葵花籽殼木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)分析及抗氧化活性

龔衛(wèi)華，馬 玥，呂 霞，葉發(fā)銀，趙國(guó)華,3,*

（1.西南大學(xué)食品學(xué)院，重慶 400715；2.吉首大學(xué)師范學(xué)院，湖南 吉首 416000；3.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715）

葵花籽殼木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)分析及抗氧化活性

龔衛(wèi)華1,2，馬 玥1，呂 霞1，葉發(fā)銀1，趙國(guó)華1,3,*

（1.西南大學(xué)食品學(xué)院，重慶 400715；2.吉首大學(xué)師范學(xué)院，湖南 吉首 416000；3.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715）

以葵花籽殼為原料，采用醋酸法提取木質(zhì)素，并利用凝膠滲透色譜、紫外光譜、傅里葉變換紅外光譜、核磁共振氫譜和熱重分析對(duì)提取的木質(zhì)素進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并對(duì)提取木質(zhì)素的抗氧化活性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：醋酸法木質(zhì)素提取率為70.12%（相對(duì)于Klason木質(zhì)素），純度達(dá)到88.54%，結(jié)合少量的碳水化合物（2.92%）。葵花籽殼木質(zhì)素為GS型木質(zhì)素，含有較高的愈創(chuàng)木基結(jié)構(gòu)單元（G），結(jié)構(gòu)單元之間的連接鍵以β-O-4結(jié)構(gòu)為主，重均分子質(zhì)量（Mw）、數(shù)均分子質(zhì)量（Mn）和多分散度（Mw/Mn）分別為2 977 、1 931 D和1.54?？ㄗ褮ご姿崽崛〉哪举|(zhì)素主要降解溫度在200～400 ℃之間，最大失質(zhì)量速率為0.32%/℃?？寡趸钚匝芯勘砻?，木質(zhì)素清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基指數(shù)值為1.54，顯著高于商業(yè)合成抗氧化劑二丁基羥基甲苯（0.94），具有很好地應(yīng)用于食品及其他工業(yè)做抗氧化劑的前景。

葵花籽殼；醋酸法；木質(zhì)素；結(jié)構(gòu)分析；抗氧化活性

木質(zhì)素由苯丙烷類結(jié)構(gòu)單元組成，分子結(jié)構(gòu)中存在酚羥基、醇羥基、羰基、甲氧基、羧基和共軛雙鍵等活性基團(tuán)[1-3]。近年來，木質(zhì)素的生物活性受到越來越多的關(guān)注，Li Mingfei等[2]研究了從竹材中提取木質(zhì)素的抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素的抗氧化活性要強(qiáng)于人工合成的抗氧化劑二丁基羥基甲苯（butylated hydroxytoluene，BHT），且還有研究表明木質(zhì)素對(duì)皮膚和眼睛無害[4]，具有應(yīng)用于化妝品和食品行業(yè)做抗氧化劑的潛力。Rodríguez-Gutiérrez等[5]研究發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素對(duì)膽汁酸具有很強(qiáng)的吸附能力；Mitjans等[6]還研究發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素具有抗癌變、抗菌、抗誘變等生物活性，尤其是抗氧化活性方面。木質(zhì)素的提取主要有無機(jī)溶劑提取法和有機(jī)溶劑提取法，無機(jī)溶劑提取法主要包括：硫酸法、硫酸鹽法、燒堿法等[7]，這些方法條件比較激烈，如采用高溫、強(qiáng)酸強(qiáng)堿，因此提取的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)改變比較大，不利于進(jìn)一步應(yīng)用。有機(jī)溶劑溶解提取木質(zhì)素，如：甲醇、乙醇、甲酸、醋酸等溶劑[8-11]提取。有機(jī)溶劑提取的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)改變較少，其中醋酸法提取木質(zhì)素具有可在常壓下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備要求低，醋酸溶液易揮發(fā)可回收利用等特點(diǎn)，可有效降低提取成本，且提取的木質(zhì)素有較低分子質(zhì)量和較高反應(yīng)活性[12-13]，被廣泛應(yīng)用于木質(zhì)素提取研究。目前對(duì)葵花籽殼木質(zhì)素的研究國(guó)內(nèi)外鮮見報(bào)道。

葵花籽殼是許多糧油廠、食品廠加工副產(chǎn)品，年產(chǎn)量大約70萬 t。目前對(duì)其綜合利用主要是制備納米纖維素，提取天然色素、花色苷及黃酮類等生物活性物質(zhì)[14-16]，但利用率較低，大多數(shù)丟棄于環(huán)境中。前期的研究表明，葵花籽殼中的木質(zhì)素含量很高，因此以葵花籽殼為原料提取木質(zhì)素，對(duì)木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，為葵花籽殼木質(zhì)素的進(jìn)一步的應(yīng)用提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，并評(píng)價(jià)其抗氧化活性，對(duì)提高葵花籽殼高附加值的應(yīng)用具有實(shí)際意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葵花子殼 重慶市北碚區(qū)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical，DPPH）、二丁基羥基甲苯（分析純）上海阿拉丁試劑有限公司；單糖標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

IP-500B高速多功能粉碎機(jī) 永康市久品工貿(mào)有限公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；LGJ-10冷凍干燥機(jī) 北京松源華興科技發(fā)展有限公司；722可見光分光光度計(jì) 北京金科利達(dá)電子科技有限公司；L535-1低速離心機(jī) 長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；K-360全自動(dòng)凱氏定氮儀 瑞士Büchi公司；Perkin-Elmer 2000傅里葉紅外光譜儀 美國(guó)鉑金埃爾默股份公司；LC-20A高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）儀 日本島津公司；400M超導(dǎo)核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）儀德國(guó)布魯克公司；TGA/DSC 1 SF/1382同步熱分析儀瑞士梅特勒公司。

1.3 方法

1.3.1 原料的預(yù)處理

將葵花籽殼用蒸餾水洗干凈，烘箱中以60 ℃烘干，粉碎，過篩，得40～60 目樣品。然后經(jīng)甲苯/乙醇（2∶1，V/V）溶液置于索式抽提器中抽提6 h，60 ℃烘干12 h，得實(shí)驗(yàn)樣品，備用。

1.3.2 木質(zhì)素的提取[12]

稱取一定量經(jīng)預(yù)處理樣品，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的醋酸，固液比為1∶15（m/V）,添加4% HCl作為催化劑，在114 ℃條件下（磁力攪拌）,油浴120 min，冷卻后過濾，濾渣用同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的醋酸沖洗兩次，并用純水沖至中性，60 ℃條件下減壓濃縮，加入10 倍體積的純水沉淀，離心分離，用pH 2（HCl 調(diào)節(jié)）的酸水沖洗3 次，冷凍干燥，所得產(chǎn)品為葵花籽殼木質(zhì)素。式（1）為提取率計(jì)算公式。

1.3.3 葵花籽殼及木質(zhì)素基本成分的測(cè)定

纖維素、半纖維、木質(zhì)素的含量：按美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)定[17]；首先，準(zhǔn)確稱取300 mg樣品,加入3.0 mL濃硫酸（72%）在30 ℃條件下水解1 h。然后,用超純水稀釋硫酸至4%,高壓反應(yīng)釜中121 ℃條件下繼續(xù)水解1 h。水解結(jié)束后,自然冷卻水解液，用事先恒質(zhì)量的砂芯漏斗過濾,通過稱取濾渣的質(zhì)量計(jì)算出酸不溶性（Klason）木質(zhì)素的含量。濾液稀釋2 倍，用HPLC分析濾液中糖含量，換算出纖維素和半纖維含量。測(cè)定條件為：色譜分離柱：Aminex HPX-87H（300 mm×7.8 mm，9 μm）；RI示差檢測(cè)器；流動(dòng)相：0.005 mol/L H2SO4（pH 2）；進(jìn)樣體積：20 μL；流動(dòng)相流速：0.6 mL/min；柱溫：65 ℃。采用纖維二糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖、D-木糖、D-半乳糖、D-甘露糖、L-鼠李糖、D-葡萄糖醛酸和D-半乳糖醛酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。

水分含量：參照GB 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》；灰分測(cè)定：參照GB 5009.4—2010《食品中灰分的測(cè)定》；蛋白質(zhì)含量：參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》；脂肪含量：參照GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測(cè)定》。

1.3.4 木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)分析

1.3.4.1 木質(zhì)素的乙?；?/p>

[18-19]，取200 mg木質(zhì)素溶于8 mL的吡啶/醋酸酐（1∶1，V/V）混合溶液中。在避光常溫條件下攪拌24 h，停止反應(yīng)，往反應(yīng)液中加少量乙醇進(jìn)行旋蒸（反復(fù)幾次），以蒸掉多余的吡啶和醋酸酐。將濃縮液滴入到10 倍體積的酸水（pH 2，HCl調(diào)節(jié)）中，析出木質(zhì)素沉淀，冷凍干燥后保存，以備分析。

1.3.4.2 木質(zhì)素平均分子質(zhì)量的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[20]，采用凝膠滲透色譜（gel permeation chromatography，GPC）分析測(cè)定木質(zhì)素的分子質(zhì)量。準(zhǔn)確稱取4 mg乙?；哪举|(zhì)素樣品溶于2 mL的四氫呋喃中，待其全部溶解后，溶液過濾，進(jìn)色譜柱進(jìn)行分析，進(jìn)樣量50 μL。流動(dòng)相為色譜級(jí)四氫呋喃，流速1 mL/min。采用分子質(zhì)量范圍為800～90 000 D的聚苯乙烯標(biāo)樣進(jìn)行標(biāo)定。

1.3.4.3 木質(zhì)素紫外光譜分析

稱取5 mg木質(zhì)素樣品溶于10 mL體積分?jǐn)?shù)95%的二氧六環(huán)溶液中，再取1 mL的木質(zhì)素溶液用50%的二氧六環(huán)溶液定容至10 mL，然后再進(jìn)行測(cè)定。其中以50%的二氧六環(huán)作為參比液。

1.3.4.4 木質(zhì)素傅里葉紅外光譜分析

采用KBr壓片法，樣品均勻分散于KBr中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%。掃描波數(shù)范圍4 000～400 cm-1，掃描次數(shù)設(shè)為32 次，分辨率4 cm-1。

1.3.4.5 木質(zhì)素核磁共振氫譜分析

將20 mg乙酰化的木質(zhì)素樣品，溶在0.5 mL氘代氯仿（CDCl3）中，用四甲基硅烷（tetramethylsilane，TMS）做內(nèi)標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4.6 木質(zhì)素的熱重分析

測(cè)試前對(duì)木質(zhì)素樣品105 ℃干燥，取10 mg樣品置于坩堝中（Al2O3），氮?dú)饬魉伲?0 mL/min），加熱速率（10 K/min），測(cè)試溫度范圍為30～650 ℃。

1.3.5 木質(zhì)素抗氧化活性分析

參照Tao Bingbing等[21]的方法，采用DPPH自由基清除能力來評(píng)價(jià)木質(zhì)素抗氧化能力。取0.1 mL不同質(zhì)量濃度（0.10～5.00 mg/mL）木質(zhì)素（溶解于90%二氧六環(huán)）溶液，加入3.9 mL DPPH溶液（0.06 mmol/L溶于甲醇溶液），混合均勻后在室溫條件下避光反應(yīng)30 min。然后于517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度As。同時(shí)，測(cè)定空白樣吸光度Ab。按式（2）計(jì)算樣品對(duì)DPPH自由基清除率（S/%）。

半抑制濃度（half maximal inhibitory concentration，IC50）是自由基清除率達(dá)到50%時(shí)所需樣品的濃度。（free radical scavenging index，RSI）值為自由基清除指數(shù)，是IC50的倒數(shù)，常用來評(píng)價(jià)抗氧化活性大小，其值越大，抗氧化活性越強(qiáng)。以商業(yè)合成的抗氧化劑二丁基羥基甲苯做陽(yáng)性對(duì)照。

2 結(jié)果與分析

2.1 葵花籽殼及木質(zhì)素成分分析

表1 葵花籽殼及木質(zhì)素的成分分析Table 1 Composition analysis of sunf l ower seed shell and lignin

由表1可知，葵花籽殼的主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，其含量分別為25.50%、29.95%、29.00%，一共占總成分含量的84.45%，且木質(zhì)素的含量很高，是提取木質(zhì)素的良好原料。提取的木質(zhì)素純度高達(dá)為88.54%，得率為70.12%（相對(duì)于原料中的Klason木質(zhì)素的含量），醋酸法提取的木質(zhì)素結(jié)合的碳水化合物的總量為2.92%。且提取木質(zhì)素中的灰分、脂肪、蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于葵花籽殼中相應(yīng)成分的含量。以上結(jié)果說明醋酸法提取葵花籽殼木質(zhì)素過程中，有效斷裂了木質(zhì)素與多糖之間的化學(xué)連接，保證了提取木質(zhì)素的得率及純度，對(duì)木質(zhì)素進(jìn)一步應(yīng)用提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

2.2 木質(zhì)素的平均分子質(zhì)量

圖1 木質(zhì)素GPC圖譜Fig. 1 GPC chromatogram of lignin extracted from sunf l ower seed shell

木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)的含量都隨著木質(zhì)素平均分子質(zhì)量變化而變化[22]，所以木質(zhì)素分子質(zhì)量大小對(duì)木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)和活性特征都有重要影響。根據(jù)木質(zhì)素GPC圖譜（圖1），計(jì)算出葵花籽殼醋酸法提取木質(zhì)素的重均分子質(zhì)量（Mw）、數(shù)均分子質(zhì)量（Mn）和多分散度（Mw/Mn）分別為2 977、1 931 D和1.54，較Li Mingfei等[12]從竹子中提取的醋酸法木質(zhì)素的平均分子質(zhì)量和多分散性要低，這可能和原料來源不同有關(guān)。

2.3 木質(zhì)素紫外和傅里葉紅外光譜分析

在200～400 nm波長(zhǎng)內(nèi)掃描，測(cè)得葵花籽殼醋酸法提取木質(zhì)素的紫外吸收光譜（圖2），在280 nm波長(zhǎng)附近有最大強(qiáng)度的吸收峰，這是苯環(huán)的特征峰，由木質(zhì)素中非共軛羥基引起，說明所提取的木質(zhì)素為芳香族化合物。同時(shí)最大吸收峰位置從波長(zhǎng)280 nm轉(zhuǎn)移到285 nm，其原因是提取的木質(zhì)素中含有較高比率的愈創(chuàng)木基（G）單元，通常其在280～285 nm波長(zhǎng)處有極大吸收峰[23]。

圖2 葵花籽殼木質(zhì)素紫外光譜圖Fig. 2 UV spectrum of lignin extracted from sunf l ower seed shell

圖3 葵花籽殼木質(zhì)素傅里葉紅外光譜圖Fig. 3 FT-IR spectrum of lignin extracted from sunf l ower seed shell

參考相關(guān)文獻(xiàn)[24-25]，確定葵花籽殼木質(zhì)素的紅外光譜特征峰（圖3）及峰的歸屬，與文獻(xiàn)[12]中毛竹醋酸法木質(zhì)素譜圖比較相似。在3 436 cm-1處吸收峰為酚羥基和醇羥基的伸縮振動(dòng)峰。2 928 cm-1和2 851 cm-1峰則分別來源于甲基和亞甲基中的C—H伸縮振動(dòng)。木質(zhì)素中各官能團(tuán)的特征吸收峰主要集中在1 800～900 cm-1指紋區(qū)，其中1 735 cm-1峰表示非共軛的酮、羰基和酯中的C＝O伸縮振動(dòng)；木質(zhì)素苯環(huán)振動(dòng)出現(xiàn)在1 596、1 511、1 423 cm-1；而1 463 cm-1處的吸收峰為與苯環(huán)相連的C—H變形振動(dòng)，呈現(xiàn)出典型的木質(zhì)素紅外吸收峰。1 370 cm-1處吸收峰為脂肪族甲基中C—H和酚羥基中O—H伸縮振動(dòng)；1 236 cm-1和1 328 cm-1分別為紫丁香基結(jié)構(gòu)單元和愈創(chuàng)木基結(jié)構(gòu)單元中芳環(huán)呼吸振動(dòng)及C—O伸縮振動(dòng)；且1 236 cm-1吸收峰強(qiáng)度比1 328 cm-1的強(qiáng)度大，說明提取的木質(zhì)素中含有較多的愈創(chuàng)木基單元，與紫外譜圖結(jié)果一致。1 037 cm-1處吸收峰為伯醇中C—O伸縮振動(dòng)和愈創(chuàng)木基結(jié)構(gòu)單元上的C—H振動(dòng)；在1 125 cm-1（紫丁香基結(jié)構(gòu)的特征峰）伸縮振動(dòng)處的強(qiáng)吸收峰及1 166 cm-1處無明顯吸收峰，表明提取的木質(zhì)素樣品為GS型木質(zhì)素，830 cm-1處吸收峰來自S型結(jié)構(gòu)單元的2、6位的C—H特征吸收。

2.4 木質(zhì)素核磁共振氫譜分析

經(jīng)乙酰化處理的木質(zhì)素的核磁共振氫譜見圖4。參考相關(guān)文獻(xiàn)[26-29]對(duì)測(cè)定的木質(zhì)素譜圖進(jìn)行范圍區(qū)分，確定了1H譜特征峰歸屬，然后求出各區(qū)段信號(hào)積分強(qiáng)度與總積分強(qiáng)度的比例，得到各種質(zhì)子的相對(duì)比例（表2）。δ 8.0～7.28、7.25～6.80、6.80～6.5分別屬于對(duì)羥苯基（H）、愈創(chuàng)木基（G）和紫丁香基（S）的結(jié)構(gòu)單元。葵花籽殼木質(zhì)素1H核磁共振譜圖在δ 8.0～7.28區(qū)域無明顯吸收峰，說明該木質(zhì)素為GS型木質(zhì)素，與紫外和紅外結(jié)果一致。由表2可知，結(jié)構(gòu)單元間相互連接的方式有如下幾種：β-O-4結(jié)構(gòu)、β-1結(jié)構(gòu)、β-5結(jié)構(gòu)、β-β結(jié)構(gòu)，其中以β-O-4結(jié)構(gòu)比例較大。木質(zhì)素中各種官能團(tuán)包括羥基和甲氧基峰形都十分明顯，表現(xiàn)出豐富的官能團(tuán)特征，有利于提取木質(zhì)素的進(jìn)一步利用。且愈創(chuàng)木基單元上的芳香環(huán)質(zhì)子數(shù)比例要大于紫丁香基芳香環(huán)質(zhì)子，進(jìn)一步證明醋酸法提取的葵花籽殼木質(zhì)素是以占較多愈創(chuàng)木基結(jié)構(gòu)單元的GS型木質(zhì)素。

圖4 乙?；ㄗ褮つ举|(zhì)素核磁共振氫譜圖Fig. 41H-NMR spectrum of acetylated lignin extracted from sunf l ower seed shell

表2 乙?；举|(zhì)素核磁共振氫譜波譜解析Table 21H-NMR analysis of acetylated lignin extracted from sunf l ower seed shell

2.5 木質(zhì)素的熱穩(wěn)定性分析

熱重（TG）曲線顯示的是木質(zhì)素的質(zhì)量變化與溫度關(guān)系的曲線。由圖5可知，在20～120 ℃是一個(gè)脫水的過程，包括游離水、物理吸附水和分子中的結(jié)晶水。熱降解的第二階段（200～360 ℃）降解的速率較快，此階段主要涉及β-O-4鍵的降解，說明該木質(zhì)素中β-O-4含量較多。在后續(xù)的熱降解階段（360～400 ℃），主要取決于木質(zhì)素側(cè)鏈的氧化。同時(shí)，甲氧基的裂解主要發(fā)生在400～600 ℃[30]。此外，木質(zhì)素在650 ℃的殘?zhí)柯士赡芘c木質(zhì)素的C—C鍵含量相關(guān)。DTG為不同溫度條件下相應(yīng)質(zhì)量的降解速率。樣品的熱穩(wěn)定性可以通過最大失質(zhì)量率（DTGmax）來表示。如圖5所示，葵花籽殼木質(zhì)DTGmax對(duì)應(yīng)的分解溫度為361.17 ℃，最大失質(zhì)量速率為0.32%/℃,由以上數(shù)據(jù)可知，葵花籽殼木質(zhì)素的熱穩(wěn)定性最好，這將有利于擴(kuò)大其的應(yīng)用范圍。

圖5 葵花籽殼木質(zhì)素?zé)岱治鯢ig. 5 TG and DTG curves of lignin extracted from sunf l ower seed shell

2.6 木質(zhì)素的抗氧化活性

圖6 葵花籽殼木質(zhì)素質(zhì)量濃度對(duì)DPPH自由基的清除效果Fig. 6 DPPH radical scavenging activity of lignin extracted from sunf l ower seed shell

醋酸法提取的木質(zhì)素對(duì)DPPH自由基清除效果如圖6所示，以商業(yè)合成抗氧化劑二丁基羥基甲苯作陽(yáng)性對(duì)照。木質(zhì)素抗氧化活性IC50值為0.65 mg/mL，RSI值為1.54，顯著高于商業(yè)合成的抗氧化劑二丁基羥基甲苯（RSI值為0.94），這與木質(zhì)素中含有的活性基團(tuán)有關(guān)，研究表明木質(zhì)素對(duì)皮膚和眼睛無傷害[4]，因此醋酸法提取的葵花籽殼木質(zhì)素可用做天然的抗氧化劑，用來延長(zhǎng)食用油及食品貨架期，阻止食品的風(fēng)味、顏色、活性維生素的喪失等[29]，為葵花籽殼高附加值應(yīng)用提供一個(gè)新的方向。

3 結(jié) 論

醋酸法提取葵花籽殼木質(zhì)素得率達(dá)到70.12%（相對(duì)于原料中Klason木質(zhì)素的含量）,純度為88.54%，提取的木質(zhì)素中結(jié)合有少量碳水化合物，總量為2.92%。利用凝膠滲透色譜、紫外光譜、紅外光譜、核磁共振氫譜和熱重分析對(duì)提取的木質(zhì)素進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果表明葵花籽殼木質(zhì)素的平均分子質(zhì)量較低，分散系數(shù)低，均一性較好，含有較多的活性官能團(tuán)：酚羥基、甲氧基等。提取的木質(zhì)素是以愈創(chuàng)木基為主的GS型木質(zhì)素，結(jié)構(gòu)單元之間的連接鍵以β-O-4結(jié)構(gòu)為主，木質(zhì)素樣品主要降解溫度在200～400 ℃之間，最大失質(zhì)量速率為0.32%/℃。葵花籽殼木質(zhì)素在DPPH自由基清除指數(shù)RSI值為1.54，顯著高于商業(yè)合成的抗氧化劑二丁基羥基甲苯（RSI值為0.94）。

參考文獻(xiàn)：

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Structural Features and Antioxidant Activities of Lignin Extracted from Sunf l ower Seed Shell

GONG Weihua1,2, MA Yue1, Lü Xia1, YE Fayin1, ZHAO Guohua1,3,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. College of Normal, Jishou University, Jishou 416000, China; 3. Chongqing Engineering Research Centre of Regional Foods, Chongqing 400715, China)

Lignin was extracted from sunf l ower seed shell using acetic acid. The structural features of the isolated lignin were characterized by gel permeation chromatography (GPC), ultraviolet spectroscopy (UV), infrared spectroscopy (FT-IR), hydrogen-1 nuclear magnetic resonance spectrocopy (1H-NMR) and thermogravimetry (TG). In addition, the antioxidant activity of the lignin was evaluated by 1,1 diphenyl-2-trinitrobenzene hydrazine (DPPH) radical scavenging activity assay. The results showed that the yield and purity of lignin extracted from sunf l ower seed shell were 70.12% (based on Klason lignin) and 88.54%, respectively, and the content of lignin-associated carbohydrates was 2.92%. The lignin was GS-type lignin with β-O-4 ether bond as the major inter-unit linkage, having a high proportion of guaiacyl (G) units. The weightaverage molecular (Mw), number-average molecular (Mn) and polydispersity (Mw/Mn) of the lignin were 2 977, 1 931 D and 1.54, respectively. It major decomposition temperature was 200–400 ℃ and the maximum weight loss rate was 0.32%/℃. We found that the lignin showed stronger antioxidant activity than butylated hydroxytoluene (BHT) with free radical scavenging index (RSI) of 1.54 versus 0.94. The results suggested that acetic acid extraction provides a promising way to prepare lignin from sunf l ower seed shell with a good potential as an antioxidant in food and other industries.

sunf l ower seed shell; acetic acid extraction; lignin; structural feature; antioxidant activity

10.7506/spkx1002-6630-201707005

TS229

A

1002-6630（2017）07-0023-06

龔衛(wèi)華, 馬玥, 呂霞, 等. 葵花籽殼木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)分析及抗氧化活性[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(7): 23-28. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201707005. http://www.spkx.net.cn

GONG Weihua, MA Yue, Lü Xia, et al. Structural features and antioxidant activities of lignin extracted from sunf l ower seed shell[J]. Food Science, 2017, 38(7): 23-28. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201707005 http://www.spkx.net.cn

2016-05-11

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31371737）；重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心能力提升項(xiàng)目（cstc2014pt-gc8001）

龔衛(wèi)華（1980—），女，講師，博士，研究方向?yàn)榉窍蕴妓衔铩-mail：19010043@qq.com

*通信作者：趙國(guó)華（1971—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué)。E-mail：zhaoguohua1971@163.com