• 研究概述

在可可加工产业链中，可可豆壳作为主要副产物，约占可可豆总重量的15%。传统上，这部分资源多作为低附加值物料处理或直接废弃。然而，随着天然产物功能成分研究深入和绿色萃取技术发展，可可豆壳作为膳食纤维、甲基黄嘌呤及多酚类化合物的潜在来源，正受到越来越多研究者的关注。来自意大利都灵大学Silvia Tabasso教授及其团队在Processes 期刊发表了一项关于可可豆壳中生物活性成分高效回收的研究成果，该研究采用微波辅助亚临界水萃取技术，结合树脂吸附分离工艺，实现了功能性化合物的快速提取与选择性富集，为食品副产物的高值化利用提供了可行的技术路径。

可可豆壳中生物活性成分高效回收过程示意图

• 研究过程与结果

研究团队采用微波辅助亚临界水萃取技术，利用水在亚临界状态下介电常数降低、扩散系数增加的特性，实现对目标化合物的快速溶出。与传统有机溶剂萃取相比，该方法具有萃取时间短、环境友好、无需使用有机溶剂等优势。在此基础上，进一步筛选了适用于目标产物分离富集的树脂材料，以提升提取物中活性成分的纯度和产率。

• 萃取条件优化与效率比较

研究首先对萃取温度、时间等参数进行优化。结果表明，在170 ℃条件下处理5 min，MASWE技术对可可豆壳中总酚的萃取效率最高，达到每克原料含有45.78毫克没食子酸当量。作为对照，传统50%丙酮溶液萃取法在相同原料中提取的总酚含量为每克25.73毫克。数据表明，微波辅助亚临界水萃取法 (MASWE) 技术在萃取效率方面具有显著优势。

• 提取物成分分析

采用高效液相色谱法对两种方法所得提取物进行成分对比分析。结果显示，MASWE提取物中羟基苯甲酸和儿茶素的含量较传统方法明显提高。这一结果提示，MASWE技术不仅萃取效率更高，且对特定目标化合物具有较好的选择性提取能力。

• 提取物的选择性富集

为获得高纯度功能性组分，研究人员在萃取工艺优化基础上，进一步考察了七种不同树脂对目标成分的吸附分离效果。结果表明，Sepabeads SP700型树脂在甲基黄嘌呤和总酚类化合物的选择性富集方面表现最优，可使这两类目标组分的含量提高至初始提取物的4.2倍，为后续功能性产品的开发提供了高纯度的中间原料。

可可豆壳提取物在不同大孔树脂中的分馏。

• 研究总结

本研究验证了微波辅助亚临界水萃取技术在可可豆壳功能性成分提取中的应用潜力。该方法可在短时间内实现较高提取效率，且结合多级水萃取的增值方法，符合绿色化学与可持续发展理念。结合树脂吸附分离工艺，可进一步提升目标组分的纯度和富集倍数，为可可加工副产物的资源化利用提供了可参考的技术方案。从产业应用角度看，该技术路线有望为营养保健品及化妆品行业提供天然来源的功能性原料，同时提升可可加工产业链的副产物综合利用水平。研究成果也为其他食品加工副产物的绿色高值化转化提供了方法学借鉴。

阅读英文原文：https://www.mdpi.com/2227-9717/14/3/504

• Processes 期刊介绍

主编：Giancarlo Cravotto, University of Turin, Italy

期刊主题涵盖化学、生物、材料、能源、环境、食品、制药、制造等相关过程工程领域。目前已被Scopus、SCIE (Web of Science)、Ei Compendex、Inspec等数据库收录。

2024 Impact Factor：2.8

2024 CiteScore：5.5

Time to First Decision：16 Days

Median Publication Time：36 Days

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/processes