Какое значение метод извлечения Lutein из Marigold Flower?

Тагетес эректа (marigold) — муниципалитет в мексике. Он также известен как календула, потому что богат лютейном, естественным каротеноидом, который составляет более 90% его содержания. По мере проведения дальнейших исследований в области фармакологических функций лютеина, установлено, что он имеет ряд активных функций, таких как профилактика и лечение атеросклероза, повышение кузова и#39. Иммунная система, профилактика катаракты и защита зрения. В настоящее время в людях наблюдается отклонение#39; понимание токсичности синтетических пигментов. Мир и общество#39; контроль за видами и количеством используемых синтетических пигментов из года в год расширяется. Благодаря их широкому применению, люди#39; спрос на натуральные пигменты растет из года в год. Люди и общество#39;s понимание1. Лутейн постепенно углубляется, и фокус смещается от простого синтеза пигментов к исследованию, как извлечь естественные пигменты и использовать их, чтобы раскрыть больше функций.

У лютейна не только натуральные пигменты, а также антиоксидантной активности, и становится все более популярным среди потребителей. Как внутри страны, так и за рубежом обнаруживается все больше и больше его функций. В китае в таких регионах, как юньнань, гуйчжоу и сычуань, широко используются маригольды в качестве средства возрождения сельских районов. Однако из-за того, что исследования по лютейну в китае начались позже, чем в зарубежных странах, некоторые страны более продвинулись в химической технологии подготовки высокой чистоты лютейна и подали заявки на многие патенты на химическую подготовку, что затруднило для китая совершенствование добычи и подготовки морских гольдов. Китай и Китай#39. Нефтепродукты компании "лютейн" представляют собой главным образом сырую нефть с низкой добавленной стоимостью. С учетом вышеуказанных проблем подготовка высокочистоты lutein стала неотложной задачей. Кроме того, восемь специальных изомеров в лютейне могут быть извлечены и отделены от растений до сих пор, и ни Один из них не может быть синтезирован химическими методами. Поэтому добытый лютейн имеет определенное практическое значение [1].

1 практическая ценность

1.1 декоративная ценность

Маригольды — это ежегодные травяные растения высотой 70 — 100 см. Они широко используются в пищевой промышленности из-за сильного желтого пигмента в цветах. В настоящее время этот желтый пигмент экспортируется в основном в соседние страны, и есть определенная перспектива производства. Его не хватает на международном рынке. Мариголды, посаженные в непрерывном поле, также выполняют функцию украшения окружающей среды как характерного сельскохозяйственного продукта для возрождения сельских районов и имеют высокую декоративную ценность [2].

1.2 функция окраски

Лютейн обладает сильной красочной способностью, которая может увеличить вылупляемость яиц и скорость разведения птицы. Как люди, как правило, судить о качестве птицы на основе питательной ценности мяса, лютейн также является естественным пигментом без побочных эффектов, которые могут быть использованы для цвета яичных желтков, птицы и куриного корма. Поскольку его функции безопасности и питания отвечают рыночному спросу, он широко используется для окраски кормов в различных странах [3].

1.3 функция борьбы с раком

Лютейн — это каротеноид с особой физиологической активностью, который может сдерживать рост опухолей человека [4] и защищать от многих видов рака, таких как Рак кожи, Рак груди и толстой кишки. Существует корреляция между заболеваемостью раком молочной железы и потреблением лютеина, поскольку эксперименты показали, что заболеваемость раком молочной железы в группе с низким потреблением лютеина в 2,08-2,20 раза выше, чем в группе с высоким потреблением лютеина [5-6].

1.4 антиоксидантная функция

Лютейн является антиоксидантом с хорошей антиоксидантной активностью, который может эффективно противостоять повреждению свободных радикалов в клетках человеческого организма. Антиоксидант лютейн может предотвратить проблемы кожи, вызванные слишком много солнечного света; Лютейн, антиоксидантные витамины, зеаксантин и свободные радикальные мусорщики могут предотвратить катаракту. Кроме того, zeaxanthin также может противостоять повреждению возрастной макулярной дегенерации и окислению сетчатки [7].

1.5 эффект ухода за кожей

Природный антиоксидант luteinМожет эффективно предотвратить повреждения кожи, вызванные солнечным светом и защитить от неблагоприятного воздействия ультрафиолетового излучения на организм человека. После того как кожа подвергается воздействию ультрафиолетового излучения, поглощение световой энергии лютейном помогает иммунной системе поддерживать нормальную реакцию и обеспечивает уход за кожей. Этот вывод служит ориентиром для исследований других продуктов по уходу за кожей [8].

2 метод извлечения

В настоящее время общие методы экстракции природного лютеина включают: сверхкритическую экстракцию CO2, экстракцию органических растворителей, микроволновую экстракцию и т.д. Общим недостатком этих процессов добычи является их низкая эффективность. Часть лютейна прикреплена к стенкам растительных клеток и с трудом растворяется во время экстракции, что отнимает много времени и влияет на урожайность. Поэтому в вышеуказанном процессе экстракции часто необходимо использовать ультразвук для дальнейшей обработки. Таким образом, тепловое воздействие и механическое действие ультразвука используются для ускорения разрушения стенок клеток, так что лютеин растворяется в стенках клеток, тем самым сокращая время извлечения и повышая урожайность лютеина [9].

2.1 сверхкритическая добыча CO2

Джин лимей и др. использовали сверхкритическую технологию извлечения CO2 для извлечения масла из семян мариголда. Ортогональный проектный эксперимент был использован для изучения таких факторов, как температура, давление, время экстракции и расход CO2 в процессе экстракции для определения оптимальной скорости экстракции семенного масла. Был сделан вывод о Том, что: CO2 при температуре 40 °C, скорости потока 20-40 кг · н -1, времени извлечения 3 ч и давлении 35 мпа. Полученное таким образом семенное масло без запаха, оранжево-желтого цвета, с значением йода 50,17 г /100 г и кислотным значением 46,93 мг ко/г масла [10]. Сон давей и др. изучали факторы, влияющие на извлечение ксантофилов, и проводили однофакторные эксперименты с факторами, влияющими на извлечение ксантофилов сверхкритической жидкостью CO2. Окончательные оптимальные факторы были определены по чувствительной поверхности: время вытягивания 180 мин, температура вытягивания 60 °C и давление вытягивания 48,6 мпа. В конечном итоге максимальная урожайность лютеина (мг/г) составляет 8,44, проверенное значение - 8,41, а относительная погрешность по сравнению с прогнозируемым значением-лишь 0,0036. Поэтому метод поверхностной реакции может быть использован в качестве метода извлечения желтого пигмента мэриголд [11].

Ян чжунлин и др. использовали сверхкритическую экстракцию CO2 для извлечения лютейна, а также использовали однофакторные и ортогональные эксперименты для определения влияющих факторов. Размеры воздействия: время > Температура > Давление > Расход CO2; Оптимизированные технологические условия: время вытяжки 4 ч, давление вытяжки 24 мпа, температура 54 °C, расход CO2 12 л · н -1, температура разделения I 42 °C, давление 11 °C, температура разделения II 38 °C, давление так же, как и в резервуаре для хранения. В этих условиях, используя лютеин в качестве сырья с доходностью 825 мг · (100 г) 1, урожайность составила 95,6% [12].

2.2 ультразвуковой метод

Куанг ян и др. рассчитали урожайность лютея ортогональным методом. Влияние таких факторов, как время ультразвуковой экстракции, соотношение жидкости к материалу, размер частиц и ультразвуковая мощность на выход были определены в ходе эксперимента, с тем чтобы получить оптимальные технологические условия для морских гольдов. В условиях частиц marigold размером 150-180 грав (80-100 сеток) оптимальным процессом является ультразвуковая мощность 150 вт, ультразвуковое время 40 мин, соотношение жидкости и твердого тела 1:15 (г: мл) [13].

2.3 метод экстракции органических растворителей

С развитием процессов экстракции органический растворитель обычно используется для экстракции лютеина растений, поскольку лютеин широко распространен в клетках растений и с трудом растворяется в органических растворителях, что приводит к низкой урожайности лютеина. Использование ультразвуковых волн может изменить эту ситуацию и значительно увеличить добычу. Чэнь бин и др. использовали ацетон в качестве растворителя для экстракции в условиях соотношения материалов и жидкости 1:50 (г: мл) общим методом экстракции и в конечном итоге получили абсорбцию 1,3325. Поглощение экстракта, полученного с помощью ультразвукового метода, достигло 2,2076. Факторы, влияющие на размер: ультразвуковая мощность > Соотношение жидкости и материала > Ультразвуковое время > Ультразвуковая температура. Оптимальными условиями для эксперимента были: температура 50 градусов, соотношение жидкости к материалу 1:30 (г: мл), ультразвуковая мощность 400 вт, время 40 мин. лучшим экспериментальным результатом было: максимальная абсорбционная длина волны 442 нм, абсорбция 3,673. Если продукт не сапонифицирован, то после экстракции он имеет высокое содержание лютеина эфира. Для получения наилучших результатов время сапонификации контролируется в 9 ч., а содержание лютеина достигает 96% [14].

Ван ся и др. извлекли лютейновые эфиры из хлебопекарных изделий, выбрав соответствующий экстракционный растворитель, и изучили время сапонификации, концентрацию ко и эффект экстракции различных экстракционных растворителей. Лучшие результаты сапонификации получены с использованием 2 г пробы (теста), 10 мл абсолютного этанола, 0,2 г BHT, 10 мл раствора 60 г /100 мл ко и 3 ч тряски при комнатной температуре. Лучшим экстракционным растворителем является вциклогексан: Vhexane: Vethyl acetate = 1,2:2,2, с доходностью 94,31% до 103,83%. Относительное стандартное отклонение экспериментальной точности составляет менее 5%. Результаты показывают, что этот метод может быть использован для извлечения лютеина эфиров из хлебобулочных изделий [15].

2.4 ультразвуковой метод

Е. жаовэй и др. изучали оптимальные технологические условия для лютейна в морских гольдах, используя микроволновую печь, нагрев ванны с водой и ультразвуковые методы для изучения экспериментальных условий и, наконец, определения оптимальных технологических условий. Результаты показали, что выход лютеина ультразвуковым методом был выше, чем при нагревании ванны с водой и микроволновом методе, а содержание лютеина могло достигать 21,9 мг/г. Таким образом, выход лютеина можно повысить с помощью ультразвукового метода [16]. Ян юншанг и др. определили, что конечным методом экстракции является использование нефтяного эфира-этанола, содержащего 40% этанола в качестве экстракционного агента, с отношением материала к жидкости 1:10 (г: мл), ультразвуковой частотой 100 КГЦ, условиями являются: добавить 4 мл 15% гидроксидного этанола натрия раствор к 1 г меригольда, время сапонификации 3 ч, температура сапонификации 65 ° C, ультразвуковая мощность 500 вт. В этих условиях добыча составила 0,872 мг/г [17].

2.5 экстракция сверхкритической жидкости

Сверхкритическая экстракция жидкости в настоящее время является распространенным методом, используемым для извлечения активных ингредиентов из растений и животных. Этот метод экстракции не уничтожает активные ингредиенты растений и животных и является нетоксичным. Многие современные методы экстракции сверхкритических жидкостей были расширены от первоначального экспериментального масштаба до массового производства. Ли дацзин и др. ферментированные сушеные цветы, а затем сверхкритический CO2 был получен путем регулирования давления около 20-40 мпа, сверхкритическая экстракция была проведена в течение 1-10 часов, и экстракт был получен путем вакуумной дистилляции. После сапонификации чистота выборки составила 18% — 22%, а цвет — 212 — 321 [18].

2.6 процесс извлечения с помощью микроволн

Успешно использовался для извлечения лютейна. Результаты показали, что экстракционным растворителем является этилацетат, а условия экстракции оптимизированы для получения следующих результатов: микроволновая мощность 560 вт, время экстракции 20 с, соотношение материалов и жидкости (г: мл) 1:20 [19]. Фан цзянфэн и др. изучали синергетический эффект микроволновой и поверхностно-фасадной связи для оптимизации экспериментальных условий. Окончательные результаты: в качестве экстракционного агента был выбран этилацетат, в качестве сорастворителя был выбран поверхностный танк твен -20 с массовой долей 0,03%, микроволновая мощность составляла 400 вт, время экстракции -2 мин, а соотношение материалов и жидкости (г: мл) - 1:60. Окончательные данные экстракции в рамках этого процесса показали 3,209 мг/г [20]. Zhang Lingling et al. оптимизировали условия экстракции для трех липидов лютеина, используя экстракцию органических растворителей, ультразвуковое экстракцию и микроволновую экстракцию, соответственно. Используя различные методы, они пришли к выводу, что метод экстракции с помощью микроволн (соотношение жидкости к материалу 75:2 (г: мл), время облучения 15 мин, температура экстракции 30 ℃, мощность экстракции 400 вт). Оптимальный процесс экстракции липидов с помощью микроволн — это экстракция с помощью микроволн, потому что она имеет низкие затраты на экстракцию, высокое содержание липидов лютеина, удобна и быстра в эксплуатации [21].

2.7 методология оценки поверхности срабатывания

Чжан вейхон использовал маригольды в качестве сырья для изучения извлечения каротеноидов из маригольдов. Оптимальный экспериментальный процесс был получен с помощью метода поверхностной реакции, и была разработана квадратическая регрессионная модель. Результаты показали, что после извлечения каротеноидов ультразвуковым методом примерка модели была хорошей. Оптимальные результаты экстракции: температура 39,5 °C, marigold: экстракционный агент = 1:20 (г: мл), растворитель Vpetroleum эфир: ветилацетат = 2:3, ультразвуковое время 35 мин, ультразвуковая мощность 450 вт. Благодаря оптимизации и фактическому коэффициенту извлечения каротеноидов составил 26,78 мг/г, а прогнозируемое значение извлечения каротеноидов составило 27,45 мг/г. Высокая степень согласия между проверенными и прогнозируемыми значениями указывает на то, что метод поверхностной реакции имеет определенную степень надежности [22].

Чжан руй и другие экспериментально продемонстрировали, что анализ поверхности реакции может быть использован в качестве эффективного метода извлечения для оптимизации экспериментальных условий. После оптимизации экспериментальных условий с использованием метода поверхностной реакции был сделан вывод о Том, что оптимальными условиями процесса извлечения каротеноидов из маригольдов являются соотношение твердого жидкого вещества 1:25 (г: мл), температура контролируется при 45 градус, а время 4,5 ч. После трехразовой оптимизации эксперимента и проверки данных, поглощающее значение фактического извлечения каротеноидов из маригольдов составляет 0,824. Прогнозируемое значение в основном соответствовало среднему значению проверочных экспериментов [23].

Ван дианбей' исследования s показали, что оптимальными экспериментальными условиями были: температура 32,09 градуса, время экстракции 54 мин и соотношение жидкости к материалу 16:1 (мл: г). В этих экспериментальных условиях поглощение лютеина мариголда составило 2,375. Конечными предпочтительными результатами процесса являются: время экстракции 55 мин, температура экстракции 32 ℃, соотношение жидкости к материалу 16:1 (мл: г), а конечное значение поглощения 2,356. Поэтому для изучения условий извлечения лютеина из листьев мариголда был использован метод поверхностной реакции, который может получить точные и надежные экспериментальные параметры и обеспечить теоретическую основу для дальнейшей глубокой экстракции лютеина [24].

3 перспективы на будущее

Китай богат ресурсами "мэриголд". В последние годы по мере все более широкого применения лютеина в различных областях и дальнейшего изучения фармакологической деятельности использование ресурсов, предусматривающих проведение многочисленных видов деятельности в различных областях, станет в будущем "горячей точкой" исследований. Лютейн имеет широкие рыночные перспективы и будет играть важную роль в различных областях [6]. Поэтому в будущем необходимо инвестировать в реализацию массового производства, оптимизировать наилучшие условия производства продукции, а также проводить дальнейшие исследования, в большей степени ориентированные на отечественное производство продукции лютеина и продуктов питания, богатых лютеином. Сосредоточение внимания на добыче и разработке продукции lutein из мэриголда, совершенствование технологии добычи, снижение затрат на добычу и разработку, увеличение урожайности lutein, обновление формы продукции, и повышение рентабельности продукции, все это имеет определенное практическое значение для содействия развитию China' национальная экономика и улучшение положения людей#39;s здоровье.

Ссылки на статьи

[1] ши гаофенг, ли гангган, ли на и др. Исследование процессов экстракции лютеинских эфиров на мариголдах [J]. Наука и техника о продовольствии, 2010, 35(9): 254 — 257.

[2] чэнь чживен. Обсуждение вопросов развития золотодобывающей промышленности в округе цюбэй [J]. Юньнань сельское хозяйство, 2017(8): 70-71.

[3] чжан хуэй, ли тао, сюй гонгши. Натуральный пищевой колорит с многообещающим будущим: лютейн [J]. Пищевые добавки китая, 2004(5): 45-48.

[4] Мэн сянь хэ, мао чжунгуй, Пан цююэ. Функция лютейна по укреплению здоровья [J]. Пищевые добавки китая, 2003(1): 17-20.

[5] го чжию, гао килинг, сон ру и др. Функция и применение lutein [J]. Хэбэй сельскохозяйственная наука, 2010, 14(2): 52 — 53.

[6] чэнь чэн, чэн СИ, хуан конглин. Прогресс в исследовании методов извлечения и функций лютеина [J]. Хэбэй лесная наука и техника, 2016(3): 71-75.

[7] Лин денги, цзэн ли, ван пэн и др. Состояние исследований и тенденции развития marigold [J]. Шанхайский сельскохозяйственный научный бюллетень, 2014, 30(6) : 145-149.

[8] Го вэй. Оптимизация процесса извлечения и разделения и очистки мариголд лютейн [D]. Харбин: харбинский инженерный университет, 2006.

[9] ян юньшань, чжан хайся, ли чунлей и др. Исследование ультразвукового процесса экстракции мариголд лютейн [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2007 год (1): 97-99.

[10] цзинь лимей, ян пэнфей, вэй чуньонг и др. Технологические исследования по сверхкритическому извлечению CO2 из семян мариголда [J]. Инженер-химик, 2005(10): 41-45.

[11] сон давей, цзя цзянь, чжан липин. Оптимизация технологических параметров для сверхкритического извлечения желтого пигмента мэриголд [J]. Переработка сельскохозяйственной продукции, 2010(8): 36 — 38.

[12] ян чжун линь. Добыча и антиоксидантные исследования лютеина из мэриголда [D]. Ухань: технологический университет хубэй, 2009.

[13] конг ян, ма яньминь, ли яньцзюнь и др. Оптимизация процесса извлечения lutein из мэриголда ультразвуковым методом [J]. Китай пивоварение, 2009, 28(10): 72-74.

[14] чэнь бин, цзинь даксионг. Исследование процесса ультразвуковой экстракции лютеина из мариголда [J]. Химическая промышленность гуандуна, 2012, 39(8): 66-68.

[15] ван ся, чжу цзиньцзинь, цао яньпин. Метод экстракции и обнаружения лютеинных эфиров в хлебобулочных продуктах [J]. Наука и техника пищевой промышленности, 2022, 43(1) : 304 — 310.

[16] Е чжаовей, ли сюнь, лю жумин и др. Сравнение трех методов извлечения lutein из marigold [J]. Хубэй сельскохозяйственные науки, 2014, 53(4) : 874-876.

[17] динь ян, лю хунчэн, ма вэй и др. Исследование условий ультразвуковой сапонификации мариголда лютейна [J]. Журнал юго-западного сельскохозяйственного университета, 2013, 26(5): 2057 — 2061.

[18] Li Dajing, Liu Chunquan. Исследование методов добычи и анализа мариголд лутейн [J]. Наука о еде, 2005, 26(9): 582-586.

[19] чэнгун, хуан вэньшу, су ячжоу и др. Исследование условий процесса извлечения пигментов из мариголда с помощью микроволн [J]. Китайская кухня и питание, 2008(12): 43-46.

[20] фан цзянфэн, хао юфей. Исследование по вопросу о процессе синергического извлечения мариголд лутейн микроволнового поверхностного вещества [J]. Современная химическая промышленность, 2008, 28 (дополнение 2): 398-400 +402.

[21] чжан линглинг, ши янфан, го ё хон. Исследование о процессе извлечения лютейна из лекарственного мариголда [J]. Аптека пролива, 2018, 30(7) : 33 — 36.

[22] чжан вэйхон, ли пэнчэн, сюй сумэй и др. Оптимизация поверхностной реакции ультразвукового процесса экстракции растворителей в маригольдах [J]. Наука и техника о продовольствии, 2014, 39(3) : 164 — 168+ 172.

[23] чжан жуй, син цзюнь, чжан жуан и др. Оптимизация процесса извлечения каротеноидов из морских гольдов с использованием методики поверхностного реагирования [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2012, 33(22): 319-322.

[24] ван цзяньбэй, чжан шеньхун, ли цзяньхуа. Оптимизация процесса извлечения lutein из marigold с использованием метода поверхностной реакции [J]. Северное садоводство, 2012(22): 111 — 114.