GO辅助提取竹叶黄酮的动力学研究及提取液的分离净化

摘要

竹叶黄酮具有抗氧化、抑菌、护肝、抗辐射等多重功效。本文首先采用一级动力学模型、Fick平板模型、二级动力学模型和两段式洗涤/扩散模型分别对氧化石墨烯(GO)辅助乙醇提取(GERE)和乙醇热回流提取（ERE）竹叶黄酮过程的动力学实验数据进行模拟，发现两段式洗涤/扩散模型能够较好地描述竹叶黄酮的提取动力学过程。然后讨论了转速、乙醇水溶液体积分数、提取温度、液固比及GO加入量等对竹叶黄酮提取过程动力学的影响。结果表明，转速对竹叶黄酮的提取速率影响较小，提取过程受颗粒内扩散控制，外扩散阻力可以忽略;快扩散阶段表观扩散系数Dd1'与温度T之间的关系为:ERE提取时，lnDd1'=5.8302-1925.6/T，活化能为16.01kJ·mol-1;GO用量为15mg·g-1GERE提取时，ln Dd1'=3.098-948.33/T，活化能为7.88kJ·mol-1，比ERE提取时降低了50.78％。热力学计算结果表明，竹叶黄酮的提取为吸热、熵增过程，可自发进行。加入GO可以提高竹叶黄酮的提取率，同时降低了提取过程的活化能、加快竹叶黄酮的快扩散和慢扩散过程。
　　然后，通过单因素和正交实验优化了明胶和壳聚糖絮凝预处理竹叶提取液的工艺，并采用Zeta电位和红外光谱对絮凝机理进行了分析。结果表明:壳聚糖絮凝效果明显优于明胶;其中壳聚糖絮凝除杂较优条件为:壳聚糖用量0.1mg/mL，溶液pH值5.5，在40℃下絮凝10min，静置2h，此时竹叶醇提水溶液的黄酮保留率与澄清率分别为95.3％、95.8％。壳聚糖对竹叶醇提水溶液的澄清率最高，其次为水提液，对乙醇和GO-乙醇提取液的澄清率较低;对四种工艺竹叶提取液絮凝时的黄酮保留率差别不大，均在95％以上。Zeta电位和FTIR分析表明，壳聚糖溶液能够通过电中和及吸附架桥作用脱除竹叶提取液中的脂类、鞣酸类、蛋白质、多糖和小分子萜类等杂质。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 竹叶黄酮的研究现状

1．1．1 竹叶黄酮简介

1．1．2 竹叶黄酮的应用

1．1．3 竹叶黄酮提取方法研究概况

1．2 提取动力学的研究

1．2．1 一级动力学模型

1．2．2 Fick传质模型

1．2．3 二级动力学模型

1．2．4 两段式洗涤／扩散模型

1．2．5 其他动力学模型

1．3 竹叶提取液的分离纯化研究概况

1．3．1 竹叶提取液的预处理

1．3．2 竹叶黄酮的分离纯化

1．4 研究目的与意义

第二章 实验部分

2．1 实验仪器及试剂

2．2 竹叶黄酮的测定

2．3 竹叶黄酮提取动力学实验

2．3．1 竹叶预处理

2．3．2 氧化石墨烯的制各

2．3．3 提取动力学实验

2．4 竹叶提取液絮凝除杂实验

2．4．1 絮凝剂溶液的配制

2．4．2 絮凝除杂实验

2．5 评价指标

2．5．1 竹叶提取率

2．5．2 黄酮保留率

2．5．3 澄清率

第三章 GO辅助提取竹叶黄酮的动力学研究

3．1 竹叶黄酮提取过程的传质动力学

3．1．1 动力学模型的确定

3．1．2 转速对竹叶黄酮提取过程的影响

3．1．3 乙醇浓度对竹叶黄酮提取过程的影响

3．1．4 提取温度对竹叶黄酮提取过程的影响

3．1．5 液固比对竹叶黄酮提取过程的影响

3．1．6 GO用量对竹叶黄酮提取过程的影响

3．2 提取过程的参数计算

3．2．1 快速洗脱阶段表观扩散系数及活化能

3．2．2 热力学参数

3．3 本章小结

第四章 竹叶提取液絮凝除杂研究

4．1 明胶絮凝除杂研究

4．1．1 静置时间的影响

4．1．2 提取液pH的影响

4．1．3絮 凝时间的影响

4．1．4 絮凝温度的影响

4．1．5 明胶用量的影响

4．1．6 明胶絮凝除杂正交试验

4．2 壳聚糖絮凝除杂

4．2．1 pH值的影响

4．2．2 絮凝时间的影响

4．2．3 絮凝温度的影响

4．2．4 壳聚糖用量的影响

4．2．5 静置时间的影响

4．2．6 壳聚糖絮凝除杂正交实验

4．3 FTlR分析

4．3．1 明胶及其絮体的FTIR分析

4．3．2 壳聚糖及其絮体的FTIR分析

4．4 不同工艺竹叶提取液的絮凝效果

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况