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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 天然抗氧化劑沙棗多酚的制備
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品瞄準(zhǔn)當(dāng)前人類健康和食品安全的熱點(diǎn)問題，利用先進(jìn)、環(huán)保、綠色的現(xiàn)代分離方法和技術(shù)對(duì)新疆特色優(yōu)質(zhì)資源沙棗中的多酚類物質(zhì)的制備進(jìn)行系統(tǒng)研究，開發(fā)出具有廉價(jià)、綠色、高效等優(yōu)點(diǎn)的新型天然抗氧化劑。
- 詳細(xì)介紹：
- 沙棗為新疆特色植物資源，其經(jīng)濟(jì)價(jià)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(fèi)。沙棗多酚是沙棗的主要成分，含量高達(dá)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(xì)的研究了以下內(nèi)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(duì)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(chǔ)上，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)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(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，本研究選用柱層析法對(duì)沙棗多酚進(jìn)行分離純化。首先利用靜態(tài)吸附及解吸實(shí)驗(yàn)確定柱層析填料，然后通過動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)研究各因素對(duì)分離效果的影響，確定分離純化沙棗多酚的優(yōu)化工藝條件。 3、沙棗多酚抗氧化活性研究。本研究根據(jù)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(lái)判斷其抗氧化活性。羥自由基體系用Fenton反應(yīng)法構(gòu)建，超氧陰離子自由基體系用鄰苯三酚自氧化法構(gòu)建，DPPH自由基由市場(chǎng)購(gòu)得。同時(shí)進(jìn)行了以下抗氧化活性的比較研究。 4、 沙棗多酚穩(wěn)定性研究。主要研究了溫度、光照、pH、金屬離子對(duì)沙棗多酚的穩(wěn)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
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 腫瘤、冠心病、動(dòng)脈硬化等與人體內(nèi)自由基密切相關(guān)的疾病發(fā)生率越來(lái)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(jià)、綠色的天然抗氧化劑已成為各國(guó)研究熱點(diǎn)。沙棗多酚是沙棗的主要成分，含量高達(dá)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(tài)林轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)經(jīng)濟(jì)林,對(duì)沙棗多酚的研究具有重要意義。 1、創(chuàng)新點(diǎn)：瞄準(zhǔn)當(dāng)前人類健康和食品安全的熱點(diǎn)問題，利用先進(jìn)、環(huán)保、綠色的現(xiàn)代分離方法和技術(shù)對(duì)新疆特色優(yōu)質(zhì)資源沙棗中的多酚類物質(zhì)的制備進(jìn)行系統(tǒng)研究，開發(fā)出新型天然抗氧化劑。 2、技術(shù)關(guān)鍵：（1）提取及分離純化技術(shù)：采用防止沙棗多酚氧化的常溫提取及分離純化技術(shù)。（2）固化粉末技術(shù)：尋找合理的固化方法，制備出符合純度指標(biāo)的粉末狀固體沙棗多酚。 3、主要技術(shù)指標(biāo)如下：（1） 提取多酚的最優(yōu)工藝條件： 固液比1:12，丙酮濃度50%，提取次數(shù)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(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（具體內(nèi)容請(qǐng)參見申報(bào)書）
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品為綠色無(wú)公害的天然物質(zhì)，具有前沿性和現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價(jià)值，順應(yīng)了消費(fèi)者注重安全意識(shí)的需求，具有較高的科技含量,其科學(xué)性先進(jìn)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(xiàn)線性增加的趨勢(shì)。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(xiàn)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(wú)毒、高效、綠色的特點(diǎn)。 3. 其它天然抗氧化劑成本高，受合成抗氧化劑市場(chǎng)沖擊較大。而沙棗資源豐富，僅新疆就有300萬(wàn)畝，原料成本是市售茶多酚原料價(jià)的1/4。 4. 產(chǎn)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(shí)易于深層次加工，可滿足保健品、食品添加劑、醫(yī)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，可形成連續(xù)的、多方位的經(jīng)濟(jì)循環(huán)，能形成真正意義上的沙棗經(jīng)濟(jì)林帶而且可以帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，潛在價(jià)值很大。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品于2011年4月在石河子大學(xué)參加了評(píng)比、展示。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- （無(wú)）
作品可展示的形式
- 圖片、樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 一、技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：1.1本項(xiàng)目對(duì)沙棗多酚的制備中采用了超聲提取技術(shù)、大孔樹脂吸附分離技術(shù)、溶劑萃取技術(shù)和正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等現(xiàn)代技術(shù)方法。1.2 對(duì)于沙棗多酚的研究相關(guān)報(bào)道很少，本作品對(duì)沙棗多酚的制備進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，具有前沿性。 二、市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益：2.1市場(chǎng)分析：2009年，天然抗氧化劑按所占市場(chǎng)比例來(lái)算規(guī)模至少可達(dá)20億人民幣，并呈現(xiàn)出逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì)。全國(guó)每年就精煉油一項(xiàng)需用抗氧化劑就有650噸。不算其它行業(yè)，就防止食品氧化的添加劑年需求量可達(dá)4000噸。2.2經(jīng)濟(jì)效益:“茶多酚"的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)價(jià)為42萬(wàn)元人民幣/噸，國(guó)際市場(chǎng)價(jià)即６０萬(wàn)元人民幣／噸，而且價(jià)格呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。沙棗多酚的制取成本與茶多酚相比可降低8--10萬(wàn)元人民幣/噸。同時(shí)沙棗全身都是寶，除了可食用、藥用外，還有防風(fēng)固沙等作用。所以可形成多方位的經(jīng)濟(jì)循環(huán)，不僅能形成真正意義上的沙棗生態(tài)經(jīng)濟(jì)林帶而且可以快速帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
同類課題研究水平概述
- 國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段對(duì)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(zhì)，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(zhì)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(jiǎn)稱為TP，含量約占茶葉干物質(zhì)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(zhì)。 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(zhì)組成，其中以原花色苷的含量最為豐富，可以達(dá)到80％一85％(也有報(bào)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(dá)25％一50％．種籽中則可達(dá)50％一70％。葡多酚的組成較為復(fù)雜，盡管國(guó)外做了很多這方面的研究，但是對(duì)于葡多酚化學(xué)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(jìn)網(wǎng)膜視紫質(zhì)再合成和促進(jìn)暗適應(yīng)的作用，還能保護(hù)毛細(xì)血管、改善循環(huán)系統(tǒng)具有抗?jié)儯钚匝醯裙π?，在歐洲已用作循環(huán)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(chǎng)化的產(chǎn)品，但比較昂貴，普通人群難以受益。其它天然抗氧劑國(guó)內(nèi)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(yōu)勢(shì)，而對(duì)于沙棗多酚的研究報(bào)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(jìn)而研究其抗氧化能力及穩(wěn)定性，最后得到多酚固體粉末。本品力在開發(fā)出新型天然抗氧化劑，具有創(chuàng)新性和前沿性。
