纖維素酶法提取竹葉黃酮的機(jī)理研究.pdf

1、竹葉黃酮具有抗自由基、抗氧化活性及降血脂能力，對(duì)人體無(wú)害、無(wú)刺激、無(wú)毒副作用，還具有抑菌、抗炎及防腐的作用。
　　 本文采用纖維素酶法提取竹葉中的黃酮類物質(zhì)，研究了酶的種類及用量、竹葉特征尺寸L、提取溫度T、轉(zhuǎn)速n、液固比SS和pH值等工藝參數(shù)對(duì)竹葉黃酮提取的影響，采用正交試驗(yàn)法對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，纖維素酶使竹葉黃酮的提取速率加快，達(dá)平衡時(shí)間te縮短，但不改變黃酮的平衡提取率ηe;減小竹葉尺寸L,黃酮的提取速率加快，但

2、ηe不變;T升高，黃酮的提取速率和平衡提取率ηe均增大;轉(zhuǎn)速n對(duì)竹葉黃酮的提取幾乎沒(méi)有影響;隨著SS增大，提取液中黃酮的平衡濃度逐漸減小，ηe增大;不調(diào)pH時(shí)，無(wú)論水提還是酶提，黃酮的η均最大。酶法提取竹葉黃酮的較佳工藝條件是:不調(diào)pH，保持液固比為20g·g-1，加入100U·g-1纖維素酶，在55℃下提取。1.5h時(shí)，竹葉黃酮的提取率η為50.11％，比直接水提時(shí)的η提高了12.7％。
　　 用So提出的三段式動(dòng)力學(xué)模型（洗

3、滌階段、快擴(kuò)散階段和慢擴(kuò)散階段）描述酶提過(guò)程，發(fā)現(xiàn)三段式模型能夠很好地描述竹葉黃酮的提取動(dòng)力學(xué)。其中，洗滌階段極快，該階段的竹葉黃酮平衡提取率η(")e占黃酮總平衡提取率ηe的12.6～17.9％;快擴(kuò)散階段黃酮的平衡提取率ηd1e1占ηe的64.3～76.4％;慢擴(kuò)散階段黃酮的平衡提取率ηd2只占ηe的7.4～18.1％，且黃酮進(jìn)行慢擴(kuò)散的時(shí)間是快擴(kuò)散階段的7～35倍。黃酮的快擴(kuò)散階段符合平板型Fick第二定律，主要受內(nèi)擴(kuò)散控制，推導(dǎo)

4、出適用于本體系的表觀速率常數(shù)為k=π2/4(λγ)2δ2D。
　　 用掃描電鏡觀察了水提和酶提取后樣品的細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化，用高效液相色譜考察了纖維素酶對(duì)竹葉黃酮提取的影響。結(jié)果表明，纖維素酶不改變傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)機(jī)理，也不分解黃酮，它只破壞細(xì)胞壁，從而降低擴(kuò)散阻力使溶質(zhì)的傳質(zhì)速率和表觀擴(kuò)散系數(shù)D'提高。得到了快擴(kuò)散提取階段的表觀擴(kuò)散系數(shù)D'd1與提取溫度、竹葉尺寸之間的關(guān)系。酶提時(shí)，lnD'd1=-24.9436-1190.48/T+12

5、8.8851(L/δ)-3.5，在30～60℃范圍內(nèi)，D'd1為2.93×10-13～9.14×10-13m2·s-1;水提時(shí)，lnD'd1=-23.8648-1591.59/T+124.1911(L/δ)-3.5，在30～60℃范圍內(nèi)，D'd1為2.30×10-13～7.84×10-13m2·s-1。酶提時(shí)快擴(kuò)散提取階段的活化能Ed1a為9.898kJ·mo1-1，比水提時(shí)降低了25.20％。熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果表明，水提和纖維素酶輔助提取