微波辅助萃取蓝莓花青素获取和降解的动力学模型

作者：张烨; 雷晓柱^*

来源：食品安全质量检测学报, 2021, 12(12): 5016-5023.

DOI：10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.2021.12.045

• 微波萃取
• 蓝莓
• 花青素
• 动力学

目的同步表征微波辅助萃取(microwave-assistedextraction,MAE)蓝莓过程中花青素获取和降解过程。方法依据Fick第二定律建立蓝莓花青素微波辅助萃取过程的动力学模型,并对模型进行修正,最终得到能同步表征花青素获取和降解的动力学模型。采用Origin 9.0软件中的Levenberg-Marquardt优化算法模型进行求解,同时采用简单的测定提取分配系数的方法计算热力学函数焓变(ΔH)、熵变(ΔS)和自由能变(ΔG)。通过扫描电镜观察蓝莓颗粒细胞的微观结构。结果拟合的动力学模型与实验结果拟合较好。萃取速率常数(k1)和降解速率常数(k2)均随萃取温度升高而增大。ΔH和ΔS分别为9.32 kJ/mol和85.51 J/mol,两者均大于零,说明MAE蓝莓花青素是一个吸热熵增加的过程。ΔG小于零,说明MAE过程是一个自发过程。观察蓝莓细胞的微观结构,发现经微波处理后蓝莓细胞结构遭到严重破坏,细胞壁破裂,而经过热回流的蓝莓细胞结构保存完好,证明微波效应加快花青素的萃取过程。结论本研究结果可为高效提取花色苷提供参考。

• 单位
  唐山职业技术学院