从甘蔗糖厂滤泥中提取叶绿素及叶绿素铜钠盐的制备研究

摘要

目前，我国甘蔗糖厂副产品的综合利用还处在较低的水平，本课题研究从甘蔗糖厂滤泥中提取叶绿素以及叶绿素铜钠盐的制备，为糖厂副产品的综合利用开发新的途径，为医疗和保健食品等行业提供原料。
　　 本研究通过单因素及正交实验，确定用传统溶剂提取法和微波辅助提取两种方法从甘蔗糖厂滤泥中提取叶绿素的最佳工艺条件，并进一步探索叶绿素的衍生物叶绿素铜钠盐的制备条件。
　　 溶剂提取法的最佳工艺条件为：溶剂采用95％乙醇、提取温度45℃、提取时间4h、物料比1：8。
　　 微波辅助提取法的最佳工艺条件为：在微波功率600W、微波辐射时间60s、润湿剂用量100mL、提取温度30℃、溶剂用量1：7、提取时间30min。在上述工艺条件下，微波辅助提取叶绿素的提取量比传统工艺高出6.98％，并且提取时间仅仅需要0.5h，而与传统工艺时间4h相比较，大大节省时间。
　　 探索叶绿素铜钠盐的制备工艺，皂化反应选择温度40℃、时间60min效果比较好；铜代反应选择酸性pH值为4，时间60min效果较好；根据GB3262-82，对制得的叶绿素铜钠盐作了各项检测，结果表明，通过实验制得的叶绿素铜钠盐符合国标要求。
　　 对叶绿素以及叶绿素铜钠盐的稳定性进行了实验分析：以甘蔗糖厂滤泥为原料提取的叶绿素耐热性和耐光性都比较差，在强酸和强碱溶液中易被破坏，很不稳定，大部分金属离子和食品添加剂对叶绿素的稳定性的影响不明显；叶绿素铜钠盐耐热性好于耐光性，常用食品添加剂糖、食盐、柠檬酸对叶绿素铜钠盐的稳定性没有不良影响，金属离子Cu2+、Zn2+、Mg2+对叶绿素铜钠盐溶液的影响不大，Al3+对色素溶液有一定的增色作用，而Fe3+使叶绿素铜钠盐溶液产生沉淀。
　　 最后，基于第三章的实验数据，对拟采用的微波辅助提取动力学方程C=C∞-（C∞-C0） exp（-Bt）进行求解和验证，并通过计算曲线与实验点的对比，可知模型和实验有好的拟合程度。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究的背景与意义

1.2甘蔗糖厂滤泥的主要成分

1.2.1甘蔗蜡

1.2.2高级脂肪醇

1.2.3植物甾醇

1.3叶绿素

1.3.1叶绿素种类

1.3.2叶绿素的理化性质

1.3.3叶绿素的化学结构

1.3.4叶绿素的功能

1.3.5叶绿素含量的测定

1.4叶绿素的提取方法

1.4.1溶剂提取法

1.4.2超声波提取法

1.4.3超临界流体萃取法

1.5微波萃取技术

1.5.1微波加热与微波辅助提取原理

1.5.2微波辅助萃取技术在天然活性物质中的应用

1.6叶绿素铜钠盐的性质、结构及用途

1.6.1性质

1.6.2化学结构

1.6.3用途

1.7叶绿素的提取工艺研究现状

1.7.1提取叶绿素所用原料

1.7.2制备叶绿素衍生物的工艺

1.7.3叶绿素铜钠盐粗品的精制

1.8本课题研究内容及创新点

(1)研究内容

(2)本论文的创新点

第二章实验材料与工艺流程

2.1实验原料与试剂

2.2实验装置与仪器

2.3实验工艺流程

第三章叶绿素的提取

3.1实验设计

3.1.1滤泥中叶绿素含量的测定

3.1.2溶剂提取法提取叶绿素

3.1.3微波辅助提取法提取叶绿素

3.1.4叶绿素稳定性实验

3.2结果与讨论

3.2.1滤泥中叶绿素含量的测定结果

3.2.2溶剂提取法提取叶绿素

3.2.3微波辅助提取滤泥中的叶绿素

3.2.4微波辅助提取法和传统溶剂法对比

3.2.5叶绿素稳定性研究

3.3本章小结

第四章叶绿素铜钠盐的制备

4.1实验方法

4.2实验步骤

4.2.1浓缩

4.2.2皂化

4.2.3萃取

4.2.4铜代

4.2.5成盐

4.2.6叶绿素铜钠盐的分析检测

4.2.7叶绿素铜钠盐稳定性实验

4.3实验结果与讨论

4.3.1浓缩

4.3.2皂化

4.3.3铜代

4.3.4成盐

4.3.5叶绿素铜钠盐的检测

4.3.6叶绿素铜钠盐稳定性实验

4.4本章小结

第五章微波辅助提取过程的模拟与分析

5.1数学模型的分类

5.1.1经验模型

5.1.2物料衡算模型

5.1.3神经网络模型

5.2微波辅助下滤泥中叶绿素的提取动力学方程

5.3提取动力学方程的求解与验证

5.3.1模型的求解

5.3.2模型的验证

5.4本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.1.1叶绿素提取工艺

6.1.2叶绿素铜钠盐制备工艺

6.1.3叶绿素及叶绿素铜钠盐稳定性研究

6.1.4微波辅助提取过程的模拟与分析

6.2展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位论文期间发表论文

附录