Page 134 - 精细化工2019年第8期

·1622· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

两者样品的 FD 值分别为：1.9998 和 1.8045，FD 值
越小，细胞破壁程度越明显，计算得出的结果与电
镜照片破壁程度一致，进一步证明微波具有强化萃
取树莓果渣中活性成分的效果。其本质原因是在
MAE 过程中，高频的电磁波穿透萃取溶剂，达到树
莓果渣颗粒内部的维管束和腺胞系统，由于吸收微
波能，导致细胞内的极性分子吸收微波能而产生大
量热量，温度迅速上升，溶剂蒸发产生压力，当细
胞内压超过细胞壁的最大屈服应力，细胞壁破裂，
从而有效地打破细胞壁的势垒，有效促进目标成分
由内向外扩散 [19] 。另一方面由于细胞内极性分子，
在微波交变电场下引起强烈的极性振荡，导致细胞
分子间的氢键松弛，细胞膜结构被电击穿而破裂 [20] ，
有利于果渣细胞内的花色苷和多酚从细胞内扩散到
细胞外，从而强化花色苷和多酚的萃取。在 CSE 过
程中，仅有浓度梯度作为传质的驱动力，花色苷和
多酚透过细胞膜扩散到主体溶剂中，细胞结构完整，
此过程传质阻力较大，因此，目标成分含量较低。

研究结果进一步阐明了微波具有强化萃取目标成分
图 2 不同提取方式对总花色苷和总多酚含量的影响 得率的效果。
Fig. 2 Effects of different extraction methods on the
extraction rate of total anthocyanins and polyphenols

由图 2 可知，在 MAE 和 CSE 两种萃取方式下，
当萃取时间在 0~5 min 内，随萃取时间的延长树莓
果渣中总花色苷和总多酚含量均显著增加，随后随
萃取时间进一步延长，树莓果渣中总花色苷和总多
酚含量保持稳定。如图 2a 所示，当萃取时间在 5 min
时，树莓中总花色苷和总多酚含量均达到最大值，
其值分别为(4.130.11) mg C3G/g 和(16.380.25) mg
GAE/g。如图 2b 所示，当萃取时间在 28 min 时，树
莓中总花色苷和总多酚含量均达到最大值，其值分
别为(1.760.12) mg C3G/g 和(6.360.28) mg GAE/g。
对比 MAE 和 CSE，前者总花色苷和总多酚含量较
后者分别提高了 1.35 倍和 1.58 倍，萃取效率提高了

5.6 倍。这与 Zheng 等 [17] 和 Ahmadian-Kouchaksaraie a—CSE 电镜图；a—a 经 Image J 处理电镜图；b—MAE 电镜图；
等 [18] 对比研究 MAE 和 CSE 蓝莓花色苷和藏红花总 b—b 经 Image J 处理电镜图
图 3 不同萃取方式下树莓果渣细胞微观结构形貌
多酚研究结果一致。结果表明：微波具有强化萃取
Fig. 3 Cell microstructure of raspberry pomace by different
树莓果渣中总花色苷和总多酚的作用。 extraction methods
2.5 树莓果渣颗粒细胞微观结构分析
经 MAE 和 CSE 后得到的树莓果渣样品，样品 2.6 树莓果渣中的花色苷组分鉴定
干燥后，经电镜观察样品微观结构变化，将得到的 采用 HPLC-MS 对花色苷的结构进行鉴定，花
电镜图经 Image J 软件处理，其结果如图 3 所示。 色苷结构根据分子离子峰、碎片以及标品的保留时
由图 3 可知，经 CSE 所得树莓果渣细胞结构保 间来确定，其色谱结果如图 4 所示，花色苷鉴定结
存完好，而经 MAE 后的树莓果渣细胞壁发生不同 果如表 4 所示。
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程度的破坏。依据分形维数原理，依据式（3）分别 图 4 中 1 号峰的质谱信息中，分子离子[M ]为
计算出经 CSE 和 MAE 后所得样品微观结构 FD 值， 465.1，碎片离子 m/Z 303.1，m/Z 303.1 是飞燕草色