基本信息
- 项目名称：
- 天然抗氧化剂沙枣多酚的制备
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品瞄准当前人类健康和食品安全的热点问题，利用先进、环保、绿色的现代分离方法和技术对新疆特色优质资源沙枣中的多酚类物质的制备进行系统研究，开发出具有廉价、绿色、高效等优点的新型天然抗氧化剂。
- 详细介绍：
- 沙枣为新疆特色植物资源，其经济价值尚未引起重视，利用率极低，造成这一宝贵资源的极大浪费。沙枣多酚是沙枣的主要成分，含量高达8～10%，其抗氧化能力相比其他同类天然抗氧化剂高，可作为很好的天然抗氧化剂。本作品详细的研究了以下内容： 1、沙枣多酚的提取工艺研究。本部分主要研究了超声法、微波法和温浸法3种提取方法，乙醇、丙酮、水3种溶剂对沙枣多酚提取效果的影响，筛选出最佳提取方法和溶剂。在此基础上，通过单因素实验和正交实验寻找出沙枣多酚的最佳提取工艺。 2、沙枣多酚分离纯化工艺研究。在查阅大量文献资料的基础上，本研究选用柱层析法对沙枣多酚进行分离纯化。首先利用静态吸附及解吸实验确定柱层析填料，然后通过动态实验研究各因素对分离效果的影响，确定分离纯化沙枣多酚的优化工艺条件。 3、沙枣多酚抗氧化活性研究。本研究根据沙枣多酚清除羟自由基 (HO•)、超氧阴离子自由基(O2-•)、DPPH自由基的能力来判断其抗氧化活性。羟自由基体系用Fenton反应法构建，超氧阴离子自由基体系用邻苯三酚自氧化法构建，DPPH自由基由市场购得。同时进行了以下抗氧化活性的比较研究。 4、 沙枣多酚稳定性研究。主要研究了温度、光照、pH、金属离子对沙枣多酚的稳定性影响。 通过以上研究所得的工艺条件和方法，最终制得天然抗氧化剂---沙枣多酚。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 肿瘤、冠心病、动脉硬化等与人体内自由基密切相关的疾病发生率越来越高，另一方面，被广泛使用的合成抗氧化剂如BHA、BHT等具有一定的毒性和致癌性，因此寻找出一种廉价、绿色的天然抗氧化剂已成为各国研究热点。沙枣多酚是沙枣的主要成分，含量高达8～10%，其抗氧化能力相比其他同类天然抗氧化剂高。为将沙枣林由生态林转变为生态经济林,对沙枣多酚的研究具有重要意义。 1、创新点：瞄准当前人类健康和食品安全的热点问题，利用先进、环保、绿色的现代分离方法和技术对新疆特色优质资源沙枣中的多酚类物质的制备进行系统研究，开发出新型天然抗氧化剂。 2、技术关键：（1）提取及分离纯化技术：采用防止沙枣多酚氧化的常温提取及分离纯化技术。（2）固化粉末技术：寻找合理的固化方法，制备出符合纯度指标的粉末状固体沙枣多酚。 3、主要技术指标如下：（1） 提取多酚的最优工艺条件： 固液比1:12，丙酮浓度50%，提取次数3次，每次超声30min。按此最佳条件提取的多酚含量为9.35%。（2） 沙枣多酚工艺流程和沙枣多酚抗氧化剂的质量标准（具体内容请参见申报书）
科学性、先进性
- 本作品为绿色无公害的天然物质，具有前沿性和现实的应用价值，顺应了消费者注重安全意识的需求，具有较高的科技含量,其科学性先进性如下：1. 沙枣多酚的抗氧化性能分别是葡萄籽原花青素的1.5倍、茶多酚的2倍、油安油3倍、合成抗氧化剂BHA的9倍，而且随着加入量的增加，其抗氧化性能呈现线性增加的趋势。其抗氧化能力高于其它同类天然抗氧化剂。 2. 整体制备过程使用绿色试剂和大孔树脂吸附分离等现代分离提纯方法，能耗低、收率高，与合成抗氧化剂相比具有无毒、高效、绿色的特点。 3. 其它天然抗氧化剂成本高，受合成抗氧化剂市场冲击较大。而沙枣资源丰富，仅新疆就有300万亩，原料成本是市售茶多酚原料价的1/4。 4. 产品形式为不同纯度粉末状固体或浸膏，可直接作为商品，同时易于深层次加工，可满足保健品、食品添加剂、医药品和化妆品等方面的需求。 5. 沙枣的其它成分用途也很广，若实现产业化，可形成连续的、多方位的经济循环，能形成真正意义上的沙枣经济林带而且可以带动地方经济发展，潜在价值很大。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品于2011年4月在石河子大学参加了评比、展示。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- （无）
作品可展示的形式
- 图片、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 一、技术特点和优势：1.1本项目对沙枣多酚的制备中采用了超声提取技术、大孔树脂吸附分离技术、溶剂萃取技术和正交实验设计等现代技术方法。1.2 对于沙枣多酚的研究相关报道很少，本作品对沙枣多酚的制备进行了系统的研究，具有前沿性。 二、市场分析和经济效益：2.1市场分析：2009年，天然抗氧化剂按所占市场比例来算规模至少可达20亿人民币，并呈现出逐渐增长趋势。全国每年就精炼油一项需用抗氧化剂就有650吨。不算其它行业，就防止食品氧化的添加剂年需求量可达4000吨。2.2经济效益:“茶多酚"的国内市场价为42万元人民币/吨，国际市场价即６０万元人民币／吨，而且价格呈现逐渐上升的趋势。沙枣多酚的制取成本与茶多酚相比可降低8--10万元人民币/吨。同时沙枣全身都是宝，除了可食用、药用外，还有防风固沙等作用。所以可形成多方位的经济循环，不仅能形成真正意义上的沙枣生态经济林带而且可以快速带动地方经济发展。
同类课题研究水平概述
- 国内现阶段对植物多酚的研究主要有以下几种： 1.苹果多酚：苹果多酚包括多种酚类物质，可分为酚酸及其羟基酸酯类、糖类衍生物和黄酮类化合物(如儿茶素、表儿茶素、原花青素、二羟基查耳酮、黄酮醇配糖体等。成熟苹果中的多酚主要为绿原酸JL茶素以及原花青素等，而未成熟苹果中则含有较多的二羟基查耳酮、黄酮醇类化合物。未成熟的苹果与成熟苹果相比，成分组成相似，但成分含量上有很大的差异，特别是多酚类物质的含量高出成熟苹果含量的10倍以上。苹果的品种不同，各主要成分的含量也有差异。 2.茶多酚：茶多酚是茶叶中含有的一类多羟基酚类化合物的总称，简称为TP，含量约占茶叶干物质总量的20％一30％。TP是一类以儿茶素类为主体的多酚类化合物，除儿茶素类外．有黄烷醇类、黄烷酮类、酚酸类和花色苷及其苷元。其中儿茶素类化合物为茶多酚的主体成分，约占茶多酚总量的65％一80％。具有保健功能的主要是儿茶素和黄酮类物质。 3.葡多酚：葡多酚广泛存在于葡萄籽、葡萄皮与果汁中。这类多酚由表儿茶酸等酚酸类、黄烷醇类、花色苷类、黄酮醇类和缩聚单宁等物质组成，其中以原花色苷的含量最为丰富，可以达到80％一85％(也有报道含量大约在50％一98％之间)，其他成分如儿茶素和表儿茶素的含量次之．大约为5％，在葡萄耔与葡萄皮中，葡多酚的含量较高，有资料表明，红葡萄的果皮中，多酚含量可达25％一50％．种籽中则可达50％一70％。葡多酚的组成较为复杂，尽管国外做了很多这方面的研究，但是对于葡多酚化学成分的定量分析还没有可靠的方法。 4.柑橘多酚：柑橘类特别是柑橘外皮中含大量多酚橙皮苷，橙皮苷含量多的植物还有橘皮，陈皮(中药)。苷橘提取物中主要成分为红紫色多酚和花色苷，它们有促进网膜视紫质再合成和促进暗适应的作用，还能保护毛细血管、改善循环系统具有抗溃疡，消除活性氧等功效，在欧洲已用作循环器官和眼科的保健药品。 其中，茶多酚是研究比较成熟的已市场化的产品，但比较昂贵，普通人群难以受益。其它天然抗氧剂国内也只是处于初步研究阶段。沙枣多酚比其他植物多酚具有明显优势，而对于沙枣多酚的研究报道目前还很少。本品是从沙枣中提取多酚，研究其最佳提取工艺、分离纯化工艺，进而研究其抗氧化能力及稳定性，最后得到多酚固体粉末。本品力在开发出新型天然抗氧化剂，具有创新性和前沿性。
