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低共熔溶液提取铁观音茶多酚工艺的响应面法优化

阮怿航 吴亮宇 鲁静 黄秀红 刘丽辰 林金科

阮怿航,吴亮宇,鲁静,等. 低共熔溶液提取铁观音茶多酚工艺的响应面法优化 [J]. 福建农业学报,2020,35(2):217−225 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.013
引用本文: 阮怿航,吴亮宇,鲁静,等. 低共熔溶液提取铁观音茶多酚工艺的响应面法优化 [J]. 福建农业学报,2020,35(2):217−225 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.013
RUAN Y H, WU L Y, LU J, et al. Deep Eutectic Solvents Extraction of Polyphenols from Tieguanyin Tea Optimized by Response Surface Method [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2020,35(2):217−225 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.013
Citation: RUAN Y H, WU L Y, LU J, et al. Deep Eutectic Solvents Extraction of Polyphenols from Tieguanyin Tea Optimized by Response Surface Method [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2020,35(2):217−225 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.013

低共熔溶液提取铁观音茶多酚工艺的响应面法优化

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.013
基金项目: 福建省高校产学合作项目(2016N51010041);安溪县科技项目(KH1500790);福建省安溪县现代农业产业园协同创新中心项目(KMD18003A)
详细信息
    作者简介:

    阮怿航(1994−),男,硕士研究生,研究方向:茶资源利用与保健功效(E-mail:ruanyihang2017@163.com

    通讯作者:

    林金科(1967−),男,博士,教授,研究方向:茶叶深加工与资源利用(E-mail:ljk213@163.com

  • 中图分类号: TS 201.2

Deep Eutectic Solvents Extraction of Polyphenols from Tieguanyin Tea Optimized by Response Surface Method

  • 摘要:   目的  探索一种绿色、环保、安全、高效的铁观音茶多酚提取新方法,为茶多酚绿色提取提供新的技术参考。  方法  以铁观音成品茶为原料,采用新型绿色溶剂——低共熔溶液提取茶多酚;首先筛选出最优的低共熔溶液提取体系,然后在单因素试验的基础上,通过响应面法优化,研究时间、温度、溶液含水率对提取率的影响,得出最佳提取条件并分析其主要成分;最后通过测定DPPH自由基清除率分析茶多酚的抗氧化能力。  结果  筛选出最适的茶多酚低共熔溶液提取体系为:乳酸-甜菜碱,其次得到最佳单因素提取条件为提取时间40 min、提取温度60℃、含水率30%、摩尔比2 1、固液比1 40(g : mL);响应面优化分析得到最佳提取条件为:时间46.79 min、温度62.48℃、溶液含水率32.15%,在此条件下茶多酚提取率为15.42%。通过高效液相色谱分析茶多酚组分,其中没食子酸含量占1.40%,儿茶素类物质占84.99%,其他组分占13.61%。低共熔溶液法提取的茶多酚DPPH自由基半清除浓度(IC50)值73.89 μg·mL−1,比抗坏血酸提高了37.80%。  结论  采用响应面法优化得出的低共熔溶液提取茶多酚最佳工艺条件,可有效提高铁观音茶多酚提取率。
  • 图  1  不同提取时间对茶多酚提取率的影响

    注:不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),不同小写字母表示差异显著(P<0.05),图2~5同。

    Figure  1.  Effect of processing time on polyphenol extraction rate

    Note: Different uppercase and lowercase letters indicate extremely significant differences(P<0.01) and significant differences(P<0.05). The same as Fig.25.

    图  2  不同提取温度对茶多酚提取率的影响

    Figure  2.  Effect of processing temperature on polyphenol extraction rate

    图  3  不同低共熔组分摩尔比对茶多酚提取率的影响

    Figure  3.  Effect of molar ratio of DESs on polyphenol extraction rate

    图  4  不同低共熔溶液含水率对茶多酚提取率的影响

    Figure  4.  Effect of moisture content of DESs on polyphenol extraction rate

    图  5  不同固液比对茶多酚提取率的影响

    Figure  5.  Effect of substrate-solvent ratio on polyphenol extraction rate

    图  6  各因素影响多酚提取率的响应面分析

    Figure  6.  Response surface diagram of factors affecting polyphenol extraction rate in DESs process

    图  7  茶多酚组分HPLC色谱分析

    Figure  7.  HPLC chromatogram of tea polyphenols

    图  8  儿茶素各组分含量

    Figure  8.  Contents of catechin components

    图  9  茶多酚提取物对DPPH自由基的清除作用

    Figure  9.  DPPH free radicals scavenging of tea polyphenol extract

    表  1  Box-Behnken试验因素水平及编码

    Table  1.   Factors and coding levels in Box-Behnken experiment

    水平
    Levels
    因素 Factors
    A时间
    Time/min
    B温度
    Temperature/℃
    C溶液含水率
    Water raito of solvent/%
    −1 20 50 20
    0 40 60 30
    1 60 70 40
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    表  2  不同低共熔溶液体系提取茶多酚

    Table  2.   DESs for polyphenol extraction

    名称
    Name
    提取率
    Extraction ratio/%
    相对水提取提高
    Aqueous extraction ratio exceeded by DES/%
    水 Water8.61±0.27Aa
    果糖/氯化胆碱
    Fructose/Choline chloride
    12.47±0.74Bb44.90
    乳酸/氯化胆碱
    Lacticacid/Choline chloride
    12.69±0.81Bb47.36
    苹果酸/甜菜碱
    Malicacid/Choline chloride
    12.68±0.68 Bb47.24
    柠檬酸/甜菜碱
    Citricacid/Betaine
    12.79±0.54Bb48.59
    乳酸/甜菜碱
    Lacticacid/Betaine
    14.40±0.53 Cc67.29
    注:同列数据后不同大、小写字母表示差异极显著(P<0.01)或差异显著(P<0.05)。
    Note: Different uppercase and lowercase letters in the same column indicate extremely significant differences (P<0.01) and significant differences (P<0.05).
    下载: 导出CSV

    表  3  响应面优化结果

    Table  3.   Response surface experiment and results

    序号
    Number
    A时间
    Time
    B温度
    Temperature
    C含水率
    Water ratio
    Y提取率
    Extraction ratio/%
    100015.46
    2−10114.68
    300015.33
    400015.40
    5−10−113.93
    60−1−113.62
    7−1−1014.37
    810−114.63
    900015.27
    1011015.07
    111−1014.74
    1201114.88
    1301−114.57
    14−11014.86
    150−1114.76
    1600015.39
    1710115.01
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    表  4  方差分析

    Table  4.   Regression statistical analysis

    来源
    Source
    平方和
    Sum of square
    自由度
    Degree of freedom
    均方
    Mean square
    F
    F value
    P
    P value
    显著性
    Significance
    模型 Model4.1390.4648.03<0.000 1**
    A时间 Time0.3210.3233.890.000 6**
    B温度 Temperature0.4510.4546.70.000 2**
    C含水率 Water raito0.8310.8387.03<0.000 1**
    AB6.40×10−316.40×10−30.670.440 2
    AC0.03410.0343.580.100 4
    BC0.1710.1718.010.003 8**
    A20.2710.2728.080.001 1**
    B20.5410.5456.290.000 1**
    C21.311.3135.65<0.000 1**
    残差 Resdual0.06779.561×10−3
    失拟项 Lack of fit0.04630.0152.920.164
    纯误差 Pure error0.02145.250×10−3
    总和 Cor total4.216
    注:*,P<0.05,表示显著差异;**,P<0.01,表示极显著差异。
    Note: *, P<0.05, indicating significant difference; **, P<0.01, indicating extremely significant difference.
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  • [1] 黄欢, 赵展恒, 王玉娇, 等. 铁观音加工过程中咖啡碱、茶多酚、游离氨基酸含量变化研究 [J]. 福建农业学报, 2014, 29(3):282−285. doi: 10.3969/j.issn.1008-0384.2014.03.017

    HUANG H, ZHAO Z H, WANG Y J, et al. Study on the content change of caffeine, tea polyphenols and free amino acids in the Tie-Guanyin oolong tea machining process [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2014, 29(3): 282−285.(in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1008-0384.2014.03.017
    [2] 赵晶晶, 刘宝友, 魏福祥. 低共熔离子液体的性质及应用研究进展 [J]. 河北工业科技, 2012, 29(3):184−189. doi: 10.7535/hbgykj.2012yx0316

    ZHAO J J, LIU B Y, WEI F X. Property and application of eutectic ionic liquid [J]. Hebei Journal of Industrial Science and Technology, 2012, 29(3): 184−189.(in Chinese) doi: 10.7535/hbgykj.2012yx0316
    [3] 杨申明, 王振吉, 王波. 白竹山云雾茶中茶多酚提取工艺研究 [J]. 食品工业, 2014, 35(8):4−8.

    YANG S M, WANG Z J, WANG B. Study on extraction technology of tea polyphenol from baizhu mountain tea [J]. The Food Industry, 2014, 35(8): 4−8.(in Chinese)
    [4] 于基成, 金莉, 薄尔琳, 等. 超临界CO2萃取技术在茶多酚提取中的应用 [J]. 食品科技, 2007, 32(1):85−87. doi: 10.3969/j.issn.1005-9989.2007.01.024

    YU J C, JIN L, BO E L, et al. Application of supercritical fluid extraction technique on tea polyhenols [J]. Food Science and Technology, 2007, 32(1): 85−87.(in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1005-9989.2007.01.024
    [5] 韦露, 樊友军. 低共熔溶剂及其应用研究进展 [J]. 化学通报, 2011, 74(4):333−339.

    WEI L, FAN Y J. Progress of deep eutectic solvents and their applications [J]. Chemistry, 2011, 74(4): 333−339.(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-08-20
  • 修回日期:  2019-10-21
  • 网络出版日期:  2020-04-02
  • 刊出日期:  2020-02-01

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