供了参考。本论文的主要研究内容和结论如下:首先,研究了芦丁在10种DESs中的水解效率,包括氯化胆碱-丙二酸、氯化胆碱-L-苹果酸、氯化胆碱-柠檬酸、氯化胆碱-甘油、氯化胆碱-D-山梨醇、氯化胆碱-1,3丙二醇、氯化胆碱-麦芽糖、氯化胆碱-蔗糖、氯化胆碱-D-果糖和氯化胆碱-葡萄糖。结果显示芦丁在酸性DES（氯化胆碱-丙二酸、氯化胆碱-L-苹果酸和氯化胆碱-柠檬酸）中降解转化为槲皮素。制备了与酸性DES组分相应的单个盐溶液,对芦丁在其中的降解转化过程进行研究,发现芦丁只有在酸性盐溶液中降解转化为槲皮素,且水解能力随着Hammett酸度的增强而增大。并研究了不同加热温度和不同加热时间对芦丁降解的影响规律,温度越高,降解速率越快。考察了芦丁在10%和40%含水量的氯化胆碱-柠檬酸（Chcl-citric）体系中的降解动力学数据,反应速率符合一级反应动力学模型。其次,开发了10种EBDESs,包括葡萄糖-L-苹果酸、D-果糖-L-苹果酸、甘氨酸-L-苹果酸、甘油-L-苹果酸、D-山梨醇-L-苹果酸、葡萄糖-柠檬酸、D-果糖-柠檬酸、甘氨酸-柠檬酸、甘油-柠檬酸和D-山梨醇-柠檬酸。研究了不同EBDESs的密度和粘度之间的差异,发现柠檬酸体系的密度和粘度均大于苹果酸体系的密度和粘度。测量了EBDESs的水解能力、Hammett酸度、溶解度和溶剂化显色参数,发现柠檬酸体系对芦丁的水解能力大于苹果酸体系;苹果酸体系的溶解度大于柠檬酸,均大于1.5 mg/m L。通过Kamlet-Taft中ET、π*、β和α研究,讨论了EBDESs的极化率和形成氢键的能力。发现了在10种EBDESs中,苹果酸体系形成氢键的能力大于柠檬酸体系。最后,将EBDES（甘油-柠檬酸-水）应用在槐米提取槲皮素中。研究了含水量和温度对其水解芦丁速率的影响,发现了40%含水量的甘油-柠檬酸体系对芦丁的水解具有最好效果,且在70-100℃的温度之间适合槲皮素的提取。并将研究成果应用在槐米提取槲皮素的工艺中,通过单因素实验选择了540 W的超声波功率,80℃的提取转化温度,90 min的提取转化时间。采用Box-Behnken方法设计响应面和优化模型,得到预测的最佳条件。根据实际可操作性进行调整,得到超声波的功率为570 W,提取转化的温度为87℃,提取转化的时间为120 min。通过DPPH自由基清除率和FEAP讨论了提取物的抗氧化能力,说明了提取物有良好的抗氧化能力。
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