综述：使用新兴技术和天然低共熔溶剂(NADES)从水果基质中绿色提取植物化学物质的研究进展：系统综述

《Resources》：Advances in the Green Extraction of Phytochemicals from Fruit Matrices Using Emerging Technologies and Natural Deep Eutectic Solvents: A Systematic Review

　　

根据PRISMA 2020指南，研究人员对通过整合新兴技术和天然低共熔溶剂(NADES)从水果基质中绿色提取生物活性化合物进行了系统综述。分析了来自Scopus和Web of Science等数据库中2015年至2025年间发表的研究，经过严格的方法学评估过程，筛选出63项相关研究。结果表明，由于NADES的可持续性、低毒性和高提取效率，尤其是与超声(UAE)和微波(MAE)等技术结合时，对其使用的科学兴趣日益增长。这些协同作用提高了产量，降低了能耗，并保持了多酚、黄酮和花青素的稳定性。此外，NADES的理化性质（如极性和粘度）以及操作因素（如温度和水含量）显著影响过程效率，表明NADES与新兴技术的结合为农业食品增值提供了一种有前景的替代方案，具有作为功能成分和清洁标签系统的潜在应用。此外，它还被确立为一种具有工业放大前景的可持续提取工艺开发的稳健策略。

论文主体部分总结了通过整合新兴技术与天然低共熔溶剂(NADES)从水果基质中绿色提取生物活性化合物的研究进展。引言部分指出，向可持续生产模式转型促进了生态高效技术的探索，用于从植物基质（尤其是水果及其副产物）中回收生物活性化合物。传统有机溶剂提取方法存在选择性低、毒性和环境足迹高等局限，而NADES因其可降解性、低毒性和高效性成为替代方案。NADES由氢键供体(HBD)和氢键受体(HBA)组成，通过超分子网络形成，但高粘度限制了工业应用。新兴技术如超声辅助提取(UAE)和微波辅助提取(MAE)的整合通过空化或介电加热克服了这些限制，实现了绿色、高效且保护热敏化合物的过程。材料与方法部分描述了遵循PRISMA 2020指南的系统综述过程，在Scopus和Web of Science数据库中检索2015年至2025年的研究，最终纳入63篇文献。纳入标准包括使用水果基质、NADES和至少一种新兴技术的原始研究，并排除综述、会议论文等。筛选过程包括识别、筛选和资格评估，最终52篇用于定性综合。

结果与讨论部分进行了文献计量学分析，显示2024年研究最多，关键词共现网络形成五个聚类，包括抗氧化活性、提取参数优化、花青素回收、NADES组分和植物基质。水果基质分布以热带水果（30%）、浆果（20%）和蔷薇科（20%）为主。地理分布上，中国贡献38.10%的文献，沙特阿拉伯、西班牙和土耳其各占7.94%。发表期刊以Food Chemistry为主。NADES的理化性质部分详细讨论了组分与化合物的关系。HBD和HBA的化学结构影响提取效率，例如多元醇（如甘油）比二醇更适合提取亲水性酚类化合物，而有机酸（如柠檬酸、酒石酸）形成刚性网络可能增加粘度并降低花青素稳定性。水含量和极性与粘度的修饰方面，添加20-40%水通常有利于极性酚类提取，但超过50%会破坏超分子结构。水含量降低粘度，例如甜菜碱-有机酸NADES在稀释至30%水时粘度从1000 mPa·s降至1-2.5 mPa·s。温度升高也显著降低粘度，如氯化胆碱-有机酸体系在80°C时粘度从52.6 mPa·s降至3.7-8.7 mPa·s。

新兴技术与NADES的应用部分中，UAE是主要技术（61.29%），其次是MAE（22.58%）。微波辅助提取(MAE)与NADES结合时，提取效率取决于植物基质结构和溶剂配方。例如，氯化胆碱(ChCl)与乙酰丙酸在65°C、30分钟下从板栗壳中提取多酚，产率为12.6%。超声辅助提取(UAE)通过声空化促进细胞破坏，低温（如30°C）和短时间（如20-30分钟）下，甜菜碱-苹果酸体系从橄榄中提取羟基酪醇的效率比乙醇高2-2.5倍。脉冲电场和加压液体提取的研究较少，但高压放电预处理显著提高多酚含量。过程强化因子(IF)计算表明，UAE与醇基NADES结合时IF>2。植物化学鉴定部分显示，NADES提取物中鉴定出多种酚类、黄酮和花青素，如芦丁、矢车菊素-3-葡萄糖苷等。抗氧化活性部分通过DPPH、FRAP和ABTS试验评估，表明NADES提取物具有高抗氧化能力，例如ChCl-苹果酸体系从草莓中提取的DPPH抑制率达83.64%。

技术影响与工业前景部分指出，NADES提取物可用于功能食品、清洁标签产品、活性包装材料等。NADES兼具溶剂和配方介质功能，有助于副产物增值。工业放大需考虑粘度、下游处理、溶剂回收等挑战。综述的局限性包括数据库选择可能遗漏相关研究、NADES可降解性依赖组分、回收困难等。结论部分总结表明，NADES与新兴技术（尤其是UAE）结合是高效的绿色提取策略，通过空化和热扩散机制提高产量并保护热敏化合物。提取物具有更复杂的植物化学谱和更高的抗氧化活性，在食品和医药行业有应用潜力。未来需解决高粘度、可扩展性和标准化问题。