Оптимизация параметров экстракции биологически активных веществ из корня солодки методом планирования эксперимента по Боксу—Бенкену
Автор: Баязитов К.Р., Яковченко Н.В., Анцыперова М.А.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевые системы
Статья в выпуске: 1 (107) т.88, 2026 года.
Бесплатный доступ
Корень солодки (Glycyrrhiza glabra L.) является ценным лекарственным сырьем, содержащим комплекс биологически активных веществ с антиоксидантной активностью. Оптимизация процесса экстракции позволяет повысить эффективность извлечения целевых компонентов. Целью исследования является определение оптимальных параметров экстракции для максимального извлечения фенольных соединений и достижения высокой антиоксидантной активности экстрактов корня солодки. Для оптимизации процесса экстракции использован метод планирования эксперимента по Боксу-Бенкену с тремя факторами: продолжительность экстракции (60-120 мин), гидромодуль (1:10-1:30) и температура (50-70°C). В качестве откликов определяли антиоксидантную активность методом DPPH (АОА, %), содержание общих фенольных соединений методом Фолина-Чокалтеу (ОФС, мг ГК/г) и выход сухого вещества (СВ, %). Статистическая обработка данных проведена с построением математических моделей зависимости откликов от варьируемых факторов. Получены уравнения регрессии, описывающие зависимость антиоксидантной активности, содержания фенольных соединений и выхода сухого вещества от параметров экстракции. Установлено, что наибольшее влияние на все исследуемые отклики оказывает гидромодуль. Для антиоксидантной активности (Y1) и выхода сухого вещества (Y3) определяющими являются линейный и квадратичный члены гидромодуля. Содержание общих фенолов (Y2) зависит от продолжительности экстракции, гидромодуля и взаимодействия гидромодуля и температуры экстракции. Максимальная антиоксидантная активность (16,4%) и наибольший выход сухого вещества (3,05%) достигаются при продолжительности экстракции 120 мин, гидромодуле 1:10 и температуре 60°C. Методом планирования эксперимента по Боксу-Бенкену определены оптимальные параметры экстракции биологически активных веществ из корня солодки. Полученные математические модели позволяют прогнозировать качественные характеристики экстрактов в зависимости от условий процесса. Результаты исследования могут быть использованы для разработки технологии получения стандартизованных экстрактов солодки с заданными свойствами.
Солодка, экстракция, планирование эксперимента, бокс-бенкен, антиоксидантная активность, фенольные соединения, оптимизация
Короткий адрес: https://sciup.org/140314815
IDR: 140314815 | УДК: 615.322 | DOI: 10.20914/2310-1202-2026-1-169-175
Optimization of extraction parameters of biologically active substances from licorice root using the Box-Behnken experimental design method
Licorice root (Glycyrrhiza glabra L.) is a valuable medicinal raw material containing a complex of biologically active substances with antioxidant activity. Optimization of the extraction process allows to increase the efficiency of target components extraction. The aim of the study is to determine the optimal extraction parameters for maximum extraction of phenolic compounds and achieving high antioxidant activity of licorice root extracts. The Box-Behnken experimental design method with three factors was used to optimize the extraction process: extraction time (60-120 min), hydromodulus (1:10-1:30), and temperature (50-70°C). As responses, antioxidant activity was determined by DPPH method (FRSA, %), total phenolic content by Folin-Ciocalteu method (TPC, mg GAE/g), and dry matter yield (DM, %). Statistical data processing was performed with construction of mathematical models of response dependence on variable factors. Regression equations describing the dependence of antioxidant activity, phenolic content, and dry matter yield on extraction parameters were obtained. It was found that hydromodulus has the greatest influence on all studied responses. For antioxidant activity (Y1) and dry matter yield (Y3), the linear and quadratic terms of hydromodulus are determining. Total phenolic content (Y2) depends on extraction time, hydromodulus, and their interaction. Maximum antioxidant activity (16.4%) and highest dry matter yield (3.05%) are achieved at extraction time of 120 min, hydromodulus 1:10, and temperature 60°C. Optimal parameters for extraction of biologically active substances from licorice root were determined by experimental design method. The obtained mathematical models allow predicting qualitative characteristics of extracts depending on process conditions. The research results can be used for developing technology for obtaining standardized licorice extracts with specified properties.
