板栗殼色素屬于酚類化合物，不僅具有抗氧化、降血糖、抑菌和抗癌等人體有益活性，還具有良好的著色功能。因此，如何綠色高效地將板栗殼色素從細胞壁中提取具有重要意義。然而，目前缺乏一套系統(tǒng)的提取方法，且存在提取效率低，質(zhì)量標準缺乏，強酸、堿提取還會造成很大的環(huán)境污染，整體研究現(xiàn)狀局限于常規(guī)的溶劑萃取和強化方法，較難取得新的突破。因此，本研究選擇板栗殼作為原料，重點開展了板栗殼色素靶向綠色高效富集技術(shù)研究，并且將不同方法提取的板栗殼色素染色性能進行比較。本研究旨在擴展和提高現(xiàn)有的板栗殼色素提取技術(shù)，并為板栗殼色素的功能發(fā)掘和高附加值產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)提供理論依據(jù)。

 

　　通過單因素試驗和響應(yīng)曲面法建立了一種基于超聲輔助離子液體提取（IL-UAE）板栗殼色素的綠色高效新方法。優(yōu)化后得到的板栗殼色素最適提取條件為：十二烷基硫酸鈉（SDS）濃度為0.44%（w/v），尿素濃度為2.87%（w/v），[Bmim]OAc濃度為1.07 mol/L，液固比為36.26 mL/g，超聲功率、時間和溫度分別為350 W、50 min和80 °C，在此條件下，板栗殼色素得率為71.60 mg/g。與傳統(tǒng)溶劑（乙醇、氫氧化鈉溶液）浸提法相比，優(yōu)化后的方法因離子液體、斷鍵劑及超聲波的空化和振動等共同作用下，在更短的時間（50 min vs 120 min）內(nèi)得率分別提高了38.70%和42.24%。進一步對三種方法提取獲得的板栗殼色素于頭發(fā)上的染色性能進行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)用IL-UAE提取的板栗殼色素染色性能優(yōu)于傳統(tǒng)堿法和醇法獲得的色素，染后頭發(fā)表現(xiàn)出良好的色澤，頭發(fā)表面毛鱗片平整且內(nèi)部損傷較低。

 

　　本研究為板栗殼色素的綠色高效提取技術(shù)提供理論依據(jù)，并有助于加快板栗廢料的高值應(yīng)用。

 

　　論文相關(guān)信息：

 

　　本工作發(fā)表于Journal of cleaner production期刊上（Volume 335,10 February 2022, 130195，IF=9.297）。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.130195;該論文由“特色經(jīng)濟林采后果實與副產(chǎn)物增值加工關(guān)鍵技術(shù)”（2019YFD1002300）資助。

 

　　通訊作者信息：李春美（E-mail: lichmyl@mail.hzau.edu.cn.），女，博士，三級崗教授，博導。中國園藝學會柿分會常務(wù)理事，中國農(nóng)學會農(nóng)產(chǎn)品加工分會理事。華中農(nóng)業(yè)大學食品科技學院教學指導委員會主任。一直致力于植物多酚化學及其健康效應(yīng)研究；入選瑞典“國際科學基金（IFS）”、“武漢市青年科技晨光計劃”、“湖北省杰出青年基金”、“教育部新世紀優(yōu)秀人才”等人才支持計劃；主持國家科學基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃子課題、公益性行業(yè)專項子課題、國家“十二五”科技支撐計劃子課題、教育部重點項目、湖北省重大科技攻關(guān)計劃等課題30多項；以第一作者或通訊作者身份發(fā)表論文150多篇，其中SCI收錄100余篇。主編和副主編教材各1部，申請發(fā)明專利12項，授權(quán)6項。獲得廣東省科技進步一等獎2項、中華人民共和國農(nóng)業(yè)部科技進步二等獎1項、中華產(chǎn)學研合作創(chuàng)新成果一等獎1項、神龍中華農(nóng)業(yè)科技獎二等獎1項。

 

　　第一作者信息：朱婷，華中農(nóng)業(yè)大學食品科技學院2019級碩士研究生，導師為李春美教授，研究方向為天然產(chǎn)物化學。