菊芋菊粉提取与纯化精制的工艺研究

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本论文以贵州省安顺市采摘的菊芋块茎为原料,从菊芋块茎的预处理和主要成分的分析入手,通过物理场对菊芋菊粉辅助提取影响的研究,得到菊芋菊粉提取的最佳工艺;并对菊粉粗提液的除杂、脱色、脱盐等方法进行了研究,得到菊粉粗提液的纯化工艺;然后利用超滤膜分离技术对菊粉纯化液进行分级纯化分离研究,得到不同分子量的菊粉纯化液;最后应用喷雾干燥技术将菊粉纯化液制成粉末状的菊粉成品。以上研究为日后工业化生产菊粉提供相应理论基础。主要研究成果如下:  1.新鲜菊芋烘制的最佳工艺为烘制温度65℃,烘制时间24h,在此条件下得到的菊芋干片的水分含量为4.90%,色泽较好。  2.常规提取的最优条件是温度60℃,时间50min,料液比为1:30,菊粉得率达到75.68%;超声提取的最优条件为温度60℃,时间40min,超声功率600W,料液比为1:20,菊粉得率达到82.16%;微波提取的最优条件为微波处理8min,微波功率700W,料液比为1:15,菊粉得率达到87.81%。菊粉回收率达96.2%。  3.石灰乳-磷酸法除杂的最佳工艺条件为pH12.0,温度60℃,时间10min。在此最佳条件下体系的透光率从46.5%上升到87.3%,蛋白质含量从0.024mg/mL减少到0.003mg/mL,蛋白质几乎全部脱除,菊粉损失率为4.97%。  采用活性炭用量0.7g/100mL(除杂液),脱色温度80℃,脱色时间30min为脱色的最佳脱色工艺,透光率达到96.7%,菊粉损失率仅为4.05%。  三柱法离子交换脱盐工艺条件为上柱液20℃、流速8ml/min时,得到的纯化液的灰分含量为0.99%,透光率为97.6%,菊粉损失率仅为3.25%。  4.三级超滤膜处理得到菊粉的分子量大于10KDa的质量占12.54%,分子量介于5KDa和10KDa之间的质量占11.39%,分子量介于3KDa和5KDa之间的质量占5.08%,分子量小于3KDa的质量占70.99%。  5.喷雾干燥的最佳工艺条件为进口温度190℃,出口温度105℃,进料浓度140g/L,得到的菊粉粉末性状好。1000g新鲜块茎能得到92.6g菊粉。通过分析,自制菊粉纯度要略高于市售菊粉。
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