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摘要:目的:优选珍珠蛋白液的CO2超临界萃取工艺。方法:采用正交试验,从萃取温度,萃取时间,萃取压力等方面为考察因素,以珍珠蛋白液的含氮总量为考核指标。结果:最佳萃取工艺为萃取压力30Mpa,萃取时间为2h,萃取温度为40℃。结论:经筛选的萃取工艺合理可行,适于工业生产。
关键词:珍珠蛋白液 氮 超临界CO2 萃取
Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2013.07.475
【中图分类号】R9 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2013)07-0415-01
珍珠(Marfarita),又名真朱,蚌珠,珠子,濂珠,始载于《开宝本草》,而其原名“真珠”,最早见于《雷公炮灸论》。[1]
珍珠是名贵的中药材,有定惊安神,清热解毒及消炎的功能,珍珠的主要成分是碳酸钙,约占总量的82.93%,此外还含有4.14%的角蛋白质和2.4%的水分,以及十几种氨基酸和28种微量元素包括硒、锗等抗衰物质。在《日华子本草》载,珍珠“安心、明月”。《本草衍义》曰:“除小儿惊热”《本草汇言》曰:“镇心、定志、安魂、解结毒、化恶疮,收内溃破烂。”[2]有极高的保健和药用价值。CO2超临界流体萃取法具有安全、无毒、临界温度和临界压力较低,提取没有残留溶剂,提取效率高、节约能耗等优点[3]。利用CO2超临界技术萃取珍珠蛋白,与传统的提取工艺相比,珍珠蛋白提取率高。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂。珍珠产于广西北海合浦,粉碎,过80目,二氧化碳气体购于郑州西环工业气体有限公司。硼酸,氢氧化钠,硫酸,三氯甲烷、甲醇等均为分析纯(天津市化东试剂厂)。
1.2 仪器设备。超临界流体CO2萃取装置HA120-50-01(南通华安超临界萃取有限公司),真空旋转蒸发器(上海申科技有限公司),质环水式多用真空泵(河南巩仪器厂)。HPLC-1000(二元泵压梯度)(山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司)。精密天平、H-05凯氏定氮仪(上海分析仪器有限公司)。
1.3 试验方法。CO2超临界提取:每次称取珍珠粉100g,用纯化水稀释到1000ml,装入萃取器,再把萃取器装进萃取罐,密封好顶盖。待萃取罐及分离罐温度达到预定温度后,打开进气阀,根据试验设计需要设定萃取罐压力及CO2流量。待萃取罐达到预定压力后开始计时,提取一定时间后关闭进气阀,收集分离罐所得提取物,测定氮含量。以含氮总量为指标分析,考察萃取压力(A)、萃取时间(B)、萃取温度(C)等因素。
氮含量的测定:精密量取一定体积的样品,置凯氏定氮瓶中,加消化剂约0.3g,硫酸1ml消化至澄明,呈蓝绿色,继续消化约60分钟,取2%硼酸吸收液10ml置100ml锥形瓶内,将凯氏蒸馏器冷凝管末端浸入硼酸吸收液内,将消化好的供试品移入凯氏蒸馏器内,用水洗定氮瓶3~4次,将洗液移入蒸馏器内,再加入50%氢氧化钠溶液5ml,然后进行蒸馏,待接收液总体积约35~50ml,将冷凝管末端移出液面,使蒸汽继续冲洗约1分钟,用水淋洗尖端后停止蒸馏,接收液用硫酸滴定液(0.005mol/L)进行滴定,至溶液由蓝绿色变为灰紫色,并将滴定的结果用空白试验校正。
按下式计算:
氮含量(mg/ml)=(VX-V0)×c×14.01×n×2÷V
式中VX为供试品消耗酸滴定液的体积,ml;
V0为空白消耗酸滴定液的体积,ml;
c为硫酸滴定液的浓度,mol/L;
n为供试品的稀释倍数;
V为供试品溶液的体积,ml;
14.01为氮的相对原子质量。
2 结果与分析
正交实验。本实验选择3因素3水平标准正交表,见表1,正交实验结果见表2。
表1 正交实验因素,水平表
表2 超临界CO2萃取正交实验结果
由表2中K值得知3个因素的优劣,萃取率高的为优。
第1列A因素(萃取压力)K3>K2>K1(5.0%>4.36%>3.21%)。
第2列B因素(萃取时间)K1>K2>k3(4.97%>4.96%>4.24%)。
第3列C因素(萃取温度)K3>K2>K1(5.3%>4.93%>3.87%)。
当采用A2B1C2为实验条件时,珍珠蛋白的提取率最高。可作为最佳萃取条件,即萃取压力为30Mpa,萃取时间为2h,萃取温度为40℃。
3 结论
本实验采用三水平正交实验设计,对CO2超临界萃取珍珠蛋白液的工艺条件进行研究,考察萃取压力、萃取时间、萃取温度对其影响。得出最佳工艺条件为:萃取压力为30Mpa,萃取时间为2h,萃取温度为40℃。可适用于工业化生产。
参考文献
[1] 潘刚,编著.江苏科学技术出版社.1982年6月1版
[2] 刘敬阁,著.北京科学技术出版社.2004年1月第1版
[3] 韩玉谦,隋晓.银杏叶活性成分萃取工艺的研究.精细化工.2000;17(9):505
关键词:珍珠蛋白液 氮 超临界CO2 萃取
Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2013.07.475
【中图分类号】R9 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2013)07-0415-01
珍珠(Marfarita),又名真朱,蚌珠,珠子,濂珠,始载于《开宝本草》,而其原名“真珠”,最早见于《雷公炮灸论》。[1]
珍珠是名贵的中药材,有定惊安神,清热解毒及消炎的功能,珍珠的主要成分是碳酸钙,约占总量的82.93%,此外还含有4.14%的角蛋白质和2.4%的水分,以及十几种氨基酸和28种微量元素包括硒、锗等抗衰物质。在《日华子本草》载,珍珠“安心、明月”。《本草衍义》曰:“除小儿惊热”《本草汇言》曰:“镇心、定志、安魂、解结毒、化恶疮,收内溃破烂。”[2]有极高的保健和药用价值。CO2超临界流体萃取法具有安全、无毒、临界温度和临界压力较低,提取没有残留溶剂,提取效率高、节约能耗等优点[3]。利用CO2超临界技术萃取珍珠蛋白,与传统的提取工艺相比,珍珠蛋白提取率高。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂。珍珠产于广西北海合浦,粉碎,过80目,二氧化碳气体购于郑州西环工业气体有限公司。硼酸,氢氧化钠,硫酸,三氯甲烷、甲醇等均为分析纯(天津市化东试剂厂)。
1.2 仪器设备。超临界流体CO2萃取装置HA120-50-01(南通华安超临界萃取有限公司),真空旋转蒸发器(上海申科技有限公司),质环水式多用真空泵(河南巩仪器厂)。HPLC-1000(二元泵压梯度)(山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司)。精密天平、H-05凯氏定氮仪(上海分析仪器有限公司)。
1.3 试验方法。CO2超临界提取:每次称取珍珠粉100g,用纯化水稀释到1000ml,装入萃取器,再把萃取器装进萃取罐,密封好顶盖。待萃取罐及分离罐温度达到预定温度后,打开进气阀,根据试验设计需要设定萃取罐压力及CO2流量。待萃取罐达到预定压力后开始计时,提取一定时间后关闭进气阀,收集分离罐所得提取物,测定氮含量。以含氮总量为指标分析,考察萃取压力(A)、萃取时间(B)、萃取温度(C)等因素。
氮含量的测定:精密量取一定体积的样品,置凯氏定氮瓶中,加消化剂约0.3g,硫酸1ml消化至澄明,呈蓝绿色,继续消化约60分钟,取2%硼酸吸收液10ml置100ml锥形瓶内,将凯氏蒸馏器冷凝管末端浸入硼酸吸收液内,将消化好的供试品移入凯氏蒸馏器内,用水洗定氮瓶3~4次,将洗液移入蒸馏器内,再加入50%氢氧化钠溶液5ml,然后进行蒸馏,待接收液总体积约35~50ml,将冷凝管末端移出液面,使蒸汽继续冲洗约1分钟,用水淋洗尖端后停止蒸馏,接收液用硫酸滴定液(0.005mol/L)进行滴定,至溶液由蓝绿色变为灰紫色,并将滴定的结果用空白试验校正。
按下式计算:
氮含量(mg/ml)=(VX-V0)×c×14.01×n×2÷V
式中VX为供试品消耗酸滴定液的体积,ml;
V0为空白消耗酸滴定液的体积,ml;
c为硫酸滴定液的浓度,mol/L;
n为供试品的稀释倍数;
V为供试品溶液的体积,ml;
14.01为氮的相对原子质量。
2 结果与分析
正交实验。本实验选择3因素3水平标准正交表,见表1,正交实验结果见表2。
表1 正交实验因素,水平表
表2 超临界CO2萃取正交实验结果
由表2中K值得知3个因素的优劣,萃取率高的为优。
第1列A因素(萃取压力)K3>K2>K1(5.0%>4.36%>3.21%)。
第2列B因素(萃取时间)K1>K2>k3(4.97%>4.96%>4.24%)。
第3列C因素(萃取温度)K3>K2>K1(5.3%>4.93%>3.87%)。
当采用A2B1C2为实验条件时,珍珠蛋白的提取率最高。可作为最佳萃取条件,即萃取压力为30Mpa,萃取时间为2h,萃取温度为40℃。
3 结论
本实验采用三水平正交实验设计,对CO2超临界萃取珍珠蛋白液的工艺条件进行研究,考察萃取压力、萃取时间、萃取温度对其影响。得出最佳工艺条件为:萃取压力为30Mpa,萃取时间为2h,萃取温度为40℃。可适用于工业化生产。
参考文献
[1] 潘刚,编著.江苏科学技术出版社.1982年6月1版
[2] 刘敬阁,著.北京科学技术出版社.2004年1月第1版
[3] 韩玉谦,隋晓.银杏叶活性成分萃取工艺的研究.精细化工.2000;17(9):505