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黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa)是一种多年生落叶灌木的果实,属于浆果类。果实中包含原花青素、花色苷、槲皮素等多酚类化合物以及有机酸类、三萜类、甾醇类化合物等生物活性成分,其中多酚类化合物总量达2.5%~3.5%,均高于蓝莓、越橘和蔓越莓等浆果。黑果腺肋花楸具有抗氧化、消炎、抗癌、降糖降脂、保护肝脏等生理功能,对心、脑血管疾病有特殊的疗效。目前,黑果腺肋花楸产品加工业日益壮大,应用果实加工的果汁饮料、果酒、果酱等食品、保健品在市场上逐渐流行,而产品加工过程中产出的果渣副产物却未得到有效利用,造成了资源浪费。本文以黑果腺肋花楸果渣为试验原料,围绕多酚的提取纯化工艺及活性研究展开,对提高黑果腺肋花楸资源的综合利用率和产品附加值具有十分重要的意义。1.为了提高黑果腺肋花楸果渣中总多酚和总黄酮的得率,在单因素试验的基础上,应用响应面设计对超声辅助双水相提取总多酚和总黄酮的工艺进行优化,得到黑果腺肋花楸果渣中总多酚的最佳提取条件为:硫酸铵浓度0.324 g/mL、醇水比0.69、超声时间52 min、超声功率200 W;总黄酮的最佳提取条件为:硫酸铵浓度0.320 g/mL、醇水比0.71、超声时间50 min、超声功率200 W。通过三次验证试验获得黑果腺肋花楸果渣中总多酚的得率为(68.15±1.04)mg/g,总黄酮的得率为(11.67±0.63)mg/g;实际测定值与理论预测值的相对误差分别为0.13%、2.91%。超声辅助双水相法是提取黑果腺肋花楸中多酚类化合物的一种较佳方法。2.为了使黑果腺肋花楸多酚得到精细化利用,采用大孔树脂吸附法对黑果腺肋花楸多酚的粗提物进行分离纯化。通过比较HPD-600、NKA-9、AB-8和D101大孔树脂对黑果腺肋花楸多酚粗提物的纯化效果,确定HPD-600型树脂为优选树脂。应用HPD-600型树脂纯化黑果腺肋花楸多酚粗提物的工艺参数为:进样液浓度4.64mg/mL、自然pH值、进样流速1.0mL/min、进样体积6.0BV、乙醇体积分数60%、洗脱流速0.5 mL/min、洗脱体积2.5 BV。在此条件下,黑果腺肋花楸多酚的纯度由15.54%增加到76.90%,提高了 4.95倍。3.通过研究HPD-600型树脂对黑果腺肋花楸多酚的静态吸附动力学,得出该吸附过程基本符合伪二阶模型;通过研究HPD-600型树脂对黑果腺肋花楸多酚的吸附等温线,得出HPD-600型树脂对黑果腺肋花楸多酚的等温吸附过程属于单分子层“优惠吸附”。4.应用傅立叶变换红外光谱和HPLC-MS对黑果腺肋花楸多酚纯化物进行组分分析,推测出4种物质分别为咖啡酸、奎宁酸、山奈酚-3-O-葡萄糖苷和山奈酚-阿拉伯糖苷。5.采用滤纸片法测定黑果腺肋花楸多酚对不同细菌和霉菌的抑制活性,结果表明,黑果腺肋花楸多酚对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黄曲霉、烟曲霉、米根霉、岛青霉、康宁木霉均有一定的抑制作用,其中对金黄色葡萄球菌的抑制作用强于大肠杆菌,对烟曲霉的抑制效果最强,最低抑制浓度为0.1719 mg/mL。研究温度和pH值对黑果腺肋花楸多酚抑菌效果的影响,结果表明,对于金黄色葡萄球菌,70℃的热处理对黑果腺肋花楸多酚的抑菌效果略有促进作用,在pH 5.0条件下,黑果腺肋花楸多酚对金黄色葡萄球菌的抑制效果最强,而对于烟曲霉,处理温度和pH值的变化对抑菌效果均有破坏作用。6.通过研究黑果腺肋花楸多酚对α-淀粉酶的抑制作用及机理,结果表明,黑果腺肋花楸多酚对α-淀粉酶具有显著的抑制作用,在0.10~0.70 mg/mL范围内,黑果腺肋花楸多酚对α-淀粉酶的抑制作用强于阳性对照品阿卡波糖;其抑制类型属于可逆非竞争性抑制,抑制常数为0.1932mg/mL;在202nm波长处,黑果腺肋花楸多酚能够引起α-淀粉酶紫外吸收的增强和吸收峰的红移。7.通过考察温度、介质pH值、光照和金属离子对黑果腺肋花楸多酚稳定性的影响,结果表明,在低温、避光和弱酸性条件下黑果腺肋花楸多酚具有良好的稳定性,Zn2+、Mg2+、Al3+、Ca2+、Cu2+、K+六种金属离子对黑果腺肋花楸多酚的稳定性均有不同程度的破坏作用,其中Cu2+的破坏作用最大;黑果腺肋花楸多酚的降解符合一级动力学反应,30℃、50℃、70℃和90℃条件下黑果腺肋花楸多酚的降解速率常数k分别为0.0189、0.0192、0.0290和0.0553,反应活化能Ea为 16.27 kJ/mol。