柑桔皮是柑桔罐头加工业副产物,富含橙皮苷等黄酮类活性化合物,其综合利用对柑桔产业的发展具有重要意义。传统方法从柑桔皮渣中提取橙皮苷需要用到有机溶剂,并进一步利用盐酸等强酸来水解得到具selleck HPLC有更高活性的橙皮素。课题组前期研究发现,基于氯化胆碱/有机酸/H_2O体系的酸性低共熔溶剂(Ac DES)对黄酮类化合物具有很强的溶解作用,且可催化水解其糖苷键生成对应的苷元。目前,尚无基于食品添加剂的葡萄糖/有机酸/H_2O的Ac DES体系物化特性测定和应用的研究。因此,本文首先构建了基于葡萄糖/有机酸/H_2O的AMultiplex Immunoassaysc DES体系,完善了三元体系相图,并测定了体系在不同温度下的物化特性和模型参数。其次,以橙皮苷为模型化合物,研究了其在两种Ac DES中的降解动力学和热力学模型参数,阐述了橙皮苷的水解机理和与Ac DES物化特性之间的关系。最后,将Ac DES应用于柑桔果皮渣中提取和制备橙皮素,通过单因素和响应面实验进行了条件优化。论文结果丰富了对葡萄糖/有机酸类Ac DES特性的认识,同时为柑桔皮渣的高值化利用和橙皮素制备过程的绿色化提供了新的方法。本论文的主要研究内容和结论如下:首先,研究了两套基于葡萄糖的Ac DES体系(葡萄糖/柠檬酸/H_2O,葡萄糖/苹果酸/H_2O)的制备及物化特性与模型。三元相图结果显示,在80℃和0.1 MPa条件下,两套体系均相区均靠近在有机酸含量高的区域,而柠檬酸体系的均相区范围比苹果酸体系小。测定了均相区关键组成Ac DES的粘度、密度、酸度和溶剂化显色参数。对不同温度下(T=20、40、60、80℃)粘度和密度数据建模,拟合出了温度-粘度模型和温度-密度模型参数。在25℃下,葡萄糖/苹果酸/H_2O(Glucose-H_2O-Malic)体系H_0范围为2.20±0.05～3.01±0.26、E_T(NR)范围为44.42±0.00～47.68±0.00;葡萄糖/柠檬酸/H_2O(Glucose-H_2O-Citric)H_0范围为2.01±0.00～2.50±0.06;E_T(NR)范围为44.56±0.00～47.76±0.00。在相同水分含量下,Glucose-H_2O-Citric的粘度、密度和酸度均高于Glucose-H_2O-Malic体系,但体系的氢键强度和极性则相反。其次,测定了不同Ac DESs对橙皮苷的溶解和水解特性的影响。通过HPLC法建立橙皮苷和橙皮素的标准曲线,精密度和检出限分别为0.48%和0.20 ng/m L。测定25℃下9个Glucose-H_2O-Malic体系和8个Glucose-H_2O-Citric体系中橙皮苷的溶解度,其中M5(葡萄糖:水:苹果酸=2:15:8)和C6(葡萄糖:水:柠檬酸=3:23:7)溶解度最大,分别为1.20±0.00 mg/m L和1.15±0.05 mg/m L,均高于无水乙醇中的溶解度。溶解度与Ac DES的密度和E_T(NR)相关性最大,所有Ac DESs的溶解度均高于纯水,且苹果酸体系的Ac DESs溶解度高于柠檬酸体系。测定了橙皮苷在M5和C6中不同温度下(70、80、90和100℃)降解动力学和过程的热力学参数。结果显示,两种溶剂中均符合一级反应动力学规律,且降解速率M5>C6。对于M5溶剂体系,t_(1/2)分别为0.35(100℃)、1.99(90℃)、6.17(80℃)、16.43 h(70℃);70-100℃、70-80℃、90-100℃的温度系数Q_(10)分别为3.61,2.66和5.69;过程热力学参数吉布斯自由能ΔG在89.97-93.47 k J/mol范围内。对C6溶剂体系,t_(1/2)分别为0.52(100℃)、2.86(90℃)、8.06(80℃)、29.37 h(70℃);70-100℃、70-80℃、90-100℃的温度系数Q_(10)分别为3.84,3.64和5.51;过程热力学参数吉布斯自由能ΔG在91.18-95.13 k J/mol范围内。橙皮苷在Ac Dhttps://www.selleck.cn/products/d-lin-mc3-dma.htmlES中的降解转化属于需要较高的活化能的吸热反应,是一个利于熵的非自发反应。证明了橙皮苷的降解转化效率与Ac DESs的Hammett酸度与粘度等物性相关性最大,橙皮苷在柠檬酸体系中降解需要更高的活化能。最后,采用Glucose-H_2O-Malic(M5)溶剂从桔皮渣中提取橙皮苷并进一步制备橙皮素。通过单因素实验表明Glucose-H_2O-Malic优于Glucose-H_2O-Citric体系,得率分别为3.326±0.001%和3.060±0.047%。通过响应面法优化的提取条件:溶剂M5、提取时间3 h、提取温度60℃、料液比为1:40 g/m L。进一步将含有橙皮苷的提取液加热转化优化的条件为100℃下加热转化4 h,橙皮素的含量为13.65±0.01 mg/g,转化率为95.58±0.04%。通过DPPH自由基清除率和铁离子还原能力实验,验证了加热转化后橙皮素提取物抗氧化能力优于橙皮苷提取物。