论文题目: 黄芩黄酮浸提动力学及浸提工艺研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 农产品加工及贮藏工程
作者: 梁英
导师: 韩鲁佳
关键词: 黄芩,黄酮化合物,动力学方程,常规回流浸提,微波辅助浸提,工艺优化
文献来源: 中国农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 黄芩是一种疗效确切的常用中草药,其有效成分黄酮类化合物具有重要的药理作用和保健功能,在制药、食品、日用化工等行业具有广泛的用途。“回归自然”、“绿色”消费已成为时尚,从药用植物中浸提有效成分将成为一种大趋势,具有深刻的社会和经济意义。 根据以Fick第一定律和Fick第二定律为基础建立的药用植物有效成分浸提动力学模型,以正品黄芩为原料、50%乙醇水溶液为浸提剂,以浸提温度、浸提时间、颗粒粒径、液固比为工艺参数进行浸提试验,通过合理化处理求得了黄芩黄酮的表观扩散速率常数、扩散活化能等有关动力学参数,得到了一个半经验的黄芩黄酮浸提动力学方程。验证结果表明,该方程能较好地描述黄芩黄酮浸提的动力学过程,_并可较准确地反映黄芩黄酮浸提浓度随各参数变化的规律,计算值与实验值拟合较好,相对误差小于10%。 以50%乙醇水溶液为浸提剂,采用常规回流浸提法,研究了浸提时间、浸提温度、颗粒粒度及液固比对4种主要黄酮的得率和含量的影响规律。结果表明,浸提温度和浸提时间是影响4种主要黄酮的得率和含量的两个最主要因素。采用四因素二次回归正交旋转组合设计对工艺参数进行了优化,建立了黄酮得率与浸提时间、浸提温度、颗粒粒度及液固比之间关系的回归方程。对回归方程的优化分析表明,浸提温度对得率的影响最大,浸提时间与浸提温度的交互作用最显著;优化工艺为:浸提时间为2.0h、浸提温度为62.3℃、颗粒粒度为80目、液固比为27.3mL/g,黄酮得率最高为12.52%;验证结果表明,回归方程的计算值与实验值吻合程度很高,相对误差均小于10%。 应用具有压力-温度控制附件的微波消解/浸提系统对黄芩黄酮的微波辅助浸提工艺进行了系统研究。通过单因素试验考察了浸提剂性质、液固比、浸提温度、浸提时间、微波辐射功率及颗粒粒度等因素对黄芩黄酮浸提率的影响。结果表明:浸提剂性质、浸提温度和浸提时间是影响黄酮浸提率的最主要因素。应用四因素二次回归正交旋转组合设计试验对黄芩黄酮浸提工艺进行了优化研究,建立了黄芩黄酮浸提率与乙醇浓度、浸提温度、浸提时间和液固比之间关系的回归方程。回归方程的优化分析表明,乙醇浓度对浸提率影响最大,乙醇浓度与液固比的交互作用最显著;所得优化工艺为:乙醇浓度为47.9%、浸提温度为88.3℃、浸提时间为3.4min、液固比为25.0mL/g,黄酮浸提率最高为97.52%;实验验证表明,回归方程的计算值与实验值相对误差均小于1.6%。 以不同黄芩浸提物为实验药物,以1日龄的星杂蛋雏鸡为实验动物,探讨了黄芩浸提物对金黄色葡萄球菌、鸡大肠杆菌、猪大肠杆菌、鸡白痢沙门氏菌和枯草芽孢杆菌的体外抑菌效果及对人工诱发的鸡大肠杆菌病和鸡白痢的防治效果。结果表明,不同黄芩浸提物对所试菌株有不同程度的体外抑菌作用,黄芩黄酮浸提物对人工诱发的鸡大肠杆菌病和鸡白痢有明显的防治效果。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.1.1 黄芩资源与化学成分
1.1.2 黄芩药理作用
1.1.3 研究的目的和意义
1.2 国内外相关研究现状分析
1.2.1 浸提过程动力学
1.2.2 黄芩中黄酮类化合物的浸提方法及工艺
1.2.2 黄芩及其浸提物抑菌活性研究及应用
1.3 存在的主要问题
1.4 主要研究内容与研究思路
第二章 黄芩黄酮浸提过程动力学研究
2.1 药用植物有效成分浸提过程动力学模型
2.1.1 以Fick第一定律为基础的模型
2.1.2 以Fick第二定律为基础的模型
2.2 黄芩黄酮的浸提试验
2.2.1 原料、试剂及仪器
2.2.2 黄芩颗粒粒径的确定
2.2.3 黄芩原料含水率的测定
2.2.4 黄芩粉饱和吸溶剂率的测定
2.2.5 黄芩甙、汉黄芩甙、黄芩素和汉黄芩素的测定
2.2.6 黄芩黄酮浸提剂的确定
2.2.7 黄芩黄酮浸提试验设计及方法
2.2.8 黄芩黄酮浸提试验结果
2.3 黄芩黄酮浸提动力学方程的建立
2.3.1 黄芩黄酮表观扩散速率常数F与颗粒粒径r和浸提温度T的关系
2.3.2 C_0，与T、r和(M-P)之间的关系
2.3.3 (C_∞-C_0)与T、r和(M-P)之间的关系
2.3.4 黄芩黄酮浸提过程动力学方程
2.4 黄芩黄酮浸提过程动力学方程的检验
2.5 本章小结
第三章 黄芩中4种主要黄酮常规回流浸提工艺优化研究
3.1 材料与方法
3.1.1 原料、试剂及仪器
3.1.2 测定方法
3.1.3 试验设计
3.1.4 试验方法
3.1.5 数据分析及处理
3.2 结果与讨论
3.2.1 单因素试验结果及分析
3.2.2 四因素二次回归正交旋转组合试验结果及分析
3.3 本章小结
第四章 黄芩黄酮微波辅助浸提工艺优化研究
4.1 引言
4.1.1 微波及其加热原理
4.1.2 微波加热特点
4.2 材料与方法
4.2.1 原料、试剂及仪器
4.2.2 测定方法
4.2.3 试验设计及试验方法
4.2.4 黄芩颗粒的显微分析
4.2.5 数据处理
4.3 结果与讨论
4.3.1 设定微波功率值下不同浸提剂的温度响应规律
4.3.2 不同微波功率设定下50％乙醇水溶液的温度响应规律
4.3.3 微波辅助浸提与常规回流浸提结果的比较
4.3.4 单因素微波辅助浸提试验结果分析
4.3.5 四因素二次回归正交旋转组合试验微波辅助浸提结果分析
4.4 本章小结
第五章 不同黄芩浸提物的抑菌效果初探
5.1 材料与方法
5.1.1 试剂、仪器及实验动物
5.1.2 实验方法
5.1.3 考察指标
5.1.4 评价指标
5.2 结果与讨论
5.2.1 不同黄芩浸提物体外抑菌实验
5.2.2 黄芩浸提物对人工诱发鸡大肠杆菌病及鸡白痢防治实验
5.3 本章小结
第六章 主要结论与建议
6.1 主要结论
6.2 建议
参考文献
致谢
作者简历
发布时间: 2005-07-22
参考文献
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