بررسی بهینه‌سازی فناوری استخراج و فعالیت آنتی‌اکسیدانی پلی‌ساکاریدها از گل‌های یوننان قهوه عربیکا

چکیده: برای بهینه سازی تکنولوژی استخراج و مطالعهآنتی اکسیدانفعالیت ازپلی ساکاریدهااز گل قهوه (ACP)، دمای اولتراسونیک، زمان مافوق صوت، نسبت مایع به جامد، توان اولتراسونیک، زمان غوطه وری نمونه و درصد حجمی اتانول با استفاده از بازده استخراج پلی ساکارید به عنوان شاخص مورد بررسی قرار گرفت. سپس دمای اولتراسونیک، زمان مافوق صوت و توان اولتراسونیک به عنوان فاکتورهای تأثیرگذار عمدتاً مورد استفاده قرار گرفتند، فناوری استخراج با روش سطح پاسخ بهینه شد.آنتی اکسیدانفعالیت ACP توسط DPPH · و ABTS + · اثرات مهار و سنجش FRAP مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شرایط فن آوری بهینه استخراج اولتراسونیک عبارت بودند از: دمای اولتراسونیک 69.5 درجه، زمان اولتراسونیک 93 دقیقه، قدرت اولتراسونیک 175 وات، نسبت مایع به جامد 10:1 میلی لیتر بر گرم، زمان غوطه وری نمونه 3{{{ 17}} دقیقه و درصد حجمی اتانول 80 درصد. در زیر بازده پلی ساکاریدها 292/2 درصد بود. نتایج نشان داد که مقدار IC50 بر اساس DPPH · اثر مهاری ACP 3.844 mg · mL-1 بود، ABTS به علاوه · فعالیت مهار 0.921 میلی مول Trolox / g ACP بود. مقادیر FRAP ACP با استفاده از روش FRAP 0.0565 میلی مول Fe2 به علاوه بر گرم ACP بود که نشان داد ACP ضعیف است.آنتی اکسیدانفعالیت. این مطالعه یک مبنای نظری برای استفاده و توسعه همه جانبه محصولات فرعی قهوه فراهم می کند.

کلید واژه ها:گل های قهوه;پلی ساکارید;استخراج;فعالیت آنتی اکسیدانی

قهوهگیاهی از تیره روبیاسه (قهوه) است که عمدتاً در کشورهایی مانند آمریکای جنوبی، آمریکای مرکزی، آفریقا و آسیا پراکنده است و در بیش از 80 کشور در سراسر جهان می روید. به گزارش "Chinese Materia Medica" قهوه دارای اثرات نشاط آور، مدر و معده است و عمدتاً برای خستگی ذهنی و کاهش اشتها استفاده می شود. اغلب به عنوان یک داروی نشاط آور، ادرار آور و معده استفاده می شود. تحقیقات مدرن نشان داده است که قهوه حاوی انواع مختلفی از مواد فعال مانند آلکالوئیدها، اسیدهای فنولیک، فلاونوئیدها و ترپن ها است که دارای فعالیت های دارویی مختلفی مانند محافظت از کبد، محافظت عصبی،آنتی اکسیدانو ضد دیابت [2-3]. کشور منقهوهکشت قهوه با دانه ریز غالب است و بیش از 99 درصد آن در یوننان توزیع می شود. قهوه دانه ریز یوننان سرشار از مواد است، علاوه بر کافئین، اسید کلروژنیک، تریگونلین و سایر اجزا، حاوی آسکاروسیدها نیز می باشد.

I~II[4]، paniculoside VI[4]، cofaryloside I[4]، villanovane I[4]، caffarolides A~H[5]، caffruenol AB[6]، caffruones AD[6] and caffruolide AB[7] و برخی ترپنوئیدهای جدید. در میان آنها، کافارولیدهای C، D و F تایید شده اند که فعالیت خاصی در فعال کردن تجمع پلاکتی در شرایط آزمایشگاهی دارند [5]. کافروئنول AB و کافروولید AB اثر مهار تولید NO ناشی از لیپوپلی ساکارید در 264.7 ماکروفاژ دارند [7]. با مطالعه عمیق قهوه، ارزش افزوده قهوه همچنان در حال افزایش است. در سال های اخیر، فرآورده های فرعی قهوه سرشار از اسیدهای فنولیک، فلاونوئیدها، ترپن ها، آلکالوئیدها و سایر مواد بیولوژیکی هستند.

مواد فعال که می توانند به عنوان منابع طبیعی و پایدار مواد فعال مانندآنتی اکسیدان هامحافظت از کبد و محافظت از اعصاب، تحقیق در مورد محصولات جانبی قهوه را بیش از پیش مورد توجه محققان قرار داده است [8-10]. کامپا و همکاران گزارش داد که برگ های قهوه حاوی ترکیبات فنلی است [11]. چن به بررسی ترکیبات شیمیایی غنی آلکالوئیدها، فلاونوئیدها، اسیدهای فنولیک، ترپن ها و غیره در برگ قهوه و فعالیت های دارویی آنها مانند آنتی اکسیدان، ضد التهاب و ضد باکتری پرداخت. [12]، و اثرات روش های فرآوری برگ قهوه و سن برگ را بر ترکیب شیمیایی و فعالیت آن مورد مطالعه قرار داد [13].

علاوه بر این، فو شیائوپینگ و همکاران. [14-15] دریافتند که عصاره خام پوسته قهوه کوچک یوننان اثر محافظتی و بازیابی خاصی بر سلول های اندوتلیال ورید ناف آسیب دیده انسان دارد و همچنین دارای پتانسیل است.آنتی اکسیداناثرات، و متوجه شد که گل اصلی سیانیدین ها سیانیدین-3-گلوکوزید و سیانیدین-3-روتینوزید هستند.

گل های قهوه اغلب به عنوان یک محصول جانبی اصلی در صنعت کشت قهوه دور ریخته می شوند. با این حال، مطالعات موجود نشان داده است که گل های قهوه سرشار از اجزای شیمیایی هستند. استاشنکو و همکاران [16] از GC-MS برای تجزیه و تحلیل اجزای فرار و نیمه فرار در گل های کوچک قهوه استفاده کرد و نتایج در مجموع 150 ترکیب را با محتوای n-pentadecane تعیین کرد. بالاترین و پس از آن ژرانیول. علاوه بر این، نگوین و همکاران. [17] مواد فعال موجود در گل قهوه را مطالعه کردند و دریافتند که گل قهوه دارای محتوای بالایی از ترکیبات فنلی است، بنابراین می توان از گل قهوه به عنوان مواد اولیه برای به دست آوردن طبیعی استفاده کرد.آنتی اکسیدانعناصر فعال. علاوه بر این، گل های قهوه حاوی کافئین و تریگونلین نیز هستند. کافئین با کاهش خطر بیماری های عصبی مرتبط است [18-19]

تریگونلین می تواند از دیابت و آسیب کلیوی جلوگیری کند و همچنین در درمان بیماری های عصبی [20-21] تأثیر دارد. پینیرو و همکاران [22] محتویات چهار جزء فعال تریگونلین، اسید کلروژنیک، اسید گالیک و کافئین موجود در گل‌های قهوه را تحت روش‌های مختلف خشک کردن و استخراج با HPLC مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند که در این میان کافئین و تریگونلین بیشترین مقدار را داشتند. فعالیت آنتی اکسیدانی توسط آزمایش های ABTS و DPPH مورد ارزیابی قرار گرفت، که تأیید کرد گل قهوه دارای فعالیت آنتی اکسیدانی است و می تواند به عنوان یک ماده خام بالقوه برای تهیه نوشیدنی های چای استفاده شود. در حال حاضر، گزارش‌های تحقیقاتی کمی در مورد گل‌های قهوه وجود دارد، اما از گزارش‌های موجود می‌توان دریافت که گل‌های قهوه به‌عنوان منبع بالقوه ترکیبات فعال زیستی، کاربرد گسترده‌ای دارند.

پلی ساکاریدهاترکیبات درشت مولکولی متشکل از بیش از 10 مونوساکارید متصل به پیوندهای گلیکوزیدی هستند و به طور گسترده در حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم ها یافت می شوند. پلی ساکاریدها از نظر ساختاری پیچیده هستند، با ترکیبات مختلف و جرم مولکولی نسبی، و همچنین ساختارهای ثانویه پیوندهای هیدروژنی درون زنجیره ای و بین زنجیره ای. مطالعات مدرن نشان داده اند که پلی ساکاریدها دارای فعالیت های دارویی مانند آنتی اکسیدان [23-24]، ضد پیری [25]، تنظیم ایمنی [26]، ضد التهاب [27] و ضد تومور [28] هستند. فعالیت بیولوژیکی پلی ساکاریدها به خلوص، ساختار شیمیایی، حلالیت و غیره مربوط می شود. در سال های اخیر، فعالیت بیولوژیکی پلی ساکاریدها به کانون تحقیقاتی داروهای طبیعی تبدیل شده است و همچنین کانالی برای کشف داروهای جدید و تولید غذاهای کاربردی است. . بنابراین پلی ساکاریدها نقش مهمی در زمینه پزشکی و غذایی دارند. یوننان کشور من منطقه اصلی تولید برای کاشت قهوه است و گل های قهوه دارای ارزش توسعه بالقوه هستند، اما تحقیقات کمی در مورد توسعه گل قهوه یوننان وجود دارد و از ارزش بالقوه گل قهوه استفاده نشده است. بنابراین، این مقاله گل های قهوه دانه ریز یوننان را به عنوان هدف تحقیقاتی برای انجام تحقیقات روی پلی ساکاریدهای فعال آن، با هدف بررسی عمیق ارزش استفاده جامع از قهوه دانه ریز یوننان، در نظر می گیرد.

در این مقاله،پلی ساکاریدعملکرد به عنوان شاخص ارزیابی برای بهینه‌سازی فرآیند استخراج پلی‌ساکارید و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی گل‌های قهوه جمع‌آوری‌شده از شهر بائوشان، استان یوننان، برای ارائه داده‌های اساسی برای توسعه بیشتر پلی‌ساکاریدهای فعال بیولوژیکی استفاده شد. و مرجعی برای مطالعه قهوه دانه ریز یوننان و بهبود ارزش افزوده آن ارائه دهید.

1 مواد و روش ها

1.1 مواد و ابزار

قهوهگل شهر بائوشان، استان یوننان؛ الکل بی آب Tianjin Chemical Reagent Co., Ltd.; خلوص آنترون 98.0 درصد , Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.; اسید سولفوریک غلیظ، اسید هیدروکلریک Chongqing Chuandong Chemical Co., Ltd.; 1،1-دی فنیل-2- تری نیتروفنیل هیدرازین (DPPH)، 2،2'-دیازا-بیس-3-اتیل بنزوتیازولین{{10}}سولفونیک اسید (ABTS)، 2، 4,6-Tripyridyltriazine (TPTZ)، خلوص روتین 98.{18}} درصد , Shanghai Ruiyong Biotechnology Co., Ltd.; ویتامین E محلول در آب خلوص 98.0 درصد , Hefei Bomei Biotechnology Co., Ltd.; هگزا هیدرات کلرید آهن از نظر تحلیلی خالص، غربی

شرکت لانگ ساینس با مسئولیت محدود. درجه تحلیلی پرسولفات پتاسیم، کارخانه واکنشگر شیمیایی تیانجین دامائو؛ بافر PBS، بافر استات سدیم Xiamen Haibiao Technology Co., Ltd.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد Rich in اینجا را کلیک کنیدپلی ساکارید

محصول قهوه فوری سیستانچ

FA2104N Electronic Balance, 722-Spectrophotometer Shanghai Qinghua Technology Co., Ltd.; KQ{2}}DB Ultrasonic Instrument, SHZ-D (Ⅲ) پمپ خلاء آب در گردش Gongyi Yuhua Instrument Co., Ltd.; آسیاب چند منظوره Xuman 1000Y Yongkang City Boou Hardware Products Co., Ltd.; 800 سانتریفیوژ الکتریکی Jintan Fuhua Instrument Co., Ltd.; VFD{6}} خشک کن انجمادی خلاء Beijing Bo Yikang Experimental Instrument Co., Ltd.

1.2 روش تجربی

1.2.1 استخراج گل قهوهپلی ساکاریدهارجوع به روش Zheng Tingting و همکاران شود. [29] با تغییراتی. گل‌های قهوه جمع‌آوری‌شده از شهر باوشان، استان یوننان، در سایه در دمای اتاق خشک شدند، با پودر پودر تبدیل شدند و برای استفاده از یک غربال مش 80- عبور داده شدند. 2.{3}} گرم پودر گل قهوه را وزن کنید، 2{5}}.0 میلی لیتر آب خالص اضافه کنید، 30 دقیقه خیس کنید.

اولتراسونیک در 100 وات به مدت 30 دقیقه در دمای 40 درجه، تا دمای اتاق خنک شد و فیلتر پس از فیلتراسیون در خلاء نگه داشت. اتانول به غلظت 80 درصد برای رسوب به فیلتر اضافه شد و اجازه داد به مدت 12 ساعت بماند. پس از سانتریفیوژ در 4000 r/min به مدت 10 دقیقه، مایع رویی دور ریخته شد و رسوب در آب حل شد و در 80- درجه لیوفیلیز شد تا پلی ساکارید خام به دست آید.

محلول پلی ساکارید گل قهوه 5 میلی گرم در میلی لیتر - 1 را آماده کرده و کنار بگذارید.

1.2.2 تهیه منحنی استاندارد پلی ساکارید و تعیین محتوای پلی ساکارید در گل قهوه منحنی استاندارد گلوکز با ارجاع به روش اسید آنترون سولفوریک [30] ترسیم شد. 0 را آماده کنید.0، 25.{{1{12}}}}، 50.0، 100.{{23} }، 150.0 و 2 00.0 ug/mL محلول استاندارد گلوکز، به ترتیب. 1.00 میلی لیتر از محلول استاندارد گلوکز فوق را با غلظت های مختلف به دقت پیپت کنید، 1.00 میلی لیتر آب خالص اضافه کنید و آن را در یک لوله آزمایشی 25 میلی لیتری قرار دهید. 5.0 میلی لیتر محلول آنترون سولفوریک اسید 2.1 میلی گرم در میلی لیتر اضافه کنید، خوب تکان دهید، در یک حمام آب یخ خنک کنید، به مدت 7 دقیقه در یک حمام آب جوش حرارت دهید و به سرعت در یک حمام آب یخ به دمای اتاق خنک کنید. استفاده از آب دیونیزه به عنوان کنترل خالی،

جذب A به روش رنگ سنجی در طول موج 625 نانومتر اندازه گیری شد. در نظر گرفتن محتوای گلوکز بی آب به عنوان آبسیسا (0.0، 25.0، 50.0، 1{{1{{12} }}}0.0, 150.0, 200.0 ug)، و مقدار جذب به عنوان اردین، یک منحنی استاندارد رسم کنید، و معادله منحنی استاندارد: Y{13}}.0051X−0.0092 ( R{17}}.9970) (که در آن: Y مقدار جذب است، X مقدار گلوکز است، ug).

مقدار مشخصی از محلول پلی ساکارید گل قهوه 5 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر را که در بالا تهیه شده بود، به‌طور دقیق در یک لوله آزمایشی 25 میلی‌لیتری با درپوش پیپت کنید و آب خالص را به 2.{3}} میلی‌لیتر اضافه کنید. 5.0 میلی‌لیتر محلول آنترون سولفوریک اسید 2.1 mg·mL-1 اضافه کنید، خوب تکان دهید، در حمام آب یخ خنک کنید، در حمام آب جوش به مدت 7 دقیقه حرارت دهید و به سرعت در دمای اتاق خنک کنید. یک حمام آب یخ جذب A به صورت رنگ سنجی در طول موج 625 نانومتر با استفاده از آب دیونیزه شده به عنوان شاهد خالی اندازه گیری شد. بازده پلی ساکارید گل قهوه بر اساس معادله منحنی استاندارد گلوکز محاسبه شد و هر نمونه 3 بار تکرار شد. نتایج به صورت میانگین بیان شد و فرمول محاسبه به صورت زیر بود:

بازده پلی ساکارید گل قهوه (درصد) =X×m1×10−35×V×ms×100

در فرمول: X محتوای پلی ساکارید در حجم V محلول پلی ساکارید گل قهوه، ug است. V حجم اندازه گیری شده محلول پلی ساکارید، میلی لیتر است. 5 غلظت محلول پلی ساکارید گل قهوه آماده شده، 5 mg·mL-1 است. m1 گل قهوه منجمد خشک شده جرم کل پلی ساکارید، گرم است. ms جرم نمونه گل قهوه، g است.

1.2.3 آزمایش تک عاملی

در فرآیند استخراج پلی ساکارید گل قهوه با کمک اولتراسونیک، عوامل مهم موثر بر عملکرد پلی ساکارید عمدتاً شامل دمای اولتراسونیک، زمان اولتراسونیک، نسبت مایع به ماده، قدرت اولتراسونیک، زمان خیساندن و غلظت رسوب الکل می‌شود. پنج سطح درجه حرارت اولتراسونیک انتخاب شد: 40، 50، 60، 70، و 80 درجه. پنج سطح زمان اولتراسونیک انتخاب شد: 30، 60، 90، 120، و 150 دقیقه. : 1، 30: 1 میلی لیتر در گرم پنج سطح. قدرت اولتراسونیک پنج سطح 100، 125، 150، 175، 200 وات را انتخاب می کند. زمان غوطه وری پنج سطح 30، 60، 90، 120، 150 دقیقه را انتخاب می کند. غلظت اتانول به ترتیب پنج سطح 75 درصد، 80 درصد، 85 درصد، 90 درصد، 95 درصد پنج سطح، آزمایش تک فاکتوری را انتخاب می کند. هنگام فیلتر کردن برای یکی از پارامترها

عوامل دیگر عبارتند از: دمای اولتراسونیک 40 درجه، زمان اولتراسونیک 30 دقیقه،

نسبت مایع به مواد 10:1 میلی لیتر بر گرم، قدرت اولتراسونیک 100 وات، زمان خیساندن 30 دقیقه

و غلظت بارندگی الکل 80 درصد است.

1.2.4 آزمایش بهینه سازی سطح پاسخ با توجه به اصل طراحی آزمایشی Box-Benhnken، با بازده پلی ساکارید گل قهوه به عنوان متغیر پاسخ، سه عامل که بیشترین تأثیر را بر بازده پلی ساکارید گل قهوه دارند از تک عاملی انتخاب شدند. نتایج آزمایش، همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است. بهینه سازی دمای اولتراسونیک با بازده پلی ساکارید گل قهوه به عنوان درجه شاخص، زمان اولتراسونیک و توان اولتراسونیک.

1.2.5 تست توانایی آنتی اکسیدانی

1.2.5.1 آزمایش های مهار رادیکال آزاد DPPH آزمایش های مهار رادیکال آزاد DPPH همانطور که در Ref شرح داده شد انجام شد. [31]. 3.9 میلی لیتر از محلول واکنش DPPH 75 mmol/L را بردارید و آن را با 1{14}}0 میکرولیتر محلول پلی ساکارید با غلظت های مختلف مخلوط کنید. واکنش در دمای اتاق به مدت 30 دقیقه در تاریکی انجام شد و مقادیر جذب در طول موج 515 نانومتر اندازه‌گیری شد. با استفاده از روتین به عنوان کنترل مثبت، نرخ مهار رادیکال آزاد DPPH به صورت زیر محاسبه شد: I درصد =[(A0–As)/A0]×100 (که در آن: همانطور که جذب محلول نمونه است؛ A0 برابر است با جذب محلول بدون نمونه)، و فعالیت آنتی اکسیدانی به صورت نرخ بازداری 50 درصد (IC50) بیان می شود.

1.2.5.2 ABTS به علاوه آزمایش مهار رادیکال های آزاد

آزمایش‌های ABTS به علاوه مهار رادیکال با استفاده از روشی که در Ref. [32]. 2 میلی لیتر محلول پلی ساکارید را بردارید و به ترتیب به 2 میلی لیتر محلول ABTS به اضافه رادیکال آزاد اضافه کنید، پس از مخلوط کردن یکنواخت، در دمای اتاق به مدت 6 دقیقه واکنش نشان دهید و جذب UV را در 734 نانومتر اندازه گیری کنید و روتین کنترل مثبت است. فرمول محاسبه ABTS به علاوه توانایی مهار رادیکال آزاد به شرح زیر است: I( درصد )=[(A0–As)/A0]×10{ {12}} (جایی که جذب محلول نمونه است؛ A0 جذب محلول بدون نمونه است) منحنی استاندارد با اندازه‌گیری محلول‌های استاندارد Trolox با غلظت‌های مختلف (I% =0.0247C) تعیین می‌شود. −0.0046، R{14}}.9937)، ضد ABTS

فعالیت اکسیداتیو به صورت mmol Trolox/g بیان می شود.

1.2.5.3 روش FRAP

روشی که در Ref. [33] برای تعیین ظرفیت آنتی اکسیدانی FRAP استفاده شد. 5.{2}} میلی‌لیتر TPTZ، 5.{4}} میلی‌لیتر 20 میلی‌مول در لیتر FeCl3 و 50 میلی‌لیتر محلول بافر استات سدیم (300

mmol/L، pH 3.6) برای تهیه محلول کاری FRAP. 1{5}}0 میکرولیتر نمونه با 300 میکرولیتر آب و 3.0 میلی لیتر محلول کاری FRAP مخلوط شد و به مدت 30 دقیقه در حمام آب در دمای 37 درجه قرار گرفت. جذب در طول موج 595 نانومتر اندازه گیری شد. یک منحنی استاندارد با FeSO4 به عنوان ماده استاندارد تهیه شد (A=0.572C0.008, R{14}}.9974) و طبق منحنی استاندارد از روتین به عنوان کنترل مثبت استفاده شد.

قدرت احیا را بر حسب میلی مول FeSO4/g پلی ساکارید محاسبه کنید.

1.3 پردازش داده ها

تمام آزمایشات سه بار تکرار شد و مقدار متوسط ​​در نظر گرفته شد. برای طراحی و تحلیل آزمایشات سطح پاسخ از نرم افزار DesignExpert 8.0.6 استفاده شد.

2 نتایج و تجزیه و تحلیل

2.1 نتایج تجربی تک عاملی

نتایج آزمایش تک عاملی در شکل نشان داده شده است. تأثیر دمای اولتراسونیک بر بازده پلی ساکارید گل قهوه: دمای اولتراسونیک 40-80 درجه و بازده پلی ساکارید 1.0048 درصد -1.7982 بود. درصد . در محدوده 40-70 درجه، بازده پلی ساکارید گل قهوه به تدریج با افزایش دمای مافوق صوت افزایش یافت، در 70 درجه به حداکثر رسید و پس از 70 درجه شروع به کاهش کرد. این ممکن است به دلیل کاهش بازده پلی ساکارید به دلیل تخریب ساختار پلی ساکاریدهای گل قهوه در شرایط دمای بالا باشد که به طور مشابه در مقالات گزارش شده است [29،34-35]. دمای فراصوت 70 درجه انتخاب شد.

تأثیر زمان اولتراسونیک بر بازده پلی ساکارید گل قهوه: زمان اولتراسونیک 30-150 دقیقه، بازده پلی ساکارید 1.0369 درصد -1.5853 درصد بود، بازده پلی ساکارید با افزایش زمان اولتراسونیک افزایش یافت. و در دقیقه 90 به حداکثر رسید، با افزایش زمان فراصوت بازده شروع به کاهش کرد. این به این دلیل است که استخراج اولتراسونیک کوتاه مدت منجر به انحلال کامل پلی ساکاریدها نمی شود، در حالی که استخراج با اولتراسونیک طولانی مدت پلی ساکاریدها را تخریب می کند و منجر به کاهش بازده می شود که در مقالات نیز گزارش شده است [29،34-35]. بنابراین زمان فراصوت 90 دقیقه انتخاب شد.

تأثیر نسبت مایع به جامد بر عملکرد پلی ساکارید گل قهوه: تأثیر نسبت جامد به مایع بر عملکرد پلی ساکارید کم است. بازده پلی ساکارید با افزایش نسبت مایع به جامد افزایش یافت و در mL/g 1:25 به حداکثر رسید. پس از 25:1 میلی لیتر در گرم، با افزایش نسبت مایع به جامد، بازده کاهش یافت. حلال کمتر منجر به انحلال ناکافی پلی ساکارید و در نتیجه بازده کمتر پلی ساکارید می شود. حلال بیشتر پلی ساکارید را حل می کند و رسوب را دشوار می کند و در عین حال به دلیل جذب تابش اولتراسونیک توسط حلال، بازده کاهش می یابد. 29،34-35] نیز گزارش های مشابهی دارند. با توجه به اینکه نسبت مایع به ماده تأثیر کمی بر بازده دارد، به منظور صرفه جویی در مقدار معرف، نسبت مایع به ماده 10:1 میلی لیتر بر گرم انتخاب شد.

تأثیر قدرت مافوق صوت بر بازده پلی ساکارید گل قهوه: توان اولتراسونیک به عنوان 100-200 W انتخاب شد و بازده پلی ساکارید 1.1185 درصد -1.8583 درصد بود. بعد از W، با افزایش توان اولتراسونیک بازده کاهش یافت. افزایش قدرت مافوق صوت می تواند به طور موثر سلول ها و بافت ها را برای حل کردن پلی ساکاریدها در حلال از بین ببرد، بنابراین افزایش قدرت اولتراسونیک برای رسوب پلی ساکاریدها مفید است. با این حال، اثر تکه تکه شدن و اثر حرارتی تولید شده توسط امواج اولتراسونیک بزرگتر نیز باعث افزایش انحلال ناخالصی ها در گل های قهوه می شود. ، اثر حرارتی اجزای پلی ساکارید را از بین می برد و باعث کاهش بازده پلی ساکارید می شود که در ادبیات نیز گزارش شده است [36-37]. بنابراین توان اولتراسونیک 175 وات انتخاب شد.

تأثیر زمان خیساندن بر عملکرد پلی ساکارید گل قهوه: تأثیر زمان خیساندن بر عملکرد پلی ساکارید کم، زمان خیساندن 30-150 دقیقه و بازده پلی ساکارید 1.1827 درصد -1 بود. 4609 درصد در محدوده 30-90 دقیقه، بازده پلی ساکارید با افزایش زمان خیساندن افزایش یافت و در 90 دقیقه به حداکثر رسید. پس از 90 دقیقه، با افزایش زمان خیساندن، عملکرد اندکی کاهش یافت و تمایل به صاف داشت. طولانی شدن زمان خیساندن می تواند رسوب پلی ساکاریدها را در طول فراصوت تسهیل کند و مصرف انرژی را کاهش دهد. اما خیساندن طولانی مدت نمی تواند عملکرد بالاتری به همراه داشته باشد و خیساندن طولانی مدت نیز باعث آزاد شدن سایر اجزا می شود و بر عملکرد پلی ساکارید تأثیر می گذارد. این مشابه آنچه در [38] گزارش شده است. با توجه به اینکه تاثیر زمان خیساندن کم است، برای صرفه جویی در زمان، زمان خیساندن 30 دقیقه انتخاب شد.

تأثیر غلظت رسوب الکل بر عملکرد پلی ساکارید گل قهوه: غلظت رسوب الکل تأثیر کمی بر بازده پلی ساکارید دارد، غلظت رسوب الکل 75 درصد تا 95 درصد، بازده پلی ساکارید 0.9703 درصد ~1.2806 درصد است. بازده پلی ساکارید با افزایش غلظت اتانول افزایش یافت و در 85 درصد به حداکثر رسید. پس از 85 درصد، با افزایش غلظت اتانول، عملکرد کاهش یافت. استخراج آب و رسوب الکلی استفاده از پلی ساکارید نامحلول در الکل برای رسوب کردن آن است. هنگامی که مقدار اتانول اضافه شده افزایش می یابد، پلی ساکارید در اتانول نامحلول است و رسوب می کند و بازده افزایش می یابد. هنگامی که غلظت رسوب الکل از 85 درصد فراتر رود، بازده پلی ساکارید را نمی توان بهبود بخشید، اما معرف ها هدر می روند. این مشابه آنچه در [38] گزارش شده است. به منظور ساده کردن عملیات، این مقاله روش افزودن مستقیم اتانول را برای تنظیم غلظت الکل برای بارش اتخاذ می کند. در عین حال، از آنجایی که بازده پلی ساکارید 80 درصد و 85 درصد تفاوت چندانی ندارد، می تواند باعث صرفه جویی در معرف ها و کاهش ضایعات شود. بنابراین غلظت رسوب الکل 80 درصد انتخاب شد.

2.2 نتایج آزمون سطح پاسخ

2.2.1 نتایج آزمون سطح پاسخ دمای اولتراسونیک، زمان اولتراسونیک و قدرت اولتراسونیک تاثیر زیادی دارند. بنابراین، بر اساس آزمایش‌های تک عاملی فوق، روش سطح پاسخ برای سه شرایط دمای اولتراسونیک، زمان اولتراسونیک و توان مافوق صوت بهینه شده است. نتایج در جدول 2 نشان داده شده است.

با در نظر گرفتن بازده پلی ساکارید (Y) به عنوان شاخص پاسخ، یک مدل رگرسیون با سه عامل دمای اولتراسونیک، زمان مافوق صوت و توان مافوق صوت ایجاد شد و معادله رگرسیون درجه دوم به دست آمد:

Y{{0}}.29−0.067A به علاوه 0.{{1{12}}}}54B−0. 019C به علاوه 0.34AB به علاوه 0.083AC به علاوه 0.011BC-0.40A2

−0.19B2−0.27C2

2.2.2 آزمون معناداری واریانس

نتایج آزمون در جدول 3 نشان داده شده است.

با توجه به نتایج تحلیل واریانس در جدول 3، مدل کل معنی دار بود (ص<0.0001), and the model reached a very significant level, indicating that the difference between different factors was significant; according to the absolute value of the linear coefficient of the regression equation, it can be seen that each factor has a significant effect on the total polysaccharide yield. The order of influence is: A>B>C, that is, ultrasonic temperature> ultrasonic time> ultrasonic power. Lack of fit item P=0.5764>0.05، فقدان آزمون برازش آیتم معنی دار نیست، نشان می دهد که عوامل ناشناخته تأثیر کمی بر نتایج آزمون دارند و باقیمانده مورد عمدتاً ناشی از خطاهای تصادفی است که نشان می دهد انتخاب مدل مناسب و صحیح است. . تأثیر AB قابل توجه بود (P<0.05), and the influence of A2, B2, and C2 was extremely significant (P<0.01). In the whole model, the adjustment coefficient R2Adj=0.9277 in the model, indicating that 92.77% of the response value changes can be carried out through the model. Explanation, the coefficient of determination R2 = 0.9684, indicating that the model is highly reliable, and the model fits well with the experiment, and this model can be used for analysis and prediction [39−42].

2.2.3 سطوح و خطوط پاسخ

نمودار سطح پاسخ اثر متقابل عوامل مختلف بر بازده پلی ساکارید گل قهوه در شکل 2 نشان داده شده است. هنگامی که دمای اولتراسونیک بدون تغییر باقی ماند، بازده پلی ساکاریدهای گل قهوه ابتدا افزایش یافت و سپس با افزایش زمان اولتراسونیک کاهش یافت. زمانی که زمان اولتراسونیک بدون تغییر باقی ماند، قهوه بازده پلی ساکارید گل ابتدا افزایش یافت و سپس با افزایش دمای اولتراسونیک کاهش یافت. از برهمکنش بین دمای اولتراسونیک و توان اولتراسونیک می توان دریافت که وقتی دمای اولتراسونیک ثابت است، بازده پلی ساکارید گل قهوه ابتدا افزایش می یابد و سپس با افزایش قدرت مافوق صوت کاهش می یابد. هنگامی که قدرت اولتراسونیک بدون تغییر باقی می ماند، بازده پلی ساکارید گل قهوه با امواج اولتراسونیک افزایش می یابد. افزایش دما ابتدا افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد. از برهم کنش بین زمان اولتراسونیک و توان مافوق صوت می توان دریافت که زمانی که زمان اولتراسونیک ثابت است، بازده پلی ساکارید گل قهوه ابتدا افزایش می یابد و سپس با افزایش قدرت مافوق صوت کاهش می یابد. هنگامی که قدرت اولتراسونیک ثابت باشد، با افزایش قدرت اولتراسونیک، بازده پلی ساکارید گل قهوه افزایش می یابد. افزایش زمان ابتدا افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد.

بنابراین، با استفاده از بازده پلی ساکارید به عنوان استاندارد ارزیابی، نتایج بهینه‌سازی روش سطح پاسخ برای سه حالت زمان اولتراسونیک، دمای مافوق صوت و قدرت اولتراسونیک عبارتند از: دمای اولتراسونیک 69.56 درجه، زمان اولتراسونیک 92.99 دقیقه و قدرت اولتراسونیک 174.01 W، آن. پیش بینی می شود که در این شرایط 2.290 درصد . با توجه به وضعیت واقعی، دمای اولتراسونیک 69.5 درجه، زمان اولتراسونیک 93.{11}} دقیقه، قدرت اولتراسونیک 175 وات، زمان غوطه وری 30 دقیقه، نسبت مایع به ماده 10: 1 میلی لیتر در گرم و غلظت اتانول 80 درصد برای 4 آزمایش موازی انتخاب شد.

متوسط ​​بازده 2.292 درصد ± 0.061 درصد بود. اساساً به مقدار نظری به دست آمده توسط آزمون نزدیک است و نشان می دهد که تناسب خوبی بین مقدار پیش بینی شده و مقدار واقعی وجود دارد، بنابراین پارامترهای فرآیند بهینه به دست آمده توسط سطح پاسخ در این مطالعه دقیق و قابل اعتماد هستند [43].

2.3 نتایج تجربی ظرفیت آنتی اکسیدانی

تست DPPH یک مدل ارزیابی کارآمد و حساس برای ظرفیت آنتی اکسیدانی گیاه است. ظرفیت مهار رادیکال آزاد نمونه آزمایش شده به ظرفیت بالقوه اهدای پروتون مربوط می شود. آزمایش ABTS به طور گسترده برای تخمین ظرفیت آنتی اکسیدانی نمونه های گیاهی استفاده می شود که می تواند نمونه ها را آزمایش کند فعالیت آنتی اکسیدانی اجزای چربی دوست و آب دوست در روش FRAP. توانایی کاهش محصولات طبیعی با کاهش Fe3 + TPTZ به Fe2 + -TPTZ ارزیابی شد [44-45]. نتایج آزمایشات آنتی اکسیدانی پلی ساکاریدهای گل قهوه در جدول 4 نشان داده شده است. پلی ساکاریدهای گل قهوه دارای فعالیت آنتی اکسیدانی خاصی در برابر رادیکال های آزاد DPPH و ABTS به علاوه رادیکال های آزاد هستند، اما فعالیت آنتی اکسیدانی آنها کمتر از روتین است.

3 نتیجه گیری

در این آزمایش از گل قهوه دانه ریز یوننان به عنوان ماده اولیه استفاده شدپلی ساکاریددانه ریز یوننانقهوهگل با سونوگرافی استخراج شد. مشخص شد که زمان اولتراسونیک، دمای مافوق صوت و قدرت اولتراسونیک اثرات مهمی بر استخراج پلی ساکاریدهای گل قهوه دارند. سپس زمان اولتراسونیک، دمای اولتراسونیک و توان اولتراسونیک توسط سطح پاسخ بهینه شد و شرایط بهینه فرآیند پلی ساکارید گل قهوه به شرح زیر تعیین شد: دمای اولتراسونیک 69.5 درجه، زمان اولتراسونیک 93 دقیقه، قدرت اولتراسونیک 175 وات، نسبت مایع به ماده. 1{11}}: 1 میلی لیتر در گرم، زمان خیساندن 30 دقیقه و غلظت اتانول 80 درصد بود. در این شرایط، بازده پلی ساکارید 061/0 ± 292/2 درصد بود. این روش می تواند به طور موثری عملکرد گل قهوه را بهبود بخشدپلی ساکارید، ضمن کوتاه شدن زمان استخراج و کاهش مقدار اتانول مصرفی. نتایج آزمایشات آنتی اکسیدانی نشان داد که پلی ساکاریدهای گل قهوه دارای ظرفیت آنتی اکسیدانی ضعیفی هستند. این مطالعه مرجعی برای جداسازی و خالص سازی بیشتر گل قهوه ارائه می دهدپلی ساکاریدو تحقیق در مورد فعالیت و عملکرد آن، و همچنین مبنای نظری و پشتیبانی را برای توسعه و استفاده بیشتر از قهوه فراهم می کند.

پشتیبانی:

wallence.suen@wecistanche.com 0015292862950