徐樹(shù)英 譚蔚 張玉蒼

摘 要 以香蕉莖稈為原料，采用溶劑提取法進(jìn)行單寧酸提取，在單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化香蕉莖稈單寧酸提取工藝，采用大孔樹(shù)脂吸附技術(shù)對(duì)粗提物進(jìn)行分離純化。純化物采用傅里葉紅外光譜（FTIR）測(cè)定其官能團(tuán)，通過(guò)凝膠滲透色譜（GPC）測(cè)定純化物的分子量及分子量分布。通過(guò)測(cè)定其清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基的能力，考察香蕉莖稈單寧酸的抗氧化性。結(jié)果表明：香蕉莖稈單寧酸最佳提取工藝為：乙醇濃度50%，提取時(shí)間90 min，料液比1 ∶ 11，提取溫度50 ℃，在此條件下單寧酸提取量為17.9 mg/g。純化工藝為：5 mg/mL上樣，流速為1.5 mL/min過(guò)AB-8型大孔樹(shù)脂柱，最后用60%乙醇洗脫。FTIR結(jié)果表明，該純化物為多羥基酚酯類(lèi)化合物；GPC結(jié)果顯示香蕉莖稈單寧酸分子質(zhì)量在3.43×104～4.43×104之間。經(jīng)過(guò)DPPH法測(cè)出樣品濃度達(dá)到0.6 mg/mL時(shí)，其DPPH自由基清除率為86.59%。

關(guān)鍵詞 香蕉莖稈；單寧酸；溶劑提?。豢寡趸钚?/p>

中圖分類(lèi)號(hào) TQ35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract In this paper， tannins were extracted from banana pseudostem by solvent the extraction method. On the basis of single factor experiment design， the banana pseudostem tannins extraction process was optimized by the orthogonal test. The extracts were purified by macroporous resin adsorption. The purified samples were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy（FTIR）and Gel Permeation Chromatography（GPC）. The antioxidant properties of the banana pseudostem tannins were measured by their capacity of clearing free radical of DPPH. The results showed that the optimized condition were the ethanol concentration 50 wt.%， the extraction time 90 min， solid-liquid ratio 1 ∶ 11， the extracting temperature 50 ℃. Under this condition， the highest amount of extraction of banana pseudostem tannins was 17.9 mg/g. The purification process indicated that the sampling concentration was 5 mg/ml， and the current speed was 1.5 ml/min through macroporous resin column AB-8， and finally eluted with 60 wt.% ethanol solution. FTIR results indicated that the purified banana pseudostem tannins was a multi-hydroxy phenolic exter compound. The GPC results showed that the molecular weight of the banana pseudostem tannins was between 3.43×104-4.43×104. The DPPH free radical scavening rate was 86.59% when the concentration of sample was 0.6 mg/mL.

Key words Banana pseudostem； Tannin； Solvent extraction； Antioxidant activity

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.08.020

香蕉是世界貿(mào)易量及鮮果消費(fèi)量最大宗的水果，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）定位為發(fā)展中國(guó)家僅次于水稻、小麥、玉米之后的第4大糧食作物。香蕉產(chǎn)業(yè)是海南省發(fā)展熱帶現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和高效農(nóng)業(yè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè)。2012年全省香蕉收獲面積達(dá)到6.1萬(wàn)hm2，產(chǎn)量達(dá)200萬(wàn)t，現(xiàn)已成為全國(guó)第3大香蕉生產(chǎn)大省[1-2]。香蕉在生產(chǎn)的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生75%左右的莖葉副產(chǎn)品。如對(duì)香蕉莖稈資源進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)，可減少環(huán)境污染，提高資源二次利用率，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[3]。

單寧酸是植物的次生代謝產(chǎn)物，屬于天然有機(jī)化合物[4]。它的多酚羥基化學(xué)結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化生物活性，可用作抗氧化劑[5]。單寧酸在日用化學(xué)、醫(yī)藥、食品、皮革等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用[6]，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人工合成困難。因此從香蕉莖稈中提取單寧酸，制備天然抗氧化劑，是香蕉莖稈資源綜合利用的有效途徑。至今，國(guó)內(nèi)外對(duì)香蕉莖稈提取單寧酸的研究鮮有報(bào)道。本課題以香蕉莖稈為原料，采用溶劑提取法進(jìn)行單寧酸提取，在單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化香蕉莖稈單寧酸提取工藝，并確定較佳的純化工藝技術(shù)參數(shù)。采用傅立葉紅外光譜儀（fourier transformed infra red spectroscopy，F(xiàn)TIR）對(duì)獲得的香蕉莖稈單寧酸純化物官能團(tuán)進(jìn)行分析，并通過(guò)凝膠滲透色譜（Gel permeation chromatography，GPC）測(cè)定其相對(duì)分子量分布；測(cè)定香蕉莖稈單寧酸純化物對(duì)1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基的清除能力，為香蕉莖稈資源的開(kāi)發(fā)和利用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料及試劑 香蕉莖稈粉末：新鮮香蕉莖稈洗凈，去除老化、病變部分，切成小塊置于105 ℃通風(fēng)干燥箱內(nèi)15 min，鈍化多酚氧化酶。然后在60 ℃通風(fēng)干燥箱內(nèi)烘干，經(jīng)粉碎過(guò)100目篩后裝袋置于干燥皿中待用。

試驗(yàn)試劑：95%乙醇，無(wú)水乙醇，廣東光華科技股份有限公司；單寧酸，廣東光華化學(xué)廠有限公司；碳酸鈉（無(wú)水），廣州市番禺力強(qiáng)化工廠；濃鹽酸，廣州化學(xué)試劑廠；鎢酸鈉，天津市大茂化學(xué)試劑廠；磷鉬酸，天津市福晨化學(xué)試劑廠；DPPH（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼），東京化成工業(yè)株式會(huì)社；氫氧化鈉，廣州化學(xué)試劑廠，以上試劑均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備 真空干燥箱（DZF-6050）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE-2000B）；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（UV2000）；恒溫振蕩培養(yǎng)箱（BS-1E）；醫(yī)用離心機(jī)（TG18G-Ⅱ）；循環(huán)水式多用真空泵（SHB-ⅢS）；粉碎機(jī)（GS-02）；傅里葉變換紅外光譜儀（TENSOR27，德國(guó)Bruker公司）；凝膠色譜儀（Waters1515，美國(guó)waters公司）；其他均為常規(guī)儀器。

1.2 方法

1.2.1 香蕉莖稈單寧酸提取工藝流程 香蕉莖稈單寧酸提取工藝流程如圖1所示。

單因素試驗(yàn)：影響香蕉莖稈單寧酸提取量的因素主要有4個(gè)：乙醇濃度、料液比（g/mL）、提取時(shí)間和提取溫度。按照?qǐng)D1工藝流程進(jìn)行香蕉莖稈單寧酸的提取，分別對(duì)4個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，再選取各適宜因素選出較佳工藝。乙醇濃度采用40%、50%、60%、70%、80%、90% 等6個(gè)水平；料液比采用1 ∶ 5、1 ∶ 8、1 ∶ 10、1 ∶ 12、1 ∶ 15等5個(gè)水平；提取時(shí)間采用30、60、90、120、150 min等5個(gè)水平；提取溫度采用30、35、40、45、50、55 ℃等6個(gè)水平。

對(duì)純化工藝進(jìn)行上樣濃度、流速和洗脫溶劑濃度的單因素試驗(yàn)。將樣品配置為10 mg/mL的單寧酸水溶液以0.5、1.5、4、6、10 mL/min流速分別上樣，進(jìn)行AB-8樹(shù)脂對(duì)單寧酸的動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)，考察不同上樣液流速對(duì)大孔徑吸附樹(shù)脂未吸附量的影響；將樣品配置為1、2、4、6、8、10 mg/mL的單寧酸水溶液以4 mL/min流速分別上樣，考察不同上樣液濃度對(duì)大孔徑吸附樹(shù)脂未吸附量的影響；采用不同的乙醇濃度考察對(duì)樹(shù)脂解吸量的影響。

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)：以單因素試驗(yàn)與分析結(jié)果為依據(jù)，以乙醇濃度（A）、料液比（B）、提取時(shí)間（C）、提取溫度（D）為考察因素，選擇4因素3水平構(gòu)建正交設(shè)計(jì)表進(jìn)行優(yōu)化香蕉莖稈單寧酸提取工藝，因素及水平選取見(jiàn)表1。

1.2.2 香蕉莖稈單寧酸含量測(cè)定 單寧酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：稱(chēng)取單寧酸50 mg于50 mL容量瓶中，加蒸餾水溶解并定容至刻度，混勻。再用蒸餾水稀釋10倍即為0.1 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。吸取單寧酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 mL，分別置于盛有6 mL蒸餾水的10 mL容量瓶中，加Folin-Denis試劑0.5 mL及飽和Na2CO3溶液1 mL，加水稀釋至10 mL，充分混合，并于30 min后在650 nm處測(cè)定吸光度值。以吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為縱坐標(biāo)，吸光度為橫坐標(biāo)作圖，得到單寧酸標(biāo)準(zhǔn)曲線[7]。單寧酸含量Y與吸光值X之間的直線方程為：Y=68.471X+0.000 8，相關(guān)系數(shù)R為0.999 3。

單寧酸含量測(cè)定：稱(chēng)取0.1 g單寧酸提取工藝試驗(yàn)得到的粗提膠狀物于50 mL容量瓶中定容為2 mg/mL。吸取1 mL于容量瓶中并加入30 mL蒸餾水，再加入Folin-Denis試劑2.5 mL及飽和Na2CO3溶液5 mL定容至50 mL，根據(jù)單寧酸標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定含量，后期試驗(yàn)采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后液體稀釋至100 mL。取1 mL于容量瓶中并加入30 mL蒸餾水，再加入Folin-Denis試劑2.5 mL及飽和Na2CO3溶液5 mL定容至50 mL，根據(jù)單寧酸標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算測(cè)定單寧酸含量。

1.2.3 香蕉莖稈單寧酸表征測(cè)定 純化物相對(duì)分子量分布測(cè)定：采用美國(guó)waters公司凝膠色譜儀Waters1515進(jìn)行分析，凝膠滲透色譜（GPC）法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量。色譜條件：流動(dòng)相為水相；流速0.6 mL/min；進(jìn)柱溫40.0 ℃，出柱溫45.0 ℃；進(jìn)樣量10 μL；樣品濃度1 mg/mL；單分散試樣標(biāo)準(zhǔn)品：聚乙烯醇，分子量范圍600～3×106。

傅里葉紅外光譜（FTIR）分析：把香蕉莖稈單寧酸純化物粉末與KBr混合壓片制樣，采用德國(guó)Bruker公司生產(chǎn)的TENSOR27傅立葉紅外光譜儀對(duì)樣品在400～4 000 cm-1區(qū)內(nèi)進(jìn)行紅外光譜分析，掃描信號(hào)累加200次，分辨率為4 cm-1。

1.2.4 香蕉莖稈單寧酸抗氧化活性的測(cè)定 DPPH是性質(zhì)較為穩(wěn)定的自由基，通常以此體系進(jìn)行相關(guān)化合物與混合物的抗氧化能力的評(píng)價(jià)[7]。本試驗(yàn)用DPPH法測(cè)定了香蕉莖稈單寧酸的自由基清除能力。分別配置濃度為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mg/mL的香蕉莖稈單寧酸樣品溶液，量取不同質(zhì)量濃度的樣品溶液2 mL，加入4 mL濃度為0.1 mmol/L的DPPH的乙醇溶液中。用力振蕩混勻后置于暗室中靜置30 min，于517 nm出測(cè)定吸光度AX，按照下式計(jì)算DPPH自由基清除率：

R/%=（1-）×100 （1）

空白為蒸餾水。式中：R表示DPPH自由基清除率，%；AX為加入樣品溶液和DPPH自由基后的吸光度；AXO為2.0 mL樣品溶液+4.0 mL無(wú)水乙醇的吸光度；AO為4.0 mL DPPH溶液+2.0 mL 50%乙醇的吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 香蕉莖稈單寧酸提取工藝條件優(yōu)化

2.1.1 提取時(shí)間對(duì)香蕉莖稈單寧酸提取量的影響

在一定的時(shí)間范圍內(nèi)考察提取時(shí)間對(duì)香蕉莖稈單寧酸提取量的影響，提取時(shí)間短則提取不充分，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)提取效率低，還可能導(dǎo)致提取量的下降。本試驗(yàn)主要探討在0.5～2.5 h之間對(duì)香蕉莖稈單寧酸提取量的影響。在提取溫度45 ℃、料液比為1 ∶ 10時(shí)、乙醇濃度為50%進(jìn)行試驗(yàn)。由圖2可看出，在30～90 min之間提取量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，當(dāng)提取時(shí)間超過(guò)90 min，隨時(shí)間延長(zhǎng)提取量減少。原因可能是香蕉莖稈單寧酸變性所致[8]。因此提取時(shí)間為90 min較為適宜，提取量為13.03 mg/g。

2.1.2 提取溫度對(duì)香蕉莖稈單寧酸提取量的影響

溫度升高有利于單寧酸的提取，原因是乙醇滲入到原料內(nèi)打開(kāi)單寧酸-蛋白質(zhì)的連接鍵，使單寧酸的提取率提高[8]；但溫度過(guò)高會(huì)加速氧化多酚物質(zhì)，同時(shí)原料中的果膠、色素等其他物質(zhì)也會(huì)更多地析出。本試驗(yàn)主要探討提取溫度在30～55 ℃之間對(duì)香蕉莖稈單寧酸提取量的影響。試驗(yàn)條件為料液比1 ∶ 10，乙醇濃度40%，提取時(shí)間90 min。由圖3可知，在30～45 ℃時(shí)，隨溫度增加，香蕉莖稈單寧酸提取量略微增加；當(dāng)溫度達(dá)到45 ℃時(shí)提取量最高。原因可能是溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加速，氫鍵更易斷裂，單寧酸的滲透、溶解、擴(kuò)散速度也加快，使得單寧酸更易于從原料中溶出，提取量增加[9]。而當(dāng)提取溫度在50～55 ℃時(shí)，單寧酸提取量下降，這是由于溫度較高單寧酸易于發(fā)生氧化或降解反應(yīng)[10]。所以選擇提取溫度為45 ℃較為適宜。

2.1.3 乙醇濃度對(duì)香蕉莖稈單寧酸提取量的影響

單寧酸具有多酚羥基結(jié)構(gòu)，有一定極性，水、低碳醇、乙酸乙酯、丙酮都可作為溶劑。乙醇選擇性好，對(duì)酚類(lèi)物質(zhì)有較好的溶解性，且無(wú)毒、價(jià)格低廉。本試驗(yàn)選擇乙醇作為提取劑。在料液比為1 ∶ 12、提取溫度50 ℃、提取時(shí)間90 min的條件下，改變乙醇濃度，考察其對(duì)香蕉莖稈中單寧酸提取量的影響。由圖4可知，當(dāng)乙醇濃度為40%，單寧酸提取量較低，僅為7.21 mg/g；當(dāng)乙醇濃度為50%時(shí)，提取量最高，達(dá)到10.88 mg/g。當(dāng)乙醇濃度繼續(xù)增加，單寧酸提取量逐漸下降，原因可能是乙醇含量過(guò)高造成醇解反應(yīng)，使多酚分子降解，單寧酸提取量降低。

2.1.4 料液比對(duì)香蕉莖稈單寧酸提取量的影響

料液比的上升會(huì)增加單寧酸的溶出量[11]。當(dāng)料液比過(guò)低時(shí)單寧酸提取不充分，導(dǎo)致提取量低，當(dāng)料液比過(guò)高時(shí)容易造成溶劑的浪費(fèi)。本試驗(yàn)主要探討料液比為1 ∶ 5～1 ∶ 15之間對(duì)香蕉莖稈單寧酸提取量的影響。在乙醇濃度50%、提取溫度40 ℃、提取時(shí)間90 min的條件下，改變料液比，進(jìn)行香蕉莖稈單寧酸的提取試驗(yàn)。由圖5可知，隨液料比的上升單寧酸提取量增加，當(dāng)料液比為1 ∶ 12時(shí)，單寧提取量最高為12.53 mg/g。而當(dāng)液料比繼續(xù)增加，提取量也無(wú)明顯增加。因此選擇料液比為1 ∶ 12。

2.1.5 香蕉莖稈單寧酸提取工藝正交試驗(yàn) 正交試驗(yàn)結(jié)果和極差分析見(jiàn)表2。由表2中R值的大小可知，影響香蕉莖稈單寧酸提取量的各因素的主次關(guān)系為A>C>B>D，即乙醇濃度對(duì)香蕉莖稈單寧酸提取量的影響最大，其次為提取時(shí)間及料液比，最后是提取溫度。正交試驗(yàn)的9種組合中，4號(hào)試驗(yàn)香蕉莖稈單寧酸含量最高，達(dá)到17.9 mg/g，相應(yīng)的提取方案為A2B1C2D3，即乙醇濃度50%，提取時(shí)間90 min，料液比1 ∶ 11，提取溫度50 ℃。這個(gè)組合是正交試驗(yàn)當(dāng)前最好的水平搭配。

2.2 香蕉莖稈單寧酸純化工藝優(yōu)選

2.2.1 上樣液流速對(duì)樹(shù)脂吸附量的影響 上樣液流速是多酚類(lèi)物質(zhì)有效分離的關(guān)鍵因素之一，對(duì)樹(shù)脂吸附量有很大的影響。上樣液流速過(guò)慢，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，分離效率低；而上樣液流速過(guò)快，單寧酸與樹(shù)脂未充分接觸發(fā)生吸附，便通過(guò)層析柱而流出柱外，達(dá)不到吸附效果[12]。由圖6可知，流速越快，未被吸附量越高，吸附量就越少，因此上樣液流速選擇1.5 mL/min較為適宜。

2.2.2 上樣液?jiǎn)螌幩釢舛葘?duì)樹(shù)脂吸附量的影響

將預(yù)處理過(guò)的AB-8大孔吸附樹(shù)脂柱裝配好，上樣前用超純水平衡至柱層面穩(wěn)定。當(dāng)上樣液流速一定，上樣液?jiǎn)螌幩釢舛仍黾?，單寧酸吸附量增大，而且達(dá)到飽和吸附的時(shí)間短。所以提高上樣液?jiǎn)螌幩釢舛?，有利于充分利用?shù)脂，但是不能過(guò)高，否則雜質(zhì)、沉淀、液體粘性會(huì)影響單寧酸在樹(shù)脂表面的擴(kuò)散，容易造成吸附量下降，不利于分離[13]。由圖7可知，上樣液濃度較低時(shí)，樹(shù)脂的未被吸附量隨上樣濃度的增加而逐漸增多。當(dāng)上樣液濃度達(dá)到4 mg/mL后，隨著濃度的增加，樹(shù)脂未被吸附量未出現(xiàn)明顯的增長(zhǎng)，表明樹(shù)脂中的活性吸附位點(diǎn)已經(jīng)大大減少，樹(shù)脂吸附漸漸達(dá)到飽和。當(dāng)上樣液濃度再增加到6 mg/mL，未被吸附的單寧酸量陡然上升，因此應(yīng)該將上樣液濃度控制在5 mg/mL。

2.2.3 洗脫液濃度對(duì)樹(shù)脂洗脫量的影響 單寧酸經(jīng)AB-8大孔樹(shù)脂吸附后，需用選用合適的洗脫劑將其從樹(shù)脂上洗脫下來(lái)才能達(dá)到分離純化的目的[12]。洗脫劑的選擇是能溶解吸附物質(zhì)，沸點(diǎn)低能夠易于蒸餾回收。由于AB-8大孔樹(shù)脂為弱極性物質(zhì)，所以必須選擇極性較大的溶劑作為洗脫液。綜合以上因素及考慮安全環(huán)保，本試驗(yàn)采用不同濃度的乙醇溶液作為洗脫液考察對(duì)樹(shù)脂洗脫量的影響。由圖8可知，在乙醇濃度為20%～60%的范圍內(nèi)，隨著乙醇濃度的增加，單寧酸的洗脫量逐漸增加。當(dāng)乙醇濃度繼續(xù)增加，單寧酸洗脫量變化不大，無(wú)水乙醇的洗脫量為33.11 mg。由于香蕉莖稈單寧酸與樹(shù)脂間存在氫鍵作用，吸附在樹(shù)脂上的多酚類(lèi)成分不容易被低濃度的乙醇洗脫下來(lái)?？紤]乙醇用量等方面的因素，選擇乙醇濃度為60%。

2.3 香蕉莖稈單寧酸性質(zhì)的測(cè)定

2.3.1 相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定 經(jīng)較佳提取純化工藝得到的香蕉莖稈單寧酸產(chǎn)物為深紅褐色，表面帶金屬光澤，吸水性極強(qiáng)[11]。凝膠滲透色譜是按溶質(zhì)分子的大小進(jìn)行分離的一種色譜技術(shù)。通過(guò)多孔性凝膠固定相，使得樣品中的大分子先被洗脫出來(lái)，小分子后被洗脫出來(lái)[14]。利用凝膠滲透色譜法（GPC）可以確定含有低聚物以及高度聚合的多酚成分樣品的相對(duì)分子質(zhì)量及分布，重均分子量，數(shù)均分子量等數(shù)據(jù)[15]。通過(guò)分析圖9、10可知，所提取的香蕉莖稈單寧酸產(chǎn)物Z均相對(duì)分子質(zhì)量為44 300.9，重均相對(duì)分子質(zhì)量（Mw）為38 829.6，數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量（Mn）為34 354.5。香蕉莖稈單寧酸分子質(zhì)量在3.43×104～4.43×104之間，柿子單寧酸分子質(zhì)量在1.16×104～1.54×104之間[16]。

2.3.2 FTIR分析 香蕉莖稈單寧酸FT-IR譜圖見(jiàn)11。由圖11可見(jiàn)，波數(shù)3 423 cm-1的譜峰為酚類(lèi)分子-OH的伸縮振動(dòng)。波數(shù)2 929 cm-1處有一中強(qiáng)吸收峰，是香蕉莖稈單寧酸提取物中的亞甲基-CH2的不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)；在1 629 cm-1處有一強(qiáng)吸收峰，C=C鍵伸縮振動(dòng)在1 680～1 620 cm-1，是酚類(lèi)分子苯環(huán)的骨架伸縮振動(dòng)吸收峰[17]。1 384 cm-1是來(lái)自酚羥基-OH彎曲振動(dòng)。芳族和乙烯基的=C-O-C反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)在1 275～1 200 cm-1處，對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)在1 075～1 020 cm-1處，圖11中出現(xiàn)1 208 cm-1，

1 061 cm-1均在上述兩個(gè)區(qū)間。波數(shù)766 cm-1處有一較弱吸收峰，為芳環(huán)結(jié)構(gòu)1，2取代。FTIR結(jié)果表明香蕉莖稈單寧酸提取物為多羥基苯酚酯類(lèi)化合物。

2.4 香蕉莖稈單寧酸純化物抗氧化特性

單寧酸鄰苯三酚結(jié)構(gòu)中有大量的鄰位酚羥基，是優(yōu)良的氫給予體，在有充足水分、相應(yīng)酶和較高pH值的條件下，消耗周?chē)h(huán)境中的氧氣，聚合形成醌類(lèi)結(jié)構(gòu)[10]。DPPH是一種較為穩(wěn)定的以氮為中心的自由基，它具有3個(gè)芳環(huán)結(jié)構(gòu)，屬于芳香類(lèi)自由基。研究抗氧劑樣品直接捕獲或與自由基相結(jié)合的行為，可以大致推測(cè)抗氧化劑對(duì)芳香自由基的清除能力。由于自由基化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易被清除，若受試物能夠清除它，則表示受試物具有較強(qiáng)的自由基清除能力[18]。從圖12可知，隨著香蕉莖稈單寧酸樣品濃度的增大，DPPH自由基清除能力整體呈上升趨勢(shì)。當(dāng)單寧酸濃度達(dá)到0.6 mg/mL時(shí)，DPPH自由基清除率為86.59%。由此可知，香蕉莖稈單寧酸對(duì)DPPH自由基有較強(qiáng)的清除能力。

3 討論與結(jié)論

3.1 香蕉莖稈單寧酸的提取純化工藝

香蕉莖稈作為一種豐富的生物質(zhì)廢棄物資源尚未得到有效開(kāi)發(fā)和利用。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)香蕉莖稈的利用主要是提取纖維，而對(duì)提取香蕉莖稈單寧酸的研究較少。在中國(guó)，香蕉莖稈有藥用的傳統(tǒng)，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中香蕉莖稈用來(lái)防治腦溢血、高血壓等疾病，其功效可能與香蕉莖稈所含豐富的有效成分有關(guān)[19]。李子建[7]以丙酮作為溶劑，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化香蕉莖稈單寧酸提取工藝，最佳工藝參數(shù)為：溫度60 ℃，時(shí)間10 h，丙酮濃度100%，料液比1 ∶ 10，在此條件下香蕉莖稈單寧酸的提取率為5.13%。Nataraj等[20]采用不同溶劑提取香蕉莖稈中的多酚成分并研究其抗氧化活性。Kandasamy等[21]提出香蕉莖稈的汁液含有多種有效成分，并對(duì)其制備功能性飲料進(jìn)行研究。任雪峰等人以香蕉皮為原料，蒸餾水為提取劑，采用響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝，單寧酸最佳提取工藝條件為：料液比1 ∶ 60.33 g/mL，溫度51.71 ℃，時(shí)間1.49 h，在此條件下，單寧酸提取率為1.485%[22]。趙立利用正交試驗(yàn)對(duì)香蕉皮中單寧酸的最佳提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，以丙酮-水體系為提取液，確定最佳工藝參數(shù)條件為：料液比1 ∶ 14 g/mL，提取溫度60 ℃，提取時(shí)間10 h，總均提取率僅在0.588%左右[23]。本試驗(yàn)以香蕉莖稈為原料，選擇乙醇為提取溶劑對(duì)單寧酸的提取工藝進(jìn)行研究?？疾炝弦罕?、加熱溫度、提取時(shí)間、乙醇濃度4個(gè)因素對(duì)單寧酸提取量的影響，從正交試驗(yàn)優(yōu)化及極差分析得出，香蕉莖稈單寧酸提取影響因子的影響大小為乙醇濃度>提取時(shí)間>料液比>提取溫度。香蕉莖稈單寧酸最佳提取工藝條件為：乙醇濃度50%，提取時(shí)間90 min，料液比1 ∶ 11 g/mL，提取溫度50 ℃，在此條件下，香蕉莖稈單寧酸的提取量為17.9 mg/g。較佳純化工藝條件為：5 mg/mL上樣，流速為1.5 mL/min過(guò)AB-8型大孔樹(shù)脂柱，最后用濃度為60%的乙醇洗脫。

3.2 香蕉莖稈單寧酸的表征及其抗氧化性

通過(guò)凝膠滲透色譜法得到香蕉莖稈單寧酸純化物Z均相對(duì)分子質(zhì)量為44 300.9，重均相對(duì)分子質(zhì)量（Mw）為38 829.6，數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量（Mn）為34 354.5。傅立葉紅外光譜分析結(jié)果表明香蕉莖稈單寧酸具有多酚羥基結(jié)構(gòu)，屬于多羥基酚酯類(lèi)化合物。植物多酚類(lèi)化合物具有很高的生物活性，擁有極強(qiáng)的抗氧化和抑菌能力[24]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，香蕉莖稈單寧酸純化物在含量為0.6 mg/mL時(shí)對(duì)DPPH自由基清除率為86.59%，這說(shuō)明香蕉莖稈單寧酸對(duì)DPPH有較強(qiáng)的清除能力。

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