Yunnan Coffea Arabica Çiçeklerinden Polisakkaritlerin Ekstraksiyon Teknolojisinin ve Antioksidan Aktivitesinin Optimizasyonu Üzerine Bir Çalışma
Nov 09, 2022
Özet: Ekstraksiyon teknolojisini optimize etmek veantioksidanetkinliğipolisakkaritlerkahve çiçeğinden (ACP), ultrasonik sıcaklık, ultrasonik süre, sıvı-katı oranı, ultrasonik güç, numune daldırma süresi ve etanol hacim yüzdesi indikatör olarak polisakkarit ekstraksiyon verimi kullanılarak incelenmiştir. Daha sonra ultrasonik sıcaklık, ultrasonik süre ve ultrasonik güç esas olarak etki faktörleri olarak kullanılmış, ekstraksiyon teknolojisi yanıt yüzey yöntemi ile optimize edilmiştir.antioksidanACP'nin aktivitesi, DPPH · ve ABTS artı · süpürme etkileri ve FRAP testleri ile araştırılmıştır. Sonuçlar, ultrasonik ekstraksiyonun optimum teknolojik koşullarının şunlar olduğunu gösterdi: Ultrasonik sıcaklık 69,5 derece, ultrasonik süre 93 dakika, ultrasonik güç 175 W, sıvı-katı oranı 10:1 mL/g, numune daldırma süresi 3{{ 17}} dk ve etanolün hacim yüzdesi yüzde 80 . Polisakkaritlerin altında verim ise yüzde 2,292 oldu. Sonuçlar, ACP'nin DPPH. süpürme etkisine dayalı IC50 değerinin 3.844 mg·mL-1 olduğunu, ABTS artı · süpürme aktivitesinin 0.921 mmol Trolox/g ACP olduğunu gösterdi. FRAP testi ile ACP'nin FRAP değerleri 0,0565 mmol Fe2 artı /g ACP idi, bu da ACP'nin zayıf olduğunu gösterdi.antioksidanaktivite. Bu çalışma, kahve yan ürünlerinin kapsamlı kullanımı ve geliştirilmesi için teorik bir temel sağlayacaktır.
anahtar kelimeler:kahve çiçekleri;polisakarit;ekstraksiyon;antioksidan aktivite
Kahveağırlıklı olarak Güney Amerika, Orta Amerika, Afrika ve Asya gibi ülkelerde yayılış gösteren Rubiaceae (Coffea) cinsine ait bir bitki olup, dünyada 80'den fazla ülkede yetiştirilmektedir [1]. "Chinese Materia Medica"ya göre kahve canlandırıcı, idrar söktürücü ve mide açıcı etkilere sahiptir ve esas olarak zihinsel yorgunluk ve iştahsızlık için kullanılır. Genellikle ferahlatıcı, idrar söktürücü ve mide ilacı olarak kullanılır. Modern araştırmalar, kahvenin karaciğer koruması, nöroproteksiyon gibi çeşitli farmakolojik aktivitelere sahip alkaloidler, fenolik asitler, flavonoidler ve terpenler gibi çeşitli aktif bileşenler içerdiğini göstermiştir.antioksidanve antidiyabetik [2-3]. benim ülkemKahveekime küçük taneli kahve hakimdir ve bunun yüzde 99'dan fazlası Yunnan'da dağıtılmaktadır. Yunnan küçük taneli kahve, kafein, klorojenik asit, trigonellin ve diğer bileşenlere ek olarak maddeler açısından zengindir, ayrıca ascarosides içerir.
I~II[4], panikülosid VI[4], kofarilosit I[4], villanovan I[4], caffarolides A~H[5], caffruenol AB[6], caffruones AD[6] ve caffruolide AB[7] ve bazı yeni terpenoidler. Bunların arasında, caffarolides C, D ve F'nin in vitro trombosit agregasyonunu aktive etmede belirli bir aktiviteye sahip olduğu doğrulanmıştır [5]; caffruenol AB ve caffruolide AB, 264.7 makrofajda lipopolisakarit kaynaklı NO üretimini inhibe etme etkisine sahiptir [7]. Kahvenin derinlemesine incelenmesi ile kahvenin katma değeri artmaya devam ediyor. Son yıllarda kahve yan ürünleri fenolik asitler, flavonoidler, terpenler, alkaloidler ve diğer biyolojik maddeler açısından zengindir.
gibi doğal ve sürdürülebilir aktif içerik kaynakları olarak kullanılabilecek aktif bileşenlerantioksidanlar, karaciğer koruması ve sinir koruması, kahve yan ürünleri araştırmalarını araştırmacılar için giderek daha fazla endişelendiriyor [8-10]. Campa ve ark. kahve yapraklarının fenolik bileşikler içerdiğini bildirmiştir [11]; Chen, kahve yapraklarındaki alkaloitlerin, flavonoidlerin, fenolik asitlerin, terpenlerin vb. zengin kimyasal bileşenlerini ve bunların antioksidan, antienflamatuar ve antibakteriyel gibi farmakolojik aktivitelerini gözden geçirdi. [12] ve kahve yaprağı işleme yöntemlerinin ve yaprak yaşının kimyasal bileşimi ve aktivitesi üzerindeki etkilerini inceledi [13].
Ek olarak, Fu Xiaoping ve ark. [14−15], Yunnan küçük kahve kabuğunun ham özünün, hasarlı insan göbek damarı endotel hücreleri üzerinde belirli bir koruyucu ve iyileştirici etkiye sahip olduğunu ve ayrıca potansiyele sahip olduğunu buldu.antioksidanetkiler ve ana çiçeğin siyanidinlerin siyanidin-3-glukozit ve siyanidin-3-rutinosid olduğunu bulduk.
Kahve çiçekleri genellikle kahve yetiştirme endüstrisinde önemli bir yan ürün olarak atılır. Bununla birlikte, mevcut çalışmalar kahve çiçeklerinin kimyasal bileşenler açısından zengin olduğunu bulmuştur. Stashenko ve ark. [16], küçük kahve çiçeklerindeki uçucu ve yarı uçucu bileşenleri analiz etmek için GC-MS kullandılar ve sonuçlar, n-pentadekan içeriğine sahip toplam 150 bileşik belirledi. En yüksek, ardından geraniol. Ayrıca, Nguyen ve ark. [17] kahve çiçeklerindeki aktif maddeleri incelediler ve kahve çiçeklerinin yüksek oranda fenolik bileşik içeriğine sahip olduğunu, bu nedenle kahve çiçeklerinin doğal elde etmek için hammadde olarak kullanılabileceğini buldular.antioksidanaktif içerik. Ayrıca kahve çiçekleri ayrıca kafein ve trigonellin içerir. Kafein, nörodejeneratif hastalık riskinde azalma ile ilişkilidir [18−19]
Trigonellin diyabet ve böbrek hasarını önleyebilir ve ayrıca nörodejeneratif hastalıkları tedavi etme etkisine sahiptir [20-21]. Pinheiro ve ark. [22], kahve çiçeklerinde trigonellin, klorojenik asit, gallik asit ve kafeinden oluşan dört aktif bileşenin içeriklerini farklı kurutma ve özütleme yöntemleri altında HPLC ile analiz ettiler; aralarında en yüksek içeriğe kafein ve trigonellin sahipti; Antioksidan aktivite, kahve çiçeğinin antioksidan aktiviteye sahip olduğunu ve çay içecekleri yapmak için potansiyel bir ham madde olarak kullanılabileceğini doğrulayan ABTS ve DPPH deneyleri ile değerlendirildi. Şu anda kahve çiçekleri hakkında çok az araştırma raporu var, ancak mevcut raporlardan kahve çiçeklerinin potansiyel bir biyoaktif bileşik kaynağı olarak geniş uygulama beklentileri olduğu görülebilir.
Polisakkaritlerhayvanlarda, bitkilerde ve mikroorganizmalarda yaygın olarak bulunan ve glikozidik bağlarla bağlanmış 10'dan fazla monosakkaritten oluşan makromoleküler bileşiklerdir. Polisakkaritler, farklı konformasyonlar ve bağıl moleküler kütlelerin yanı sıra zincir içi ve zincirler arası hidrojen bağlarının ikincil yapıları ile yapısal olarak karmaşıktır. Modern araştırmalar, polisakkaritlerin antioksidan [23-24], yaşlanma karşıtı [25], bağışıklık düzenlemesi [26], iltihap önleyici [27] ve anti-tümör [28] gibi farmakolojik aktivitelere sahip olduğunu göstermiştir. Polisakkaritlerin biyolojik aktivitesi, saflığı, kimyasal yapısı, çözünürlüğü vb. ile ilgilidir. Son yıllarda, polisakkaritlerin biyolojik aktivitesi, doğal ilaçların araştırma noktası haline geldi ve aynı zamanda yeni ilaçların keşfedilmesi ve fonksiyonel gıdaların geliştirilmesi için bir kanal oldu. . Bu nedenle polisakkaritler tıp ve gıda alanında önemli bir rol oynamaktadır. ülkemin Yunnan'ı kahve ekimi için ana üretim alanıdır ve kahve çiçeklerinin potansiyel geliştirme değeri vardır, ancak Yunnan kahve çiçeklerinin gelişimi üzerine çok az araştırma vardır ve kahve çiçeklerinin potansiyel değerine dokunulmamıştır. Bu nedenle, bu makale, Yunnan küçük taneli kahvenin kapsamlı kullanım değerini derinlemesine keşfetmeyi amaçlayan aktif polisakkaritleri üzerinde araştırma yapmak için araştırma nesnesi olarak Yunnan küçük taneli kahve çiçeklerini alıyor.
Bu yazıda,polisakkaritverim, biyolojik olarak aktif polisakkaritlerin daha da geliştirilmesi için temel verileri sağlamak üzere Yunnan Eyaleti, Baoshan Şehrinden toplanan kahve çiçeklerinin polisakarit ekstraksiyon sürecini ve antioksidan kapasitesini optimize etmek için değerlendirme indeksi olarak kullanıldı. Ve Yunnan küçük taneli kahveyi incelemek ve katma değerini artırmak için referans sağlar.
1 Malzemeler ve yöntemler
1.1 Malzemeler ve Aletler
Kahveçiçek Baoshan Şehri, Yunnan Eyaleti; Susuz Alkol Tianjin Chemical Reagent Co., Ltd.; Anthrone saflığı yüzde 98.0 , Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.; konsantre sülfürik asit, hidroklorik asit Chongqing Chuandong Chemical Co., Ltd.; 1,1-difenil-2- Trinitrofenilhidrazin (DPPH), 2,2'-Diaza-bis-3-etilbenzotiazolin{{10}}sülfonik asit (ABTS), 2, 4,6-Tripiridiltriazin (TPTZ), Rutin saflığı yüzde 98.0, Shanghai Ruyong Biotechnology Co., Ltd.; suda çözünür E vitamini saflığı yüzde 98,0 , Hefei Bomei Biotechnology Co., Ltd.; analitik olarak saf demir klorür hekzahidrat, Western
Uzun Science Co., Ltd.; Potasyum Persülfat Analitik Sınıfı, Tianjin Damao Kimyasal Reaktif Fabrikası; PBS tamponu, sodyum asetat tamponu Xiamen Haibiao Technology Co., Ltd.
Rich in hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayınpolisakkarit
FA2104N Elektronik Terazi, 722-Spektrofotometre Shanghai Qinghua Technology Co., Ltd.; KQ-250DB Ultrasonik Aleti, SHZ-D (Ⅲ) Sirkülasyonlu Su Vakum Pompası Gongyi Yuhua Instrument Co., Ltd.; Xuman 1000Y Çok Fonksiyonlu Öğütücü Yongkang City Boou Hardware Products Co., Ltd.; 800 Elektrikli Santrifüj Jintan Fuhua Instrument Co., Ltd.; VFD-3000 Vakumlu Dondurarak Kurutucu Beijing Bo Yikang Experimental Instrument Co., Ltd.
1.2 Deneysel yöntem
1.2.1 Kahve çiçeğinin çıkarılmasıpolisakkaritlerZheng Tingting ve diğerlerinin yöntemine bakın. [29] değişikliklerle. Yunnan Eyaleti, Baoshan Şehrinden toplanan kahve çiçekleri gölgede oda sıcaklığında kurutuldu, bir pulverizatörle toz haline getirildi ve kullanılmak üzere bir 80-göz elekten geçirildi. 2.0 gr kahve çiçeği tozunu tartın, 20,0 mL saf su ekleyin, 30 dakika bekletin,
40 derecede 30 dakika boyunca 100 W'ta ultrasonik, oda sıcaklığına kadar soğutuldu ve süzüntü, vakumlu süzmeden sonra tutuldu. Çökeltme için süzüntüye yüzde 80'lik bir konsantrasyona kadar etanol ilave edildi ve 12 saat beklemeye bırakıldı. 4000 dev/dk'da 10 dakika santrifüjlendikten sonra süpernatan atıldı ve çökelti su içinde çözülerek -80 derecede liyofilize edilerek ham polisakkarit elde edildi.
5 mg·mL-1 kahve çiçeği polisakarit solüsyonu hazırlayın ve bir kenara koyun.
1.2.2 Polisakkarit standart eğrisinin hazırlanması ve kahve çiçeklerinde polisakarit içeriğinin belirlenmesi Glikoz standart eğrisi, antron-sülfürik asit yöntemine [30] göre çizildi. 0.0, 25.{{10}}, 50.0, 100.{{23}'i hazırlayın }, 150,0 ve 200,0 ug/mL glukoz standart solüsyonları sırasıyla. Yukarıdaki farklı konsantrasyonlarda glikoz standart çözeltisinden 1,00 mL'yi doğru şekilde pipetleyin, 1,00 mL saf su ekleyin ve 25 mL'lik tıpalı bir test tüpüne yerleştirin. 5,0 mL 2,1 mg·mL-1 antron-sülfürik asit çözeltisi ekleyin, iyice çalkalayın, buzlu su banyosunda soğutun, kaynar su banyosunda 7 dakika ısıtın ve buzlu su banyosunda hızla oda sıcaklığına soğutun. Kör kontrol olarak deiyonize su kullanılması,
Absorbans A kolorimetrik olarak 625 nm'de ölçülmüştür. Susuz glikoz içeriğinin apsis olarak alınması (0.0, 25.0, 50.0, 1{{1{{12}) }}}0.0, 150.0, 200.0 ug) ve ordinat olarak absorbans değeri standart bir eğri çizin ve standart eğrinin denklemi: Y=0.0051X−0.0092 ( R2=0.9970) (burada: Y absorbans değeridir, X glikoz miktarıdır, ug).
Yukarıda hazırlanan 5 mg/mL kahve çiçeği polisakkarit çözeltisinden belirli bir hacmi tıpalı 25 mL'lik bir test tüpüne kesin olarak pipetleyin ve 2.00 mL'ye tamamlayacak şekilde saf su ekleyin. 5.0 mL 2,1 mg·mL-1 antron-sülfürik asit çözeltisi ekleyin, iyice çalkalayın, buzlu su banyosunda soğutun, kaynar su banyosunda 7 dakika ısıtın ve hızla oda sıcaklığına soğutun. buzlu su banyosu. Absorbans A, boş kontrol olarak deiyonize su kullanılarak 625 nm'de kolorimetrik olarak ölçülmüştür. Kahve çiçeği polisakarit verimi, glukoz standart eğri denklemine göre hesaplandı ve her numune 3 kez tekrarlandı. Sonuçlar ortalama değer olarak ifade edildi ve hesaplama formülü şu şekildeydi:
Kahve çiçeği polisakarit verimi ( yüzde ) =X×m1×10−35×V×ms×100
Formülde: X, kahve çiçeği polisakarit çözeltisinin V hacmindeki polisakarit içeriğidir, ug; V, polisakarit çözeltisinin ölçülen hacmidir, mL; 5, hazırlanan kahve çiçeği polisakarit çözeltisinin konsantrasyonudur, 5 mg·mL-1; m1 dondurularak kurutulmuş kahve çiçeğidir Toplam polisakkarit kütlesi, g; ms kahve çiçeği örneğinin kütlesidir, g.
1.2.3 Tek faktörlü deney
Kahve çiçeği polisakkaritinin ultrasonik yardımlı ekstraksiyonu sürecinde, polisakkarit verimini etkileyen önemli faktörler arasında esas olarak ultrasonik sıcaklık, ultrasonik süre, sıvı-materyal oranı, ultrasonik güç, ıslatma süresi ve alkol çökeltme konsantrasyonu bulunur. Beş ultrasonik sıcaklık seviyesi seçildi: 40, 50, 60, 70 ve 80 derece; beş ultrasonik zaman seviyesi seçildi: 30, 60, 90, 120 ve 150 dakika; : 1, 30: 1 mL/g beş seviye; ultrasonik güç 100, 125, 150, 175, 200 W olmak üzere beş seviye seçer; daldırma süresi 30, 60, 90, 120, 150 dakikalık beş seviyeyi seçer; etanol konsantrasyonu beş seviyeyi seçer sırasıyla yüzde 75 , yüzde 80 , yüzde 85 , yüzde 90 , yüzde 95 beş seviye, tek faktörlü deney. Parametrelerden biri için filtreleme yaparken
, diğer faktörler şunlardır: ultrasonik sıcaklık 40 derece, ultrasonik süre 30 dakika,
Sıvı malzeme oranı 10:1 mL/g, ultrasonik güç 100 W, ıslatma süresi 30 dakika
ve alkol çökeltme konsantrasyonu yüzde 80'dir.
1.2.4 Tepki yüzeyi optimizasyonu deneyi Box-Benhnken deneysel tasarım ilkesine göre, kahve çiçeği polisakarit verimi yanıt değişkeni olarak alındığında, kahve çiçeği polisakarit verimi üzerinde en büyük etkiye sahip olan üç faktör, tek faktörden seçilmiştir. test sonuçları, Tablo 1'de gösterildiği gibi. Bir indeks derecesi, ultrasonik süre ve ultrasonik güç olarak kahve çiçeği polisakarit verimi ile ultrasonik sıcaklığın optimizasyonu.
1.2.5 Antioksidan yetenek testi
1.2.5.1 DPPH serbest radikal temizleme deneyleri DPPH serbest radikal temizleme deneyleri, Ref. [31]. 3,9 mL 0.075 mmol/L DPPH reaksiyon solüsyonu alın ve farklı konsantrasyonlarda 100 μL polisakkarit solüsyonuyla karıştırın. Reaksiyon oda sıcaklığında 30 dakika karanlıkta gerçekleştirildi ve 515 nm'de absorbans değerleri ölçüldü. Pozitif kontrol olarak rutin kullanılarak, DPPH serbest radikal yakalama oranı şu şekilde hesaplandı: Yüzde I =[(A0–As)/A0]×100 (burada: As, numune çözeltisinin absorbansıdır; A0, örneksiz çözeltinin absorbansı) ve antioksidan aktivite yüzde 50 inhibisyon oranı (IC50) olarak ifade edilir.
1.2.5.2 ABTS artı serbest radikal yakalama deneyi
ABTS artı radikal yakalama deneyleri, Ref. [32]. 2 mL polisakkarit solüsyonu alın ve 2 mL ABTS artı serbest radikal solüsyonuna ekleyin, tek tip karıştırmadan sonra, oda sıcaklığında 6 dakika reaksiyona girin ve 734 nm'de UV absorpsiyonunu ölçün ve rutin pozitif kontroldür. ABTS artı serbest radikal yakalama yeteneğinin hesaplama formülü aşağıdaki gibidir: I( yüzde )=[(A0–As)/A0]×10{ {12}} (burada As, numune solüsyonunun absorbansıdır; A0, numune içermeyen solüsyonun absorbansıdır) Standart eğri, farklı konsantrasyonlara sahip Trolox standart solüsyonlarının Çizimi ölçülerek belirlenir (yüzde I =0.0247C −0.0046, R2=0.9937), ABTS anti-
Oksidatif aktivite mmol Trolox/g olarak ifade edilir.
1.2.5.3 FRAP yöntemi
Ref açıklanan yöntem. [33], FRAP antioksidan kapasitesinin belirlenmesi için kullanıldı. 5.0 mL TPTZ, 5.0 mL 20 mmol/L FeCl3 ve 50 mL sodyum asetat tampon çözeltisi (300
mmol/L, pH 3.6) FRAP çalışma solüsyonu hazırlamak için; 100 μL numune, 300 μL su ve 3,0 mL FRAP çalışma solüsyonu ile karıştırıldı, 37 derecede 30 dakika su banyosuna yerleştirildi; absorbans 595 nm'de ölçülmüştür. Standart eğriye göre standart madde (A=0.572C0.008, R2=0.9974) olarak FeSO4 ile standart bir eğri hazırlandı ve pozitif kontrol olarak rutin kullanıldı
İndirgeme gücünü mmol FeSO4/g polisakarit cinsinden hesaplayın.
1.3 Veri işleme
Tüm deneyler üç kez tekrarlandı ve ortalama değer alındı. Tepki yüzeyi deneylerinin tasarımı ve analizi için DesignExpert 8.0.6 yazılımı kullanıldı.
2 Sonuçlar ve analiz
2.1 Tek faktörlü deneysel sonuçlar
Tek faktör deneyinin sonuçları Şekil'de gösterilmektedir. Ultrasonik sıcaklığın kahve çiçeği polisakarit verimi üzerindeki etkisi: ultrasonik sıcaklık 40-80 derece ve polisakarit verimi yüzde 1,0048 -1,7982 idi. yüzde . 40-70 derece aralığında, kahve çiçeği polisakarit verimi, ultrasonik sıcaklığın artmasıyla kademeli olarak arttı, 70 derecede maksimuma ulaştı ve 70 dereceden sonra azalmaya başladı. Bunun nedeni, literatürde benzer şekilde bildirilen [29,34-35], yüksek sıcaklık koşulları altında kahve çiçeği polisakkaritlerinin yapısının bozulması nedeniyle azalan polisakarit verimi olabilir. Sonikasyon sıcaklığı 70 derece olarak seçilmiştir.
Ultrasonik zamanın kahve çiçeği polisakkarit verimi üzerindeki etkisi: ultrasonik süre 30-150 dk, polisakkarit verimi yüzde 1,0369 -1,5853, polisakkarit verimi ultrasonik sürenin artmasıyla arttı, ve 90 dakikada maksimuma ulaştı, sonikasyon süresinin artmasıyla verim düşmeye başladı. Bunun nedeni, kısa süreli ultrasonik ekstraksiyonun polisakkaritlerin tamamen çözünmesine elverişli olmaması, uzun süreli ultrasonik ekstraksiyonun ise polisakkaritleri bozacak ve literatürde de bildirilen verimde bir düşüşe yol açmasıdır [29,34-35]. Bu nedenle, sonikasyon süresi 90 dakika olarak seçildi.
Sıvı-katı oranının kahve çiçeği polisakkarit verimi üzerindeki etkisi: katı-sıvı oranının polisakkarit verimi üzerindeki etkisi küçüktür. Polisakkarit verimi, sıvı-katı oranının artmasıyla artmış ve 25:1 mL/g'de maksimuma ulaşmıştır. 25:1 mL/g'den sonra, sıvı-katı oranının artmasıyla verim azaldı. Daha az solvent, polisakaritin yetersiz çözünmesine yol açarak daha düşük polisakarit verimine yol açacaktır; daha fazla çözücü polisakkariti çözecek ve çökelmesini zorlaştıracak ve aynı zamanda ultrasonik radyasyonun çözücü tarafından emilmesi nedeniyle verim düşecektir. 29,34−35] de benzer raporlara sahiptir. Sıvı-materyal oranının verim üzerinde çok az etkisinin olduğu göz önünde bulundurularak reaktif miktarından tasarruf etmek için sıvı-materyal oranı 10:1 mL/g olarak seçilmiştir.
Ultrasonik gücün kahve çiçeği polisakarit verimi üzerindeki etkisi: ultrasonik güç 100-200 W olarak seçildi ve polisakarit verimi yüzde 1,1185 -1,8583 idi. W'dan sonra ultrasonik gücün artmasıyla verim düşmüştür. Ultrasonik gücün artması, polisakkaritleri çözücü içinde çözmek için hücreleri ve dokuları etkili bir şekilde yok edebilir, bu nedenle artan ultrasonik güç, polisakkaritlerin çökelmesi için faydalıdır; bununla birlikte, daha büyük ultrasonik dalgaların ürettiği parçalanma etkisi ve termal etki, kahve çiçeklerindeki safsızlıkların çözünmesini de artıracaktır. , termal etki polisakkarit bileşenlerini yok edecek ve literatürde de bildirilen polisakarit veriminin düşmesine neden olacaktır [36-37]. Bu nedenle ultrasonik güç 175 W olarak seçilmiştir.
Islatma süresinin kahve çiçeği polisakarit verimi üzerindeki etkisi: ıslatma süresinin polisakarit verimi üzerindeki etkisi küçüktü, ıslatma süresi 30-150 dakikaydı ve polisakarit verimi yüzde 1,1827 -1 idi. yüzde 4609 30-90 dakika aralığında, ıslatma süresinin artmasıyla polisakkarit verimi artmış ve 90 dakikada maksimuma ulaşmıştır. 90 dakika sonra ıslatma süresinin artmasıyla verim biraz düşmüş ve düzleşme eğilimi göstermiştir. Islatma süresinin uzatılması, ultrasonikasyon sırasında polisakkaritlerin çökelmesini kolaylaştırabilir ve enerji tüketimini azaltabilir. Ancak çok uzun süre ıslatma daha yüksek verim sağlayamaz ve çok uzun süre ıslatma da diğer bileşenlerin salınmasına neden olur ve polisakarit verimini etkiler. Bu, [38]'de bildirilene benzer. Islatma süresinin etkisinin küçük olduğu göz önünde bulundurularak zamandan tasarruf etmek için ıslatma süresi 30 dakika olarak seçilmiştir.
Alkol çökeltme konsantrasyonunun kahve çiçeği polisakkarit verimi üzerindeki etkisi: alkol çökeltme konsantrasyonunun polisakkarit verimi üzerinde çok az etkisi vardır, alkol çökeltme konsantrasyonu yüzde 75 ~ yüzde 95, polisakkarit verimi yüzde 0,9703 ~ yüzde ~1,2806'dır. Polisakkarit verimi, etanol konsantrasyonunun artmasıyla arttı ve yüzde 85 ile maksimuma ulaştı. Yüzde 85'ten sonra, etanol konsantrasyonunun artmasıyla verim düştü. Su ekstraksiyonu ve alkol çökeltme, çökelti yapmak için alkolde çözünmeyen polisakkaridin kullanılmasıdır. Eklenen etanol miktarı arttığında polisakkarit etanolde çözünmez ve çöker ve verim artar. Alkol çökeltme konsantrasyonu yüzde 85'i aştığında, polisakkarit verimi iyileştirilemez, ancak reaktifler boşa gider. Bu, [38]'de bildirilene benzer. İşlemi basitleştirmek için bu makale, çökelme için alkol konsantrasyonunu ayarlamak üzere doğrudan etanol ekleme yöntemini benimser. Aynı zamanda yüzde 80 ve yüzde 85 polisakkarit verimi çok farklı olmadığı için reaktif tasarrufu sağlayabilir ve atıkları azaltabilir. Bu nedenle alkol çökeltme konsantrasyonu yüzde 80 olarak seçilmiştir.
2.2 Tepki yüzey testi sonuçları
2.2.1 Tepki yüzey testi sonuçları Ultrasonik sıcaklık, ultrasonik süre ve ultrasonik gücün büyük etkisi vardır. Bu nedenle, yukarıdaki tek faktörlü deneylere dayanarak, yanıt yüzeyi yöntemi, ultrasonik sıcaklık, ultrasonik süre ve ultrasonik güç olmak üzere üç koşul için optimize edilmiştir. Sonuçlar Tablo 2'de gösterilmiştir.
Yanıt indeksi olarak polisakkarit verimi (Y) alınarak, ultrasonik sıcaklık, ultrasonik süre ve ultrasonik gücün üç faktörü ile bir regresyon modeli oluşturulmuş ve ikinci dereceden regresyon denklemi elde edilmiştir:
Y{{0}}.29−0.067A artı 0.{{10}}54B−0. 019C artı 0,34AB artı 0,083AC artı 0,011BC−0,40A2
−0.19B2−0.27C2
2.2.2 Varyansın anlamlılık testi
Test sonuçları Tablo 3'te gösterilmiştir.
Tablo 3'teki varyans analizi sonuçlarına göre toplam model anlamlıdır (P<0.0001), and the model reached a very significant level, indicating that the difference between different factors was significant; according to the absolute value of the linear coefficient of the regression equation, it can be seen that each factor has a significant effect on the total polysaccharide yield. The order of influence is: A>B>C, that is, ultrasonic temperature> ultrasonic time> ultrasonic power. Lack of fit item P=0.5764>0.05, uygun öğe testi eksikliği anlamlı değil, bilinmeyen faktörlerin test sonuçları üzerinde çok az etkiye sahip olduğunu ve artık öğenin temel olarak rastgele hatalardan kaynaklandığını, model seçiminin uygun ve doğru olduğunu gösteriyor . AB'nin etkisi önemliydi (P<0.05), and the influence of A2, B2, and C2 was extremely significant (P<0.01). In the whole model, the adjustment coefficient R2Adj=0.9277 in the model, indicating that 92.77% of the response value changes can be carried out through the model. Explanation, the coefficient of determination R2 = 0.9684, indicating that the model is highly reliable, and the model fits well with the experiment, and this model can be used for analysis and prediction [39−42].
2.2.3 Tepki yüzeyleri ve konturları
Kahve çiçeği polisakaritinin verimi üzerinde çeşitli faktörlerin etkileşiminin yanıt yüzey diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. Ultrasonik sıcaklık ve ultrasonik süre arasındaki etkileşim, ikisi arasındaki etkileşimin önemli olduğunu göstermiştir; ultrasonik sıcaklık değişmeden kaldığında, kahve çiçeği polisakkaritlerinin verimi önce arttı ve sonra ultrasonik sürenin artmasıyla azaldı; ultrasonik süre değişmeden kaldığında, kahve Çiçek polisakkarit verimi önce artmış, sonra ultrasonik sıcaklığın artmasıyla azalmıştır. Ultrasonik sıcaklık ve ultrasonik güç arasındaki etkileşimden, ultrasonik sıcaklık sabit olduğunda, kahve çiçeği polisakarit veriminin ultrasonik gücün artmasıyla önce arttığı, ardından azaldığı görülebilir; ultrasonik güç değişmeden kaldığında, kahve çiçeği polisakaritinin verimi ultrasonik dalga ile artar. Sıcaklık artışı önce artar sonra azalır. Ultrasonik zaman ve ultrasonik güç arasındaki etkileşimden, ultrasonik süre sabit olduğunda, kahve çiçeği polisakkarit veriminin ultrasonik gücün artmasıyla önce arttığı, ardından azaldığı görülebilir; ultrasonik güç sabit olduğunda, ultrasonik gücün artmasıyla kahve çiçeği polisakkarit verimi artar. Sürenin artması önce artar sonra azalır.
Bu nedenle, değerlendirme standardı olarak polisakarit verimini kullanarak, ultrasonik süre, ultrasonik sıcaklık ve ultrasonik güç olmak üzere üç koşul için yanıt yüzeyi yönteminin optimizasyon sonuçları şunlardır: ultrasonik sıcaklık 69.56 derece, ultrasonik süre 92.99 dk ve ultrasonik güç 174.01 W, bu koşul altında yüzde 2.290 olacağı tahmin ediliyor. Gerçek duruma göre, ultrasonik sıcaklık 69.5 derece, ultrasonik süre 93.{11}} dk, ultrasonik güç 175 W, daldırma süresi 30 dk, sıvı-malzeme oranı 10: 4 paralel test için 1 mL/g ve yüzde 80 etanol konsantrasyonu seçildi.
Ortalama verim yüzde 2,292 ± yüzde 0,061 idi. Temelde test tarafından elde edilen teorik değere yakındır, bu da tahmin edilen değer ile gerçek değer arasında iyi bir uyum olduğunu gösterir, bu nedenle bu çalışmada yanıt yüzeyi tarafından elde edilen optimize edilmiş işlem parametreleri doğru ve güvenilirdir [43].
2.3 Antioksidan kapasitenin deneysel sonuçları
DPPH testi, bitki antioksidan kapasitesi için etkili ve hassas bir değerlendirme modelidir. Test edilen numunenin serbest radikal yakalama kapasitesi, potansiyel proton verme kapasitesi ile ilişkilidir; ABTS testi, numuneleri test edebilen bitki numunelerinin antioksidan kapasitesini tahmin etmek için yaygın olarak kullanılır. FRAP yönteminde lipofilik ve hidrofilik bileşenlerin antioksidan aktivitesi; doğal ürünlerin indirgeme yeteneği, Fe3 artı -TPTZ'nin Fe2 artı -TPTZ'ye [44−45] indirgenmesiyle değerlendirildi. Kahve çiçeği polisakkaritlerinin antioksidan deneylerinin sonuçları Tablo 4'te gösterilmektedir. Kahve çiçeği polisakkaritleri, DPPH serbest radikallerine ve ABTS artı serbest radikallere karşı belirli antioksidan aktivitelere sahiptir, ancak antioksidan aktiviteleri rutininkinden daha düşüktür.
3 Sonuç
Bu deneyde, Yunnan küçük taneli kahve çiçeği hammadde olarak kullanıldı vepolisakkaritYunnan küçük taneliKahveçiçek ultrasonla çıkarıldı. Kahve çiçeği polisakkaritlerinin ekstraksiyonunda ultrasonik süre, ultrasonik sıcaklık ve ultrasonik gücün önemli etkileri olduğu bulunmuştur. Daha sonra, ultrasonik süre, ultrasonik sıcaklık ve ultrasonik güç tepki yüzeyi ile optimize edilmiş ve kahve çiçeği polisakkaritinin optimum işlem koşulları şu şekilde belirlenmiştir: ultrasonik sıcaklık 69.5 derece, ultrasonik süre 93 dakika, ultrasonik güç 175 W, sıvı-malzeme oranı 10:1 mL/g, Islatma süresi 30 dakikaydı ve etanol konsantrasyonu yüzde 80'di. Bu koşul altında, polisakarit verimi yüzde 2,292 ± yüzde 0,061 olmuştur. Yöntem, kahve çiçeğinin verimini etkili bir şekilde artırabilirpolisakkaritekstraksiyon süresini kısaltırken ve kullanılan etanol miktarını azaltırken. Antioksidan deneylerinin sonuçları, kahve çiçeği polisakkaritlerinin zayıf antioksidan kapasite gösterdiğini göstermiştir. Bu çalışma, kahve çiçeğinin daha fazla ayrılması ve saflaştırılması için bir referans sağlayacaktır.polisakkaritve etkinliği ve işlevi hakkında araştırma yapacak ve ayrıca kahvenin daha fazla geliştirilmesi ve kullanılması için teorik temel ve destek sağlayacaktır.
Destek olmak:
wallence.suen@wecistanche.com 0015292862950
