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基本信息

項目名稱：
頂空吸附法在沙棗花精油提取中的應(yīng)用
小類：
能源化工
簡介：
沙棗在西北分布廣泛，是主要的防沙治沙植物。其花香氣襲人，精油含量為0.2%～0.4%，主香成分肉桂酸乙酯用途廣泛。 精油的常規(guī)提取方法有蒸汽蒸餾法與超臨界CO2萃取法，產(chǎn)率低，成本高等因素限制了對精油的開發(fā)利用。因此擬尋找產(chǎn)率高，成本低的提取方法，考慮到頂空吸附法。此方法與氣相色譜、質(zhì)譜連用，用于揮發(fā)物中痕量測定分析，未見用于常量物質(zhì)的提取，受其啟發(fā)，自主設(shè)計裝置，用于沙棗花精油提取。
詳細(xì)介紹：
頂空吸附提取精油的方法思路來源于頂空-固相微萃取技術(shù)。此技術(shù)主要利用物質(zhì)的易揮發(fā)性，通過吸附劑捕集，溶劑洗脫濃縮的方法來收集氣味物質(zhì)。近年來，該技術(shù)與氣相色譜、質(zhì)譜連用，用于天然產(chǎn)物中多種揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機物樣品中痕量測定分析等，未見用于常量物質(zhì)的提取，考慮用于沙棗花精油提取。據(jù)其原理設(shè)計試驗，選用大孔樹脂和活性炭作為吸附劑，石油醚和正己烷作為洗脫劑，采用自制的吸附裝置，進(jìn)行精油的提取，并通過氣相色譜（gas chromatography 簡稱GC）檢測成分與標(biāo)準(zhǔn)品對比，鑒定所得的主香成分，比較提取效果。

作品圖片

  • 頂空吸附法在沙棗花精油提取中的應(yīng)用

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

目的：尋找沙棗花精油提取產(chǎn)率高，成本低的方法，應(yīng)用頂空吸附法對其精油提取效果進(jìn)行研究，對沙棗花的開發(fā)利用有重要意義，為其它精油提取方法提供新思路，有推廣應(yīng)用價值。 基本思路：據(jù)頂空吸附法，采用自制裝置，在最佳提取條件下進(jìn)行精油提取，對比不同吸附劑及洗脫劑的提取效果，并與水蒸氣蒸餾法進(jìn)行產(chǎn)率對比。對提取的精油進(jìn)行氣相色譜實驗，與肉桂酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行對比，鑒定所得的主香成分，比較提取效果。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

1據(jù)頂空吸附法原理，采用自制裝置可用于沙棗花精油提取，所得精油主香成分高，品質(zhì)好，產(chǎn)率高，提取效果優(yōu)于水蒸汽蒸餾法，自制裝置價格低廉，工藝簡單，易于操作，克服了超臨界CO2萃取工藝要求高，設(shè)備投資費用大的缺點，大大降低了成本。 2大孔樹脂作為吸附劑，提取產(chǎn)率最高，肉桂酸乙酯吸收峰最高，效果優(yōu)于活性炭。活性炭作為吸劑， 300目活性炭肉桂酸乙酯吸收峰及產(chǎn)率較150目活性炭高，提取效果好。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

1 頂空吸附法提取的沙棗花精油中出現(xiàn)肉桂酸乙酯吸收峰，說明此方法可行。 2 實驗中采用的自制裝置簡單，易于操作，價格低廉。通過對裝置材料及提取過程中密封性等改良后，提取效果可能會進(jìn)一步提高。 3 頂空吸附法用于精油的提取經(jīng)濟、高效、方便，對其工藝進(jìn)一步研究可為企業(yè)生產(chǎn)提供參考，對沙棗花進(jìn)一步的開發(fā)利用有重要意義， 4 此方法可考慮用于其它精油的提取研究，有一定的推廣應(yīng)用價值。

學(xué)術(shù)論文摘要

摘 要：目的 尋找沙棗花精油提取產(chǎn)率高，成本較低的方法，應(yīng)用頂空吸附法對其精油的提取效果進(jìn)行研究，為沙棗花的開發(fā)利用做一參考。方法 根據(jù)頂空吸附法原理，采用自制的實驗裝置，選用活性炭、大孔樹脂作為吸附劑，石油醚、正己烷作為洗脫劑提取沙棗花精油，與水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取產(chǎn)率的對比，通過GC（Gas chromatography氣相色譜法）鑒定精油主香成分—肉桂酸乙酯及其含量，確定最佳提取效果。結(jié)果 頂空吸附法提取的沙棗花精油主香成分是肉桂酸乙酯；大孔樹脂作為吸附劑，正己烷作為洗脫劑時，精油提取產(chǎn)率為1.5%，肉桂酸乙酯的相對含量最高；活性炭作為吸附劑，石油醚作為洗脫劑時，300目活性炭產(chǎn)率為1.0%高于150目活性炭，其產(chǎn)率為0.8%，且300目活性炭作為吸附劑肉桂酸乙酯的相對含量高于150目活性炭；頂空吸附法提取效果優(yōu)于水蒸汽蒸餾法，其產(chǎn)率為0.25%。結(jié)論 頂空吸附法可用于沙棗花精油提取，選大孔樹脂作為吸附劑，精油提取產(chǎn)率優(yōu)于活性炭，且此方法效果優(yōu)于水蒸氣蒸餾法，成本較超臨界CO2萃取法低，性價比較高。

獲獎情況

榮獲首屆全國大學(xué)生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新論壇暨實驗設(shè)計大賽優(yōu)秀獎。

鑒定結(jié)果

頂空吸附法可用于沙棗花精油提取，選大孔樹脂作為吸附劑，精油提取產(chǎn)率優(yōu)于活性炭，且此方法效果優(yōu)于水蒸氣蒸餾法，成本較超臨界CO2萃取法低，性價比較高。

參考文獻(xiàn)

廉宜君，李元元，李敏，等.超臨界CO2 萃取和水蒸氣蒸餾法萃取沙棗花揮發(fā)油工藝的比較研究[J].中國中醫(yī)藥信息志,2010,17. 黃紅霞，孟鴛，康旭，等. 頂空固相微萃取—氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析傳統(tǒng)豆豉中的揮發(fā)性成分[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2010,9（220）. 郭威，王少云，等.頂空氣相分析技術(shù)及其應(yīng)用[J].食品與藥品，2007，10.

同類課題研究水平概述

目前，精油的常規(guī)提取方法困難，有常見的水蒸氣蒸餾法和超臨界CO2萃取法,廉宜君等人通過比較研究超臨界CO2萃取和水蒸氣蒸餾法萃取沙棗花揮發(fā)油的工藝，發(fā)現(xiàn)水蒸氣蒸餾法(SD)，雖然工藝簡單、成本低，但提取率也相對較低，且精油中沸點較低的頭香成分損失較多，影響其品質(zhì)，而先進(jìn)的超臨界萃取(SFE)技術(shù)雖提取率較高，操作溫度低，系統(tǒng)密閉，可較好地保存有效成分不被破壞，不發(fā)生次生化，但系統(tǒng)需高壓操作，對儀器設(shè)備要求較高，故提取成本高，這些因素均限制了對沙棗花精油的開發(fā)利用。 頂空吸附法近年來與氣相色譜、質(zhì)譜連用，用于天然產(chǎn)物中多種揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機物樣品中痕量測定分析等,未見用于常量物質(zhì)的提取，因此，受其啟發(fā)，通過改進(jìn)后用于精油提取。
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