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基本信息

項目名稱:
天然抗氧化劑沙棗多酚的制備
小類:
生命科學
簡介:
本作品瞄準當前人類健康和食品安全的熱點問題,利用先進、環保、綠色的現代分離方法和技術對新疆特色優質資源沙棗中的多酚類物質的制備進行系統研究,開發出具有廉價、綠色、高效等優點的新型天然抗氧化劑。
詳細介紹:
沙棗為新疆特色植物資源,其經濟價值尚未引起重視,利用率極低,造成這一寶貴資源的極大浪費。沙棗多酚是沙棗的主要成分,含量高達8~10%,其抗氧化能力相比其他同類天然抗氧化劑高,可作為很好的天然抗氧化劑。本作品詳細的研究了以下內容: 1、沙棗多酚的提取工藝研究。本部分主要研究了超聲法、微波法和溫浸法3種提取方法,乙醇、丙酮、水3種溶劑對沙棗多酚提取效果的影響,篩選出最佳提取方法和溶劑。在此基礎上,通過單因素實驗和正交實驗尋找出沙棗多酚的最佳提取工藝。 2、沙棗多酚分離純化工藝研究。在查閱大量文獻資料的基礎上,本研究選用柱層析法對沙棗多酚進行分離純化。首先利用靜態吸附及解吸實驗確定柱層析填料,然后通過動態實驗研究各因素對分離效果的影響,確定分離純化沙棗多酚的優化工藝條件。 3、沙棗多酚抗氧化活性研究。本研究根據沙棗多酚清除羥自由基 (HO?)、超氧陰離子自由基(O2-?)、DPPH自由基的能力來判斷其抗氧化活性。羥自由基體系用Fenton反應法構建,超氧陰離子自由基體系用鄰苯三酚自氧化法構建,DPPH自由基由市場購得。同時進行了以下抗氧化活性的比較研究。 4、 沙棗多酚穩定性研究。主要研究了溫度、光照、pH、金屬離子對沙棗多酚的穩定性影響。 通過以上研究所得的工藝條件和方法,最終制得天然抗氧化劑---沙棗多酚。

作品圖片

  • 天然抗氧化劑沙棗多酚的制備
  • 天然抗氧化劑沙棗多酚的制備

作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

腫瘤、冠心病、動脈硬化等與人體內自由基密切相關的疾病發生率越來越高,另一方面,被廣泛使用的合成抗氧化劑如BHA、BHT等具有一定的毒性和致癌性,因此尋找出一種廉價、綠色的天然抗氧化劑已成為各國研究熱點。沙棗多酚是沙棗的主要成分,含量高達8~10%,其抗氧化能力相比其他同類天然抗氧化劑高。為將沙棗林由生態林轉變為生態經濟林,對沙棗多酚的研究具有重要意義。 1、創新點:瞄準當前人類健康和食品安全的熱點問題,利用先進、環保、綠色的現代分離方法和技術對新疆特色優質資源沙棗中的多酚類物質的制備進行系統研究,開發出新型天然抗氧化劑。 2、技術關鍵:(1)提取及分離純化技術:采用防止沙棗多酚氧化的常溫提取及分離純化技術。(2)固化粉末技術:尋找合理的固化方法,制備出符合純度指標的粉末狀固體沙棗多酚。 3、主要技術指標如下:(1) 提取多酚的最優工藝條件: 固液比1:12,丙酮濃度50%,提取次數3次,每次超聲30min。按此最佳條件提取的多酚含量為9.35%。(2) 沙棗多酚工藝流程和沙棗多酚抗氧化劑的質量標準(具體內容請參見申報書)

科學性、先進性

本作品為綠色無公害的天然物質,具有前沿性和現實的應用價值,順應了消費者注重安全意識的需求,具有較高的科技含量,其科學性先進性如下:1. 沙棗多酚的抗氧化性能分別是葡萄籽原花青素的1.5倍、茶多酚的2倍、油安油3倍、合成抗氧化劑BHA的9倍,而且隨著加入量的增加,其抗氧化性能呈現線性增加的趨勢。其抗氧化能力高于其它同類天然抗氧化劑。 2. 整體制備過程使用綠色試劑和大孔樹脂吸附分離等現代分離提純方法,能耗低、收率高,與合成抗氧化劑相比具有無毒、高效、綠色的特點。 3. 其它天然抗氧化劑成本高,受合成抗氧化劑市場沖擊較大。而沙棗資源豐富,僅新疆就有300萬畝,原料成本是市售茶多酚原料價的1/4。 4. 產品形式為不同純度粉末狀固體或浸膏,可直接作為商品,同時易于深層次加工,可滿足保健品、食品添加劑、醫藥品和化妝品等方面的需求。 5. 沙棗的其它成分用途也很廣,若實現產業化,可形成連續的、多方位的經濟循環,能形成真正意義上的沙棗經濟林帶而且可以帶動地方經濟發展,潛在價值很大。

獲獎情況及鑒定結果

本作品于2011年4月在石河子大學參加了評比、展示。

作品所處階段

實驗室階段

技術轉讓方式

(無)

作品可展示的形式

圖片、樣品

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

一、技術特點和優勢:1.1本項目對沙棗多酚的制備中采用了超聲提取技術、大孔樹脂吸附分離技術、溶劑萃取技術和正交實驗設計等現代技術方法。1.2 對于沙棗多酚的研究相關報道很少,本作品對沙棗多酚的制備進行了系統的研究,具有前沿性。 二、市場分析和經濟效益:2.1市場分析:2009年,天然抗氧化劑按所占市場比例來算規模至少可達20億人民幣,并呈現出逐漸增長趨勢。全國每年就精煉油一項需用抗氧化劑就有650噸。不算其它行業,就防止食品氧化的添加劑年需求量可達4000噸。2.2經濟效益:“茶多酚"的國內市場價為42萬元人民幣/噸,國際市場價即60萬元人民幣/噸,而且價格呈現逐漸上升的趨勢。沙棗多酚的制取成本與茶多酚相比可降低8--10萬元人民幣/噸。同時沙棗全身都是寶,除了可食用、藥用外,還有防風固沙等作用。所以可形成多方位的經濟循環,不僅能形成真正意義上的沙棗生態經濟林帶而且可以快速帶動地方經濟發展。

同類課題研究水平概述

國內現階段對植物多酚的研究主要有以下幾種: 1.蘋果多酚:蘋果多酚包括多種酚類物質,可分為酚酸及其羥基酸酯類、糖類衍生物和黃酮類化合物(如兒茶素、表兒茶素、原花青素、二羥基查耳酮、黃酮醇配糖體等。成熟蘋果中的多酚主要為綠原酸JL茶素以及原花青素等,而未成熟蘋果中則含有較多的二羥基查耳酮、黃酮醇類化合物。未成熟的蘋果與成熟蘋果相比,成分組成相似,但成分含量上有很大的差異,特別是多酚類物質的含量高出成熟蘋果含量的10倍以上。蘋果的品種不同,各主要成分的含量也有差異。 2.茶多酚:茶多酚是茶葉中含有的一類多羥基酚類化合物的總稱,簡稱為TP,含量約占茶葉干物質總量的20%一30%。TP是一類以兒茶素類為主體的多酚類化合物,除兒茶素類外.有黃烷醇類、黃烷酮類、酚酸類和花色苷及其苷元。其中兒茶素類化合物為茶多酚的主體成分,約占茶多酚總量的65%一80%。具有保健功能的主要是兒茶素和黃酮類物質。 3.葡多酚:葡多酚廣泛存在于葡萄籽、葡萄皮與果汁中。這類多酚由表兒茶酸等酚酸類、黃烷醇類、花色苷類、黃酮醇類和縮聚單寧等物質組成,其中以原花色苷的含量最為豐富,可以達到80%一85%(也有報道含量大約在50%一98%之間),其他成分如兒茶素和表兒茶素的含量次之.大約為5%,在葡萄耔與葡萄皮中,葡多酚的含量較高,有資料表明,紅葡萄的果皮中,多酚含量可達25%一50%.種籽中則可達50%一70%。葡多酚的組成較為復雜,盡管國外做了很多這方面的研究,但是對于葡多酚化學成分的定量分析還沒有可靠的方法。 4.柑橘多酚:柑橘類特別是柑橘外皮中含大量多酚橙皮苷,橙皮苷含量多的植物還有橘皮,陳皮(中藥)。苷橘提取物中主要成分為紅紫色多酚和花色苷,它們有促進網膜視紫質再合成和促進暗適應的作用,還能保護毛細血管、改善循環系統具有抗潰瘍,消除活性氧等功效,在歐洲已用作循環器官和眼科的保健藥品。 其中,茶多酚是研究比較成熟的已市場化的產品,但比較昂貴,普通人群難以受益。其它天然抗氧劑國內也只是處于初步研究階段。沙棗多酚比其他植物多酚具有明顯優勢,而對于沙棗多酚的研究報道目前還很少。本品是從沙棗中提取多酚,研究其最佳提取工藝、分離純化工藝,進而研究其抗氧化能力及穩定性,最后得到多酚固體粉末。本品力在開發出新型天然抗氧化劑,具有創新性和前沿性。
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