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超声波辅助碱醇提取麦麸中阿魏酸工艺优化

信息来源:/ 编辑:澳门正规网赌网站 发布时间:2017-02-25 17:24

  摘 要:采用超声波辅助碱醇提取麦麸中阿魏酸。样品经淀粉酶和蛋白酶除去部分淀粉和蛋白质后,采用不同质量浓度的碱醇溶液和超声波处理游离出阿魏酸,经乙酸乙酯萃取后,高效液相色谱检测阿魏酸提取量以确定提取效率。单因素试验结果表明,碱液质量浓度4g/100mL、碱醇比2:1(V/V)、固液比1:12(g/mL)、亚硫酸钠质量分数2%、超声温度40 ℃、超声时间30min、pH4 的条件下提取效果最佳。在此基础上确定碱液质量浓度、pH 值、碱醇比、超声温度4 个主要影响因素,采用四因素三水平L9(34)正交试验确定该方法的最佳工艺条件为碱液质量浓度6g/100mL、pH4、碱醇比2:1、超声温度60℃,该条件下的最大提取量为4.26mg/g。

  关键词:超声波;碱醇提取;麦麸;阿魏酸

  麦麸是小麦制粉过程中的主要残留部分,占小麦质量的14%~19%[1],在我国的年产量可达2000 万吨以上[2]。大部分被用作饲料原料,其综合利用率还不到20%[3 ]。现代谷物科学研究发现,麦麸中含有多种具有饱水性、稳定性及抗肿瘤、抗氧化等重要生理活性物质,如多种黄酮类化合物、膳食纤维、阿拉伯木聚糖、植酸、阿魏酸等[4]。阿魏酸(ferulic acid)是国际公认的天然抗氧化剂,也是近年来认知度极高的防癌物质。药理研究表明,阿魏酸具有抗氧化、抗血栓、降血脂、防治冠心病、抗菌消炎、抗突变和防癌等生理功能,且在医药、保健品、化妆品和食品添加剂等领域的研究和应用日益扩大[5-7]。现已证实阿魏酸约占小麦麸皮质量的0.4%~1.0%[4]。因此,这些丰富低价的麦麸是获得天然阿魏酸的理想原料,而目前关于麦麸中阿魏酸的提取工艺研究很少,主要是借鉴中药材中较为成功的方法,如碱法、离子交换酶法、酶碱协同法[ 8 - 1 0 ],其在工艺参数、得率、提取时间等很多方面还不成熟,这使得麦麸中阿魏酸的提取并未得到广泛开展。

  麦麸中的阿魏酸主要与细胞壁多糖和木质素交联结合在一起,因此本研究将碱液对麸皮的强裂解性、乙醇对阿魏酸的高溶解力与超声波破碎相结合,提取麦麸中的阿魏酸,并通过单因素和正交试验,采用高效液相色谱法进行含量检测,以确定出一套快速、高效、高产的超声辅助碱醇体系提取小麦麸皮中阿魏酸的工艺,为小麦麸皮深加工利用提供参考。

  产品型号:JP600G型超声波提取/乳化机组

  机型结构:超声波发生器与提取罐分体式

  超声频率:28KHz

  超声峰值功率:1000W (由原600W升级至1000W,价格不变)

  提取罐内尺寸:直径320 ×高250mm

  提取罐容积:小于等于20L

  搅拌电机功率:15W

  搅拌电机转速:10-30转/min(可调)

  电加热功率:2KW

  供电电源:220VAC 50HZ

  具有数显时钟可调功能

  具有数显功率可调功能

  具有数显扫频可调功能

  具有数显温度可调功能

  澳门正规网赌网站专业致力于超声波提取/萃取、超声波乳化、超声波清洗、超声波污水处理、超声波酒类醇化产品的研发、生产及销售。企业拥有多项专利技术。其中“数字式大功率多用途超声波电源系统”获武汉市重大科技成果奖。此项技术中的数字扫频技术为全球首创(专利号为:ZL200320128230.3;获得武汉市重大科技成果证书,证书登记号为:WK200605043。另有专利:ZL200820230265.0,ZL200920087465.X,ZL201020276110.8,ZL201120269926.2),同类厂家尚无此类应用(本企业超声波提取技术是与中科院植物所合作研发起步早起点高,故多被国内其它厂商抄袭,但数字扫频技术其它厂商尚无法复制)。数字扫频实现了用户迫切需要的变频要求的同时还完美的弥补了早期双频或多频技术带来的超声转换效率极低的弊端。此项技术经由全国各大院校的用户使用后反应极佳。应用于植物提取、乳化、污水处理等领域,院校包括:清华大学、北京大学、浙江大学、华中科技大学、武汉大学、华中师大、中国地质大学、武汉科技大学、上海交大、浙江工业大学、兰州大学、河南农业大学、武汉化工学院、吉林大学、四川大学、华南理工大学、华东理工大学、江汉大学、长江大学、中科院武汉植物所、昆明植物所、中科院过程所、中科院武汉物理所、武汉市药检所等。企业产品行销全国除港、澳、台外的所有省份及直辖市。售后方面:企业产品使用自主专利技术故性能稳定、质量极佳。企业承诺5年内免费质保。用户采用超声波需注意的事项:超声波提取方面:一、被提取物需粉碎到20目或更细。粉碎越细得率越高。二、选用合适的提取溶剂。三、根据最终产品的特性和产量合理的安排提取工艺。

  超声波乳化方面:一、乳化液的配方包括乳化剂的用量。二、乳化时间的选定,并不是时间长就越好,乳化过程是分散和聚合不停的循环的过程。按现有试验结果显示10-15分钟的乳化粒径最小可达100纳米。

  最重要的是数字扫频的选择,此项共有16档选择,数值越低则气泡越粗、力量越大;数值越高则气泡越细、力量越小。不同的提取或乳化物质改变数字扫频会带来不同的效果及效率。

  超声波提取天然产物包括超声波提取多肽、氨基酸、核酸、各种酶类、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、树脂、胶体物、木质素、维生素、脂肪、油脂、蜡、生物碱、挥发油、黄酮、糖苷类、苯丙素类、有机酸、酚类、醌类、甾体化合物、抗生素类等。

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