化機漿預浸漬溶出物的抗氧化性及其在食品領域的應用前景

關鍵詞：化學機械漿；預浸漬溶出物；抗氧化性；細胞毒性；食品應用；UPLC-MS

中圖分類號：TS79 文獻標識碼：A DOI：10.11981/j.issn.1000-6842.2025.01.125

過度開采和使用化石資源引發的全球氣候變暖等環境問題迫使人們尋求新的資源和能源[1]，木質纖維原料因其產量豐富、可再生和易生物降解等優點被廣泛關注[2]。隨著電商、快遞和外賣等新興產業的快速發展，紙類包裝產品的需求增長迅速[3]。化學機械漿（簡稱化機漿）具有良好的松厚度，能夠滿足紙類包裝產品原料的性能要求[4]，產能逐年攀升。在化學機械法制漿工藝中，需要通過少量化學藥品（如NaOH）對機械磨漿前的木片進行預浸漬處理，使木片充分軟化，以降低磨漿電耗，減少纖維的機械損傷；同時，經過預浸漬處理獲得的化機漿性能較傳統機械漿有較大改善[5]

目前，我國化機漿原料主要為桉木、楊木和竹材[；在實際化機漿預浸漬處理過程中，纖維原料與NaOH反應產生的水溶性預浸漬溶出物通常顏色較深。預浸漬溶出物本質上是纖維原料的稀堿抽出物，主要包含植物纖維細胞腔中的可溶性物質，以及弱堿性條件下少量木質素和半纖維素降解物[7-8]。進一步研究發現，預浸漬溶出物在紙漿中的保留程度越高，紙漿的可漂性越差，達到相同白度所需 用量越高[9-10]；這一特性在不同材種間均有體現，原因可能是保留在紙漿中的預浸漬溶出物在一定程度上阻止了 對紙漿中發色基團的破壞，據此推測，不同材種纖維原料的預浸漬溶出物均具有一定的抗氧化性。目前，預浸漬溶出物通常作為廢棄物進行處理[11-14]，對其含有的抗氧化性物質的高值化應用潛力研究較少。因此，對預浸漬溶出物的抗氧化特性展開研究，可為化機漿廢棄物的高值化利用提供新思路。

氧化會導致食物質量惡化或生物體內退行性疾病的產生和傳播；食品在加工貯藏時發生氧化反應后，生成的小分子醛、酮、酸等不僅會影響食品的色、香、味，更會大大降低其營養價值，還會加速人體衰老、提高炎癥風險、增加癌癥發病率等。抗氧化劑是一種可以延遲、控制或防止氧化的物質[15]，在食品或生物內含量較低，其抗氧化作用機制是通過捕捉活潑自由基來中斷或阻止自由基的鏈鎖氧化反應[16]。為了防止食品氧化變質，通常需要在加工貯藏過程中添加抗氧化劑等食品添加劑。隨著人們生活水平和健康意識的提高，開發安全性高、毒副作用小、抗氧化能力強和穩定性高的天然抗氧化劑成為目前的研究趨勢。

本研究以桉木（尾巨桉）熱磨機械漿（Thermo-mechanicalPulp，TMP）為原料，對桉木TMP進行NaOH浸漬處理，以此代表化機漿制備過程中的預浸漬工藝，制得桉木化機漿預浸漬溶出物（以下簡稱PR）；研究PR的結構特點與其抗氧化性的構效關系。探究NaOH用量、溫度和漿濃對制得PR抗氧化性和得率的影響，比較不同NaOH用量下制得PR在不同$＼mathrm{＼pH}$ 環境下的抗氧化性，表征不同NaOH用量下制得PR的分子質量和化學結構，并以熱穩定性、高溫抗氧化性和細胞毒性為主要目標，評價PR在食品領域的應用前景。本研究旨在為PR的高值化利用提供理論依據，實現“變廢為寶”，為企業提供新的利潤增長點，以實現制漿原料全質化高值化利用，助力制漿全行業降耗減排。

1.2.1桉木熱磨機械漿的制備

械有限公司；高濃盤磨機（No.2500-ⅡI），日本KumagaiRiiKogyo有限公司；紫外可見分光光度計（T6新世紀），北京普析通用儀器有限責任公司；電感耦合等離子光譜儀（ICP，Agilent 5110），美國安捷倫科技有限公司；冷凍干燥機（LGJ-12），北京松源華興科技發展有限公司；真空干燥箱（DZ-2BC），天津市泰斯特儀器有限公司；pH計（FE-28），梅特勒-托利多國際有限公司；酶標儀（DNM9602），北京普朗新技術有限公司；凝膠滲透色譜儀（GPC，Agilent1260），美國安捷倫科技有限公司；熱重分析儀（TG，209F1），德國Netzsch公司；超高效液相色譜儀（UPLC，Ultim3000），賽默飛世爾科技（中國）有限公司；質譜儀（MS，OrbitrapExploris480），賽默飛世爾科技（中國）有限公司；離心機（5424R），德國艾本德股份公司。

1.2 實驗方法

商品尾巨桉木片經洗滌脫水后，在 汽蒸倉中汽蒸 30min ，迅速送入雙螺桿擠漿機進行擠壓揉搓，再使用高濃盤磨機在漿濃 20% 下磨漿至加拿大游離度 350mL CSF，擠壓脫水至漿濃約 35% ，制得桉木熱磨機械漿（桉木TMP），置于 下冷藏備用。

1實驗

1.1實驗原料及儀器

1.1.1實驗原料及試劑

商品尾巨桉木片（Eucalyptusurophylla × grandis，長度 3cm 、寬度 4cm 、厚度 1cm ，產自廣西南部）；2，2-聯苯基-1-苦基膚基試劑（DPPH，生化試劑），購自福州飛凈生物科技有限公司；沒食子酸水合物（分析標準品），購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；福林和喬卡梯奧的酚試劑（Folin-Ciocaltean，簡稱FC試劑），購自西格瑪奧德里奇（上海）貿易有限公司；無水乙醇、無水 和 $＼mathrm{＼DeltaNaOH}$ 等均為分析純， 、乙腈、甲醇、甲酸、乙酸均為色譜純，購自國藥集團化學試劑有限公司；磷酸鹽（PhosphateBufferedSaline，PBS）緩沖液（pH值 =7.4 ，購自北京索萊寶科技有限公司；胰蛋白酶、青霉素、鏈霉素，均購自美國Hyclone公司；細胞計數試劑盒-8（CCK-8），購自GlpBio公司；DMEM培養基（GIBCO）、優質胎牛血清和人肝癌細胞（HepG2細胞，TCHu72），均購自中國科學院典型培養物保藏委員會細胞庫。

1. 1. 2 實驗儀器

雙螺桿擠壓浸漬機（TSPI，TSP50），江蘇金沃機

1.2.2桉木化機漿預浸漬溶出物的制備

稱取30g桉木TMP（絕干）于薄膜塑料袋中，利用NaOH對其進行 預浸漬單因素優化實驗。NaOH用量優化實驗條件為：溫度 ，漿濃 15% ，將NaOH用量設定為0、10、15、20、25和 30kg/t （均相對于絕干漿質量）。溫度優化實驗條件為：NaOH用量 10kg/t ，漿濃 15% ，將溫度設定為65、75、80、85和95℃ 。漿濃優化實驗條件為：NaOH用量10kg/t ，溫度 ，將漿濃設定為 10% 、 15% 、 20% ！25% 和 30% 。預浸漬完成后，使用真空抽濾得到預浸漬液，經 真空干燥濃縮后，再經冷凍干燥處理，制得桉木化機漿預浸漬溶出物（PR）。在NaOH用量為0、10和 30kg/t ，溫度 ，漿濃 15% ，反應時間60min 條件下制得PR，分別命名為RO、R10和R30。預浸漬處理所得按木化機漿經 烘箱干燥至質量恒定，PR得率按式（1）進行計算。

式中， Y 為PR得率， % ； 為桉木TMP絕干質量，g； 為桉木化機漿絕干質量，g。

1.2.3抗氧化性測定

PR的抗氧化性采用PR溶液（質量濃度 10～250ug/mL，以去離子水為溶劑）對DPPH自由基的清除率表示，具體測定方法如下：以無水乙醇為溶劑，配制濃度 0.1mmol/L 的DPPH溶液，通過 $0.22＼upmu＼mathrm{m}$ 有機濾膜去除雜質；取 5mL DPPH溶液和 1mL 不同質量濃度的PR溶液于 7mL 離心管中，使用旋渦混勻儀充分搖勻，避光反應 ，記為實驗組；相似地，將 5mL 無水乙醇和 1mL PR溶液充分混勻，記為參比組；將 5mL DPPH溶液和 1mL 去離子水充分混勻，記為空白組；使用紫外分光光度計，分別測定各組樣品在 517nm 處的吸光度。PR對DPPH自由基的清除率按式（2）進行計算。

式中， D 為DPPH自由基清除率， % ； 為實驗組吸光度； 為參比組吸光度； 為空白組吸光度。

在相同實驗條件和操作下，測定高溫處理后PR的抗氧化性。PR的高溫處理條件如下：將PR在200℃的管式爐（ 氣氛）內灼燒 ，加熱速率 ， 流速 。

1.2.4熱穩定性分析

利用TG測定PR的熱穩定性。稱取 樣品放入儀器的樣品盤中，在 環境下測定。設定 流速10mL/min ，升溫范圍 ，升溫速率 。

1.2.5分子質量測定

將 10mg/mL 的PR溶液通過0.45um水系過濾膜過濾，采用配有WatersUltrahydrogel色譜柱（ 300mm× 7.8mm ，500-250-120A）的GPC測定PR的質均分子質量 、數均分子質量（ ）和多分散性指數（PDI）。以 0.1L＼NaNO水溶液為流動相，流速1mL/min ，進樣量 20uL，柱溫 。

1.2.6化學結構分析

取 80mgPR 樣品，加入 1mL 乙腈/甲醇/水（ 2：2：1 體積比）復合溶劑中，渦旋震蕩 1min ，超聲 30min 14000r/min 下離心 20min ，將上清液旋轉蒸發后，用200＼uL甲醇溶液 （ 50% ，體積分數）復溶， 14000r/min 下離心 20min ，取上清液進行測試。

采用配有HSST3色譜柱（Waters）的超高效液相色譜-質譜聯用儀（UPLC-MS）分析PR化學結構。在ESI源的正、負離子模式下進行檢測，通過穩定流的二元流動相體系（乙腈/水）洗脫，流速 0.30mL/min 正離子模式下A、B相均為質量分數 0.10% 甲酸溶液，負離子模式下A相為去離子水，B相為甲醇和質量分數0.05% 乙酸溶液。MS的ESI源設置為噴霧電壓 3.50kV ）鞘氣流量 40arb 、輔助氣流量 8arb 、離子傳遞管溫度

、蒸發溫度 320℃，在質荷比 范圍內進行全掃描分析。根據式（3）計算單位質量絕干按木化機漿溶出PR中各化學物質的實際溶出量。

式中， M 為PR中各化學物質的溶出量， g/kg ，相對于單位質量絕干桉木化機漿； A 為各化學物質的特征峰面積； 為總峰面積；Y為PR得率， % 。

1.2. 7 細胞毒性測定

HepG2細胞傳代培養至 80% 后，棄去舊培養基，用PBS緩沖液清洗后，加入 1mL 質量分數 0.25% 的胰蛋白酶于培養瓶中，置于 37培養箱中消化 5～ 10min 。加人 2mL 完全培養基（由 89% DMEM培養基、 10% 胎牛血清和 1% 雙抗（青霉素和鏈霉素）組成，均為體積分數）終止消化。輕輕吹打細胞，將培養液沖散成小細胞團后，吸至離心管，離心（ 1000r/min ， 5min ）后棄去上清液，加入 1mL 完全培養基重懸。將重懸后的細胞懸液轉移至2個新的T25培養瓶中，將培養基補充完全至 10mL 瓶，計數。在96孔板上加入細胞懸液（100uL），種板密度為 個細胞/孔，每組3個復孔，在邊緣孔加入PBS緩沖液。在 培養箱中于 培養 24h 后，將R0加入板中，控制R0的質量濃度分別為0、1、10、100ug/mL ，孵育24、48、72、96和 120h 。加入質量分數 10% 的CCK-8，放入培養箱繼續孵育 使用酶標儀在 450nm 處檢測吸光度。細胞存活率按式（4）進行計算。

式中， V 為細胞存活率， % ； 為含有細胞、培養基、CCK-8和R0的樣品吸光度； 為含有培養基和CCK-8的樣品吸光度； 為含有細胞、培養基和CCK-8的樣品吸光度。

2結果與討論

2.1PR得率和抗氧化性的影響因素

2.1.1NaOH用量對PR得率和抗氧化性的影響

為快速評價預浸漬條件對PR抗氧化性的影響，以 1mL 相同質量濃度PR溶液的DPPH自由基清除能力表示抗氧化性；DPPH自由基清除率越高，則樣品的抗氧化性越強。

圖1（a）為不同 NaOH 用量下制得PR的得率和質量濃度40ug/mL的PR溶液的DPPH自由基清除率。從圖1（a）可以看到，隨 NaOH 用量的增大，PR得率呈

線性增加趨勢，但DPPH自由基清除率呈線性下降趨勢。 NaOH用量為O時，制得PR（RO）的DPPH自由基清除率可達 45.21% ；而 NaOH 用量為 30kg/t 時，制得PR（R30）的DPPH自由基清除率僅 2.07% 。PR得率增加的主要原因是 NaOH 用量增加會提高反應體系的親核進攻能力，使木質素側鏈脫落或木質素-碳水化合物復合物之間的連接鍵斷裂[17]，同時半纖維素溶出。抗氧化性降低可能與PR化學結構差異有關，具體原因有待進一步實驗研究。

2.1.2溫度對PR得率和抗氧化性的影響

圖1（b）為不同溫度下制得PR的得率和質量濃度40ug/mL的PR溶液的DPPH自由基清除率。從圖1（b）可以看出，在65-95℃溫度范圍內，PR得率在 3% 左右反復波動。這是因為隨溫度的增加，分子的無規則運動速度加快，使得水溶性物質從植物細胞中破碎溶出的行為變得不規律；DPPH自由基清除率總體上保持恒定，約 25% 。由此可見，預浸漬溫度對PR抗氧化性和得率的影響較小。

2.1.3漿濃對PR得率和抗氧化性的影響

圖1（c）為不同漿濃下制得PR的得率和質量濃度 40ug/mL的PR溶液的DPPH自由基清除率。由圖1（c）可知，隨著漿濃的增加，PR得率小幅度增加，但總體上保持恒定。一方面，漿濃越高，NaOH的反應效率越高，纖維原料各組分間連接鍵斷裂增多，制漿得率降低，相應的PR得率增加；但另一方面，根據相間物質傳遞基本規律，漿濃越低的反應體系溶劑越多，物料和溶劑間的濃度差越大，有利于PR的溶出，反映為PR得率升高；最終的PR得率是以上2種因素綜合影響的結果。DPPH自由基清除率則幾乎不受漿濃的影響，均為 25% 左右。因此，漿濃對PR的得率和抗氧化性影響均較小。

綜上所述，在預浸漬條件的優化實驗中，不同溫度和漿濃下，制得PR的得率和抗氧化性均在較小范圍內波動，說明溫度和漿濃對PR的溶出行為影響較小；而NaOH用量是影響PR抗氧化性和得率的關鍵因素。

2.2 PR的抗氧化性

2.2.1不同NaOH用量下制得PR的抗氧化性

以PR質量濃度為自變量，DPPH自由基清除率為因變量，對其進行線性擬合，以擬合曲線斜率（ K 值）表示不同NaOH用量下制得PR的抗氧化性， K 值越大，抗氧化性越強。不同質量濃度下PR溶液的DPPH自由基清除率變化趨勢如圖2所示。從圖2可以看出，R0的K 值為16.97，顯著高于R10（9.99）和R30（4.99），說明RO的抗氧化性顯著高于R10和R30，DPPH自由基清除率最高可達 82.63% 。造成這種現象的原因主要有2種可能： 用量為0時，抗氧化性物質較易溶出，而增加 NaOH用量后，部分原本溶于PR的抗氧化性物質會與紙漿發生重吸附，遷移回紙漿中，導致浸漬溶出的PR抗氧化性降低； ② 增加NaOH用量后，部分抗氧化性物質發生分解，導致制得PR抗氧化性降低。

2.2.2不同pH值PR的抗氧化性

為研究pH環境對PR抗氧化性的影響，用NaOH將R0溶液調節至pH值分別為9、10、11和12，置于 水浴中保溫 ，得到R0-H-9、R0-H-10、R0-H-11和RO-H-12；不調節環境pH值，僅加熱獲得的PR樣品為R0-H-7。不同質量濃度PR在不同pH環境下的抗氧化性變化趨勢如圖3（a）所示。從圖3（a）可以看到，以R0為對照，僅加熱對其抗氧化性幾乎無影響（R0-H-7）；調節環境pH值至9、10和11， K 值由17.06分別降低至11.49、7.22和3.39，而環境pH值 時， K 值僅為0.91，認為R0-H-12幾乎無抗氧化性，說明環境堿性越強，對PR的抗氧化性破壞程度越大。

多酚等抗氧化物質在酸性環境下抗氧化性較強，但在中、堿性環境條件下會與金屬離子形成絡合物[18]，掩蓋抗氧化性基團的活性位點，從而導致抗氧化性下降。為明確環境pH值 時，金屬-多酚形成絡合網絡是否為R0抗氧化性降低的主要原因，將RO-H-12溶液的pH值再次回調至3和9后，分別得到R0-H-12-3和R0-H-12-9，并檢測其抗氧化性，結果如圖3（b）所示。從圖3（b可以看出，R0-H-12的 K 值從0.91略微增加至2.20（R0-H-12-3）和1.64（R0-H-12-9），但仍顯著低于R0-H-7的17.06和R0-H-9的11.49。說明pH值達到12后，較強的環境堿性已經破壞了PR的基本化學結構，再將環境pH值調回至酸性，也不能恢復其抗氧化性。

對R0在不同環境pH值下的 K 值進行線性擬合，結果如圖3（c）所示。從圖3（c）可以看到，在堿性環境條件下， K 值隨pH值的增加而線性降低。據此可以判定，在強堿性條件下，桉木中含有的可溶性抗氧化性物質的基本化學結構不穩定。因此在實際應用中，從預浸漬溶出物的高值化應用角度考慮，在提取按木中的可溶性抗氧化性物質時，需要注意控制NaOH用量，或在預浸漬前先用熱水將木片充分洗凈，在保證溶出物具備最佳抗氧化性的同時，均勻木片水分，有利于后續預浸漬時的藥液滲透。

2.3不同NaOH用量下制得PR的結構特征與其抗氧化性的關系

2.3.1分子質量與PR抗氧化性的關系

分子質量對相同物質的DPPH自由基清除能力也有一定影響[19]。不同NaOH用量下制得PR的質均分子質量 、數均分子質量 ）和多分散性指數（PDI）如圖4所示。從圖4可以看出，R0、R10和R30的PDI均 ，其中R10的PDI最低（1.24），說明R10的相對分子質量分布更集中。R0、R10和R30的M依次降低，分別為1943、1627和1568，主要原因是隨著Na0H用量增加，滲透作用加強，紙漿纖維中更多的小分子物質溶出，PR的平均相對分子質量降低；另一方面，OH的親核性增加，纖維素醚鍵斷裂，強化了有機大分子的碎片化。由于小分子質量物質的空間位阻較小，可以暴露更多酚羥基等具有抗氧化性的活性位點[20]，因此其表現出較高的抗氧化性。然而，如2.2.1中圖2所示，R0、R10和R30的抗氧化性卻依次降低，由此可推測，不同NaOH用量下制得PR的化學結構存在一定差異。

2.3.2組分結構與PR抗氧化性的關系

抗氧化作用機制大致可分為2類：一類是直接向活潑自由基提供氫原子，自身形成相對穩定的自由基，從而終止自動氧化中的鏈鎖反應，主要分為功能氫在羥基（結構為酚羥基，如圖5（a）所示）和功能氫在氨基（結構為苯胺，如圖5（b）所示）2種；另一類是直接與活潑自由基結合，生成一種新的、更為穩定的自由基，從而終止自動氧化中的鏈鎖反應，按結構可分為醌類（如圖5（c）所示）和胡蘿卜素類（如圖5（d）所示）2種[21]。

為深入了解不同NaOH用量下，制得PR的組分結構特點與其抗氧化性的構效關系，使用UPLC-MS檢測了3種NaOH用量下制得PR的物質結構組成。按照圖5所示抗氧化物質的反應機理和相應化學結構特點，對UPLC-MS解析得到的抗氧化物質進行分類統計，結果如圖6所示；結合3種PR樣品的得率，計算單位質量按木化機漿中各類抗氧化性物質的實際溶出量，結果如表1所示。

由圖6可以看出，R0中醌類物質占比最高，為52.15% ，顯著高于 R10（2.52% 和 ；而對于酚羥基、苯胺和胡蘿卜素類物質，R0的含量均低于R10和R30。由表1中各類化學物質的實際溶出量

表1不同NaOH用量下制得PR的抗氧化性物質的實際溶出量

可以看出，R0中溶出的抗氧化性物質的總量為 （均相對于單位質量絕干桉木化機漿，下同），略低于R10（ 2.22g/kg） ，顯著低于R30（ 5.23g/kg ，但RO中醌類物質的實際溶出量（ 0.70g/kg ）顯著高于R10 和R30（ 0.11g/kg） 。

結合圖2中抗氧化性（由強到弱依次為 R0gt;R10gt; R30）的研究結果，進一步分析PR的組分結構特點與其抗氧化性的關系。由于在R0中，除醌類物質外，其余3類抗氧化物質的含量均顯著低于R10和R30，推測PR中發揮抗氧化性作用的主要物質具有醌式結構，并且隨著預浸漬時NaOH用量的增加，PR中的醌類物質溶出量降低，導致PR整體抗氧化性下降。

PR中部分典型抗氧化組分的結構見圖7。如圖7所示，按圖5中4種主要抗氧化物質的反應機制，對PR進行分類。解析其中含量較高的抗氧化組分的結構發現，R0中具有酚羥基結構的組分主要為黃酮糖苷類化合物，因為黃酮的游離苷元通常難溶于水，當黃酮類化合物的羥基糖苷化后，在水中的溶解度相應增大，因此較易在預浸漬過程被溶出；具有醌式結構的組分主要為大黃素型蒽醌衍生物。

2.4PR在食品領域的應用潛力研究

抗氧化劑可分為天然抗氧化劑和合成抗氧化劑。天然抗氧化劑普遍存在提取工藝復雜、成本較高和性質不穩定等缺點，尤其是耐高溫性差，限制了其在高溫抗氧化領域的應用[23]；合成抗氧化劑的制備過程復雜、環境污染大，且對人體具有潛在毒性[24]，限制了其在食品和生物醫藥等領域的應用。因此，本研究針對性地對制得PR的高溫穩定性和細胞毒性展開研究，評估其在食品領域的應用潛力。

2.4.1PR的高溫穩定性及抗氧化性

熱穩定性是決定抗氧化劑實際應用范圍的重要指標。不同NaOH用量下制得PR的TG曲線如圖8（a）所示，降解溫度峰值（ ）和最終殘留物質量 如表2所示。由圖8（a）可以看出，R10和R30的熱分解主要分為3個階段：第1階段（ ）為預熱和失水干燥階段，主要是分子內結合水的散失，由于試樣為冷凍干燥樣品，水分含量極低，故質量損失僅

5%～7% ；第2階段（ ）為低沸點組分析出階段，是PR熱分解的主要階段，質量損失分別為39.80% 和 35.38% ，主要發生小分子醇、酸和糖類物質的熱分解，以及芳香環支鏈的脫除反應[25]，在此階段會生成亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸等酸類大分子；第3階段（ ）為碳化階段[26]，此階段質量損失較小，僅 4%～8% ，溫度達 后碳化完成，此時R10和R30的 分別為 49.32% 和 53.99% ，主要為無機鹽組分。因此在實際應用中，使用透析等方式對PR進行適當的脫鹽處理，可進一步提高其純度，從而增強其抗氧化性。此外，R0的第1階段熱分解行為與R10和R30相同，但其在 溫度范圍內發生快速熱降解， 為 42.78% ；與R10和R30相比，較低的 表明R0含有的無機鹽組分較少。

PR的DTG曲線如圖8（b）所示。圖8（b）中多個降解峰的出現說明PR是復雜的混合物，與2.3.2的UPLC-MS結果相對應。由于PR的 主要是分子內結合水的散失， 主要是生物炭的形成，因此用 表示PR達到最大熱降解速率時的溫度。由表2可以看到，RO的 ）明顯高于 ）和 ，說明R0的熱穩定性優于R10和R30。

為評估PR在高溫下抗氧化的應用性能，將不同NaOH用量下制得的PR（R0、R10和R30）在 氣氛的管式爐中 灼燒 1h ，分別得到R0-200、R10-200和R30-200，測定高溫處理前后PR樣品的抗氧化性，結果如圖9所示。從圖9可以看到，R0高溫處理后的抗氧化性幾乎不變，仍能保持初始的 84% ，而R10和R30高溫處理后的抗氧化性均有不同程度的降低。化學結構的穩定是抗氧化劑在高溫處理后依然具備抗氧化性的基礎。由熱穩定性實驗可知，R0化學結構的熱穩定性優于R10和R30，有助于防止油脂等食物組分在高溫環境下發生氧化酸敗反應。

2.4.2PR的細胞毒性

與R10和R30相比，R0具有更好的抗氧化性和熱穩定性，在抗氧化應用領域具有更大的潛力，因此以HepG2細胞為模型，對R0的細胞毒性展開進一步研究，結果如圖10所示。從圖10可以看出，在R0質量濃度為1-"100ug/mL的范圍內，R0與HepG2細胞共孵育 后，細胞存活率與不含R0的對照組相比無顯著差異，均在 95% 以上，說明R0對HepG2細胞無毒性，在食品和生物醫藥等領域具有廣闊的應用場景。

3結論

本研究以桉木化機漿預浸漬溶出物（PR）為研究對象，探究了預浸漬工藝對PR抗氧化性的影響，并對PR在食品領域的應用潛力作初步評估。

3.1預浸漬工藝對PR抗氧化性的影響研究結果表明，預浸漬工藝中NaOH用量是影響PR抗氧化性的關鍵因素，隨NaOH用量增加，制得PR的抗氧化性呈線性降低的趨勢。NaOH用量為0時，制得PR（RO）的抗氧化性最佳，DPPH自由基清除率最高可達 82.63% 。3.2環境pH值過高會不可逆地破壞PR的基本化學結構。從PR的高值化應用角度考慮，可在預浸漬工段前先用熱水將木片充分洗凈，在保證PR具備最佳抗氧化性的同時，均勻木片水分，有利于后續預浸漬工段的藥液滲透。

3.3PR的抗氧化性主要由醌式共軛結構提供。R0中抗氧化性物質總溶出量為 ，其中醌類物質占52.15% ；在NaOH用量為 30kg/t 時制得的PR中，抗氧化性物質總溶出量為 5.23g/kg ，其中醌類物質僅占2.20% 。

3.4R0經 高溫處理后，抗氧化性仍能保持初始水平的 84% ；同時，R0對HepG2細胞無細胞毒性，在食品、生物醫藥等抗氧化應用領域有較大的發展前景。

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Abstract：Antioxidantactivityftheucalyptuschem-mechanicalpulppreimpregatedesidue（PR）recogedaswastewassudiednd itsaplcationprospctinfodfeldasexploredTefectsofprempregationconditions（NOHdosage，temperatureandulpcoce tration）onthePRantioxidantactivityandyieldwereinvestigatedThediferenceinthePRchemicalstructureatvariousNaOHdosagewas studied.ThecoformatioalelatioshipetwntheompositionstructueandteatioxidantactivityastablisdThetalsta bility，antiodantctiityfteriempeauretreatdotoiityresdtvaatioidetauatec tionperformanceofPRinthefoodfeldTheresultsshowedthateNaOHdosageasthemaifctorectingthentioxidantactivitynd yieldofthePR，ndtelesstheNaOHdosage，thelowertheieldandthestrongerthentioxidantactivityofPR.PRfabricatedatNaOH dosage of O（RO）had the best antioxidant activity with highest DPPH free radical scavenging rate of 82.63% .It was also found that RO had good thermal stability，and could maintain 84% of the initiallevel after1hof thermal treatment at ．Moreover，PR had no cytotoxicity to HepG2 cells at a concentration of $100～＼upmu＼mathrm{g/mL}$ ，which met the basic requirements for food applications．The quinone-type conjugate structure was the main reason for strong antioxidantactivityof PR.When the NaOH dosage wasata high level（ 30kg/t ），the content of quinone of PR decreased significantly，and thus led toa decreased antioxidant activity.

Keywords：chemi-mechanicalpulp；pre-impregnatedresidue；antioxidantactivity；cytotoxicity；foodapplication；UPLC-MS