苦瓜总黄酮的提取及副产品发酵生产酒精的研究

论文摘要

目前发现五千余种植物中存有黄酮类化合物,大部分与糖结合成苷。其生理活性广泛,可预防与活性氧有关的动脉硬化、癌、糖尿病、帕金森化病等疾病,对高血压引起的头痛、项强、头晕、耳鸣等症状有明显的疗效,尤以缓解头痛、项强为显著,对凝血因子具有较强的抑制作用,还具有抗氧化、抗衰老、抗菌、消炎、抗溃疡作用等药用保健功能。苦瓜是人们喜爱的一种保健蔬菜食品,全国各地都有栽培,资源丰富,其中含有丰富的苦瓜苷。目前有关苦瓜黄酮的报道并不多见。本文选用较经济的乙醇水溶液作为提取溶剂,直接溶剂提取法和超声辅助提取法两种方法提取苦瓜总黄酮。结合实验结果,在对提取效率影响不大的前提下,考虑到实际生产成本,直接溶剂法苦瓜总黄酮提取工艺的最佳条件为乙醇体积分数80%,料液比1g:10mL,提取时间3.5h,提取温度70℃,此条件下提取的总黄酮含量为0.8251%。此方法操作简单,易于工业化生产。超声辅助法提取苦瓜总黄酮的最佳工艺条件为乙醇体积分数70%,料液比1g:12mL,提取时间60min,提取温度70℃,总黄酮含量为1.3983%。两种方法的最佳组合一致,只是最佳提取条件稍有变化,主要是超声法缩短了提取时间,提高了生产效率,且总黄酮含量明显提高。说明超声作用对细胞膜的破坏有助于黄酮类化合物的释放与溶出,使提取液不断震荡,有助于溶质扩散。因此采用超声辅助提取法提取苦瓜总黄酮有其生产意义。且两种方法中影响总黄酮提取量的四个因素的主次关系一致,即料液比(B)>提取温度(D)>乙醇浓度(A)>提取时间(C)。利用苦瓜总黄酮提取后的残渣作为主要原料,外加疏松剂,少量麸皮,微量营养素作为固体培养基,确定糖化过程的最佳工艺条件为培养时间为120h,初始pH值为5,培养温度为29℃,在此条件下黑曲霉生产还原糖的含量达到4.95%。影响苦瓜残渣糖化生产还原糖的因素的主次顺序为:培养时间>培养温度>培养初始pH值。在还原糖含量为11%(经蒸馏后所得)的苦瓜残渣糖化液中加入0.15%的硫酸铵和磷酸二氢钾,作为酒精发酵液体培养基,经过60h,32℃发酵可获得6.3%(v/v)的酒精,酒化率为89%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 苦瓜研究现状
• 1.2 苦瓜的生理功效
• 1.3 黄酮概述
• 1.4 黄酮的生理功效
• 1.4.1 清除氧自由基、抗肿瘤作用
• 1.4.2 调节心脑血管系统作用
• 1.4.3 抗氧化、抗衰老作用
• 1.4.4 抑菌、抗病毒作用
• 1.4.5 免疫调节作用
• 1.4.6 抗炎、镇痛、抗过敏作用
• 1.4.7 对内分泌系统的作用
• 1.5 黄酮提取技术研究现状
• 1.5.1 有机溶剂提取
• 1.5.2 热水提取
• 1.5.3 碱液提取
• 1.5.4 系统溶剂提取
• 1.5.5 超滤法提取
• 1.5.6 超声技术提取
• 1.5.7 微波提取
• 1.5.8 超临界流体萃取
• 1.5.9 酶法
• 1.6 黄酮类化合物的纯化方法
• 1.6.1 大孔树脂法
• 1.6.2 硅胶柱层析分离
• 1.6.3 聚酰胺柱层析
• 1.6.4 葡聚糖凝胶柱层析
• 1.7 黄酮类化合物的检测方法
• 1.7.1 鉴定方法
• 1.7.2 定性和定量分析
• 1.8 纤维素酒精研究现状
• 1.8.1 菌株的选育
• 1.8.2 发酵技术
• 1.8.3 酒精脱水技术
• 1.9 本课题研究的内容及意义
• 1.9.1 本课题研究的内容
• 1.9.2 本课题研究的意义
• 第二章 苦瓜总黄酮直接溶剂提取工艺条件研究
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 原料
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 仪器设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 原料的预处理
• 2.2.2 直接溶剂提取工艺
• 2.2.3 测定方法依据
• 2.2.4 波长的选择
• 2.2.5 标准曲线的绘制
• 2.2.6 样品中总黄酮含量的测定
• 2.2.7 黄酮的定性鉴定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 乙醇体积分数对苦瓜总黄酮直接溶剂提取的影响
• 2.3.2 料液比对苦瓜总黄酮直接溶剂提取的影响
• 2.3.3 提取时间对苦瓜总黄酮直接溶剂提取的影响
• 2.3.4 提取温度对苦瓜总黄酮直接溶剂提取的影响
• 2.3.5 正交实验选择最佳提取工艺的研究
• 第三章 苦瓜总黄酮超声辅助提取工艺条件研究
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 原料
• 3.1.2 试剂
• 3.1.3 仪器设备
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 原料的预处理
• 3.2.2 超声辅助提取工艺
• 3.2.3 测定方法依据
• 3.2.4 波长的选择
• 3.2.5 标准曲线的绘制
• 3.2.6 样品中总黄酮含量的测定
• 3.2.7 黄酮的定性鉴定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 乙醇体积分数对苦瓜总黄酮超声辅助提取的影响
• 3.3.2 料液比对苦瓜总黄酮超声辅助提取的影响
• 3.3.3 超声时间对苦瓜总黄酮超声辅助提取的影响
• 3.3.4 超声温度对苦瓜总黄酮超声辅助提取的影响
• 3.3.5 正交实验选择最佳提取工艺的研究
• 3.3.6 与其他提取方法的比较
• 第四章 苦瓜残渣发酵生产酒精的工艺条件研究
• 4.1 实验材料
• 4.1.1 微生物菌株
• 4.1.2 试剂
• 4.1.3 仪器设备
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 黑曲霉的扩大培养
• 4.2.2 苦瓜残渣的糖化
• 4.2.3 还原糖含量的测定
• 4.2.4 糖化液的发酵
• 4.2.5 酒精含量的测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 培养时间对苦瓜残渣糖化生产还原糖的影响
• 4.3.2 培养初始pH 值对苦瓜残渣糖化生产还原糖的影响
• 4.3.3 培养温度对苦瓜残渣糖化生产还原糖的影响
• 4.3.4 加入疏松剂对苦瓜残渣糖化生产还原糖的影响
• 4.3.5 正交实验选择最佳糖化工艺的研究
• 4.3.6 利用糖化液发酵生产酒精的研究
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢