基本信息
- 項目名稱：
- 用響應(yīng)面法優(yōu)化微波提取苦蕎麩皮總黃酮工藝的研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本課題為探究提取苦蕎麩皮總黃酮的最佳工藝條件，利用微波提輔助取苦蕎麩皮中總黃酮類化合物。在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面分析法對提取苦蕎麩皮總黃酮工藝中的液固比、微波功率、提取時間三個主要因素進行了優(yōu)化。該提取工藝的最佳條件為：固液比1:47.68（g/ml）、微波功率510.8w和提取時間49.03s，實際測得的總黃酮得率66.58 mg/g，提高了13.83%.
- 詳細介紹：
- 苦蕎學(xué)名韃靼蕎麥，生長在海拔比較高污染源很少的地區(qū)?？嗍w集七大營養(yǎng)素于一身，它不是藥，不是保健品，而是能當飯吃的食品。它有著卓越的營養(yǎng)保健價值和非凡的食療功效。它不屬禾本科，而屬蓼科，與人們所熟悉的“何首烏、大黃”等是親兄弟，是國際糧農(nóng)組織公認的優(yōu)秀糧藥兼用糧種，是我國藥食同源文化的典型體現(xiàn)。苦蕎被譽為“五谷之王”、“三降食品（降血壓，降血糖，降血脂）”?？嗍w麥中的黃酮類物質(zhì)，主要成分為蘆丁，其含量占總黃酮的70%—80%。蘆丁又名維生素P，具有降低毛細血管脆性，改善微循環(huán)的作用，在臨床上主要用于糖尿病、高血壓的輔助治療。植物中黃酮類化合物的提取方法主要有溶劑提取法、微波輔助提取法、超聲輔助提取法、酶解法、超臨界流體萃取法、大孔樹脂吸附法和超濾法等。其中微波輔助提取法是近年來發(fā)展較快的新型提取方法，具有高效性、強選擇性、提取時間短、能耗低、節(jié)約溶劑等特點，已廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域。 本研究為了探索出了苦蕎麩皮中總黃酮類化合物的最優(yōu)提取工藝，為更進一步提高苦蕎的綜合利用率，降低生產(chǎn)成本，改進生產(chǎn)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。利用微波提取苦蕎麩皮中總黃酮類化合物,在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用先進的響應(yīng)面分析方法（Response Surface Analysis，RSA），通過建立數(shù)學(xué)模型，對提取苦蕎麩皮總黃酮工藝中的液固比、微波功率、提取時間三個主要因素進行優(yōu)化，以總黃酮得率為試驗指標，進行試驗研究。 最后經(jīng)過響應(yīng)面分析方法分析，得出微波功率和固液比是影響苦蕎麩皮總黃酮提取率的主要因素。該提取工藝的最佳條件為：固液比1:47.68（g/ml）、微波功率510.8w和提取時間49.03s，在此條件下苦蕎麩皮總黃酮提取率的理論值可達66.67mg/g。將提取工藝參數(shù)修正為微波功率510 w，提取時間49s，固料比1：48（g/ml），實際測得的總黃酮得率66.58 mg/g。 該研究得出了苦蕎麥麩皮總黃酮最佳提取工藝，能有效地提高苦蕎的綜合利用率，降低生產(chǎn)成本，具有較強的市場經(jīng)濟效益。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 研究目的：本試驗探索出了苦蕎麩皮中總黃酮類化合物的最優(yōu)提取工藝，為更進一步提高苦蕎的綜合利用率，降低生產(chǎn)成本，改進生產(chǎn)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。 研究思路：利用微波提取苦蕎麩皮中總黃酮類化合物,在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面分析法對提取總黃酮工藝中的液固比、微波功率、提取時間三個主要因素進行了優(yōu)化試驗。以總黃酮得率為試驗指標，進行試驗研究。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 1.該科研率先采用先進的響應(yīng)面分析方法（Response Surface Analysis），通過建立數(shù)學(xué)模型，對提取苦蕎麩皮總黃酮工藝中的液固比、微波功率、提取時間三個主要因素進行優(yōu)化試驗，探索出最優(yōu)總黃酮提取工藝。 2.微波提取與傳統(tǒng)提取方法相比，節(jié)約大量時間，成本更低，效率更高。 3.苦蕎麩皮中總黃酮最優(yōu)提取工藝，能有效地提高苦蕎的綜合利用率，降低生產(chǎn)成本，具有較強的市場經(jīng)濟效益。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 黃酮類化合物是存在于自然界的一類化合物，在食品和醫(yī)療工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用?？嗍w中黃酮含量較為豐富，現(xiàn)階段對苦蕎的開發(fā)主要集中在苦蕎麥的籽粒，而對其副產(chǎn)物苦蕎麩皮的開發(fā)較少。本研究探索出了苦蕎麩皮總黃酮的最優(yōu)提取工藝，為更進一步提高苦蕎的綜合利用率，降低生產(chǎn)成本，改進生產(chǎn)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為探究提取苦蕎麩皮總黃酮的最佳工藝條件，本文利用微波提取苦蕎麩皮中總黃酮類化合物,在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面分析法對提取苦蕎麩皮總黃酮工藝中的液固比、微波功率、提取時間三個主要因素進行了優(yōu)化。結(jié)果表明，微波功率和固液比是影響苦蕎麩皮總黃酮提取率的主要因素。該提取工藝的最佳條件為：固液比1:47.68（g/ml）、微波功率510.8w和提取時間49.03s，在此條件下苦蕎麩皮總黃酮提取率的理論值可達66.67mg/g。將提取工藝參數(shù)修正為微波功率510 w，提取時間49s，固液比1：48（g/ml），實際測得的總黃酮得率66.58 mg/g
獲獎情況
- 已向《食品科學(xué)》雜志社投稿
鑒定結(jié)果
- 本課題是涼山州科研項目，苦蕎麥高值化研究的一項子課題，主要研究應(yīng)用微波輔助原理，從苦蕎麥麩皮中提取黃酮的工藝。通過實驗研究得出黃酮的率為66.58mg/g，具有一定的社會經(jīng)濟價值。
參考文獻
- [1] 黃富遠，高 明，樓云雁．黃酮類化合物的研究概況[J]．中華中醫(yī)藥學(xué)刊，2007，25(8)：1730—1732． [2] 張澤志，高霞，林鈺，累萬學(xué).用響應(yīng)面法優(yōu)化微波提取花生殼總黃酮工藝[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010,31（4）:95-97 [3] 蘇東林等.酶法輔助提取柑桔皮總黃酮的工藝優(yōu)化研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2008,24(4):68-70 [4] 蔡健，華景清，王 薇等．黃酮提取工藝研究進展[J]．淮陰工學(xué)院學(xué)報，2003，12(5)：82-85． [5] 許暉， 孫蘭萍等. 花生殼總黃酮乙醇提取工藝研究[J]. 食品工業(yè)科技,2007(08) [6] 任鳳蓮，谷芳芳等. 利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化山楂中總黃酮提取條件[J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā)2006,(18):126-129 [7] 呂惠卿，吳曉莉. 木槿花總黃酮超聲提取工藝的優(yōu)化[J]. 中國中醫(yī)藥科技2009(16):116-119 [8] 王振宇 夏祥慧 李宏菊. 響應(yīng)面分析法優(yōu)化大果沙棘總黃酮提取工藝[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009(37):54-56 [9]李云雁 胡傳榮.試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理[M].化學(xué)工業(yè)出版社（第二版） [10]許鋼．苦莽左黃酮提取最佳條件及抗氧化研究[J]．中國食品學(xué)報，2008，8(3)：78—82
同類課題研究水平概述
- 目前對苦蕎麥中黃酮類物質(zhì)的提取的研究方法多為回流法、索式提取法、熱水浸提、堿提酸沉法、超聲輔助提取法、微波提取法、超臨界流體萃取法、酶解法提取等。 蕎麥的莖和葉采用甲醇索式提取方法，先用乙醚浸泡除雜,再用甲醇于80℃水浴中索式提取8小時,濃縮得黃酮類提取物,紫外測定蕎麥秸中黃酮類含量為6.16%。 熱水浸提法的優(yōu)點是成本低、安全、適合于工業(yè)化生產(chǎn)。缺點是熱水提取出的雜質(zhì)較多且由于苦蕎中淀粉含量較高,用熱水浸提后藥液粘度較大、濾過困難。周瑞雪等對苦蕎進行水提取工藝的研究。通過單因素試驗和正交試驗考察優(yōu)選出熱水提取法的最佳工藝:浸泡時間9h,料液比1∶15,提取時間2h/次,提取次數(shù)2次。水提法得到的苦蕎總黃酮純度可達到10%以上。 類黃酮含有較多的酚羥基,呈弱酸性,在堿性溶液中溶解度較大,在酸性溶液中,類黃酮即可沉淀析出。楊德全等采用堿提取酸沉淀加醇(甲醇、乙醇和異丙醇)的方法。采用堿提取酸沉淀加乙醇的方法從苦蕎中提取蘆丁的較佳條件:苦蕎稀堿溶液(PH值8-9):乙醇=1∶15∶6(重量比),酸中和時PH為4。該法提取率高,工藝簡單,操作簡便,成本低廉。 張杰用超聲提取法研究苦蕎中黃酮的提取工藝的最佳條件為:乙醇濃度80%,提取溫度60℃,超聲時間30min,料液比1∶3。 微波提取技術(shù)主要是應(yīng)用微波具有的熱特性,使物體本身被加熱,從而促進有效成分的溶出。王軍等對微波提取苦蕎麩皮總黃酮的工藝進行了研究。試驗結(jié)果表明微波提取的最佳工藝條件為:微波功率中檔,微波加熱120s,乙醇濃度80%,料液比1∶50。該工藝條件下固形物收率達5.51%。 超臨界流體萃取技術(shù)是一種新型綠色分離技術(shù),具有工藝簡單、操作方便等傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點。其工藝流程如下:原料一裝柱一CO2超臨界流體萃取儀(控制合適的溫度、壓力)一萃取一降壓一產(chǎn)品。 酶法提取技術(shù)是通過加入某些特定的酶,使包裹于植物細胞內(nèi)的有效成分轉(zhuǎn)移到溶媒中。近年來,纖維素酶被應(yīng)用于中藥有效成分的提取,采用纖維素酶酶解可破壞細胞壁,進而有利于有效成分的提取。王敏等研究了苦蕎莖葉粉中總黃酮酶法提取工藝。提取的最佳工藝條件:酶解溫度55℃,加酶量3.0/L,PH值6.5,酶解90min,在90℃下用水提取3次,每次30min,總黃酮得量可達1.47%。
