基本信息
- 項目名稱：
- 尿素包合法分離γ-亞麻酸參數(shù)優(yōu)化及結(jié)晶物觀察
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 尿素包合法因操作及設(shè)備簡單、成本低廉、且尿素包合物形成后，可有效保護雙鍵不受氧化，較完全地保留其生理活性，被廣泛用于脂肪酸的分離純化。但縱觀尿素包合法的研究大多數(shù)只研究優(yōu)化包合工藝以提高其純度和產(chǎn)率。本作品重點考察不同因素及交互作用對月見草油中脂肪酸包合效果的影響，用顯微鏡觀察不同工藝組合下包合結(jié)晶物的結(jié)構(gòu)、形狀、直徑大小及數(shù)量多少指標，為進一步剖析整個包合原理及工藝優(yōu)化提供堅實的基礎(chǔ)和理論參考。
- 詳細介紹：
- 本課題擬研究的主要問題、重點和難點： 設(shè)計正交試驗，利用氣相色譜法檢測各組合γ-亞麻酸的純度，觀察其在不同因素條件下晶體形態(tài)、大小及數(shù)量的變化來直觀地對包合工藝進行理論指導(dǎo)，優(yōu)化其工藝條件。 理論意義和實踐意義： 本項目研究不同因素（不同配比、包合時間、包合溫度）的正交組合對尿素包合結(jié)晶物的影響及最優(yōu)組合的選擇，并觀察其在不同因素條件下晶體形態(tài)、大小及數(shù)量的變化，可以直觀地對包合工藝進行理論指導(dǎo)，優(yōu)化其工藝條件。 另外本作品重點考察了不同因素及其交互作用對月見草油中脂肪酸包合效果的影響，同時采用顯微鏡觀察不同工藝組合下包合結(jié)晶物的結(jié)構(gòu)、形狀、直徑大小以及數(shù)量多少等指標，為進一步剖析整個包合原理及工藝優(yōu)化提供堅實的基礎(chǔ)和理論參考。 創(chuàng)新點：本作品直接利用顯微鏡簡便而又快速地觀測不同因素條件（包合時間、包合溫度、包合次數(shù)、乙醇濃度及原料配比）下尿素包合結(jié)晶物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及數(shù)量，并分析整個尿素包合過程中脂肪酸組成變化，研究不同包合工藝參數(shù)對包合工藝的影響。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 直接利用顯微鏡簡便而又快速地觀測不同因素條件（包合時間、包合溫度、包合次數(shù)、及乙醇濃度、原料配比）對于尿素包合結(jié)晶物形態(tài)的影響，結(jié)合其量變趨勢，并對整體尿素包合過程中脂肪酸組成予以分析，就可更有力說明不同包合工藝參數(shù)對包合工藝的影響，為進一步剖析整個包合原理，及優(yōu)化、指導(dǎo)包合工藝提供堅實的基礎(chǔ)和理論參考。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 尿素包合法分離混合脂肪酸酯，主要是基于脂肪酸的不飽和程度和碳鏈長度不同的特點而進行的。縱觀尿素包合法的應(yīng)用研究來看，基本上都是通過設(shè)計不同包合工藝參數(shù)，從而優(yōu)化包合工藝以提高其純度和產(chǎn)率，而在包合結(jié)晶物的研究上，通過觀察包合結(jié)晶物受不同包合因素的影響，所造成其結(jié)構(gòu)、形狀、直徑大小以及數(shù)量多少的差別變化，來反映尿素包合原理，進一步優(yōu)化包合工藝的文獻報道并未多見。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 觀測不同因素條件（包合時間、包合溫度、包合次數(shù)、及乙醇濃度、原料配比）對于尿素包合結(jié)晶物形態(tài)的影響，結(jié)合其量變趨勢，并對整體尿素包合過程中脂肪酸組成予以分析，就可更有力說明不同包合工藝參數(shù)對包合工藝的影響，為進一步剖析整個包合原理，及優(yōu)化、指導(dǎo)包合工藝提供堅實的基礎(chǔ)和理論參考。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 研究不同因素（不同配比、包合時間、包合溫度）的正交組合對尿素包合結(jié)晶物的影響及最優(yōu)組合的選擇，為進一步優(yōu)化包合工藝提供理論參考。方法：設(shè)計正交試驗，采用顯微鏡觀察不同正交組合的工藝參數(shù)條件下尿素包合結(jié)晶物的形態(tài)、直徑大小，利用氣相色譜法檢測各組合γ-亞麻酸的純度。結(jié)果：正交試驗的結(jié)果表明：脂肪酸與尿素的配比、包合溫度、包合時間對尿素包合結(jié)晶物的形態(tài)和直徑大小的影響較為明顯，且3個因素及其之間的交互作用對γ-亞麻酸純度的影響達到顯著或極顯著水平，最優(yōu)組合為脂肪酸與尿素配比為1︰3、包合溫度為-15 ℃、包合時間為24 h。結(jié)論：在最佳組合工藝條件下，γ-亞麻酸的純度達到95.575 9%；通過觀察尿素包合結(jié)晶物的形態(tài)及量變趨勢，來反映并優(yōu)化指導(dǎo)包合工藝是可行的。
獲獎情況
- 2011年3月在南陽理工學(xué)院第八屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競賽中獲得一等獎。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 月見草油中γ-亞麻酸（gamma linlenic acid，GLA）因其特殊的生理生化功能成為近年來的研究的重點，對于分離純化目前國內(nèi)外普遍采用尿素包合法。尿素的結(jié)晶呈四方體，在典型的尿素包合物[3]中，存在著廣泛的氫鍵主體晶格，由平行的一維無交叉六方管道組成，其內(nèi)部是緊密堆積的客體分子。當與直鏈脂肪酸共存時變?yōu)榱骟w晶體，直鏈飽和脂肪酸最容易進入六面體晶體的管道內(nèi)，而形成尿素包合物。而不飽和脂肪酸中的雙鍵越多，越難進入晶體的管道內(nèi)，雙鍵使分子體積增大，較難形成尿素包合物。根據(jù)這個性質(zhì)，可以將高不飽和脂肪酸與飽和及低不飽和脂肪酸分開，達到分離的目的。 目前對尿素包合法的研究大部分為直接對工藝條件進行優(yōu)化，很少通過對尿素包合結(jié)晶物的變化，為工藝優(yōu)化提供參考。其中Hayes D G通過考察尿素包合結(jié)晶物的形態(tài)和大小變化，反映了快速降溫和緩慢降溫對于尿素包合結(jié)晶物的大小和不飽和脂肪酸分離純化效果。但是有關(guān)脂肪酸與尿素的配比、包合溫度、包合時間對尿素包合結(jié)晶物的大小和形態(tài)和不飽和脂肪酸的分離純化效果影響的研究未見報道。 本課題擬研究的主要問題、重點和難點： 設(shè)計正交試驗，利用氣相色譜法檢測各組合γ-亞麻酸的純度，觀察其在不同因素條件下晶體形態(tài)、大小及數(shù)量的變化來直觀地對包合工藝進行理論指導(dǎo)，優(yōu)化其工藝條件。 理論意義和實踐意義： 本項目研究不同因素（不同配比、包合時間、包合溫度）的正交組合對尿素包合結(jié)晶物的影響及最優(yōu)組合的選擇，并觀察其在不同因素條件下晶體形態(tài)、大小及數(shù)量的變化，可以直觀地對包合工藝進行理論指導(dǎo)，優(yōu)化其工藝條件。 預(yù)期效益： 月見草油含γ-亞麻酸只有8--11％，每公斤只能提取60-80克γ-亞麻酸，生產(chǎn)100克二高γ-亞麻酸約需5000元(每克γ-亞麻酸140元)，本項目的研究成果工藝成熟后每100克可節(jié)約資金9000元。高純度的γ-亞麻酸可作為藥用或食用保健品，具有較高的藥用價值和市場前景。通過觀察尿素晶體形態(tài)、大小及數(shù)量的變化，可以直觀地指導(dǎo)包合工藝，優(yōu)化其工藝條件。
