基本信息
- 项目名称：
- 响应曲面法优化—超声辅助提取红豆中黄酮的工艺研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文在单因素试验确定了最佳提取工艺条件的基础上，采用响应曲面法对其提取工艺条件进行优化。结果表明：在提取时间为40min，料液比为1：30，提取温度为80℃的条件下， 用60％的乙醇作为提取剂，响应值为0.5610 mg/g，3次验证实际均得率为0.5556mg/g，相对误差为9.62%。该方法操作简便、经济可靠，适用于红豆及中草药等物质中黄酮总含量的快速分析。
- 详细介绍：
- 黄酮类化合物因具有显著的生物活性极大地引起了研究者的兴趣。学者在黄酮类化合物提取工艺领域开展了大量的研究工作。但以红豆为原料，提取黄酮类化合物的工艺研究未见报道。本文运用响应曲面法优化—超声辅助提取—分光光度计测定红豆中黄酮总含量，在单因素试验确定了最佳提取工艺条件的基础上，采用响应曲面法对其提取工艺条件进行优化，利用中心组合设计对红豆中黄酮提取工艺中的提取时间、溶剂浓度、提取温度、物料比4个因子进行了最优组合的定量研究，用方差分析法考察了提取温度、乙醇浓度、时间、料液比4个因子对黄酮提取效果的显著性，对影响总黄酮提取率的主要因素进行分析。结果表明：在提取时间为40min，料液比为1：30，提取温度为80℃的条件下， 用60％的乙醇作为提取剂，响应值为0.5610 mg/g，3次验证实际均得率为0.5556mg/g，相对误差为9.62%。该方法操作简便、经济可靠，适用于红豆及中草药等物质中黄酮总含量的快速分析。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：黄酮类化合物因其具有多样的生物活性而备学者关注并开展了大量的研究工作。但以红豆为原料，提取黄酮工艺的研究未见报道。本研究的开展，以期为提取黄酮工艺的研究提供参考。 基本思路：本文在单因素试验考察影响提取工艺的基础上，采用响应曲面法对红豆中黄酮提取工艺中的提取时间、溶剂浓度、提取温度、物料比4个因子进行了最优组合，用方差分析法考察4个因子对黄酮提取影响的显著性，并用实际得率进行验证。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：本文建立响应曲面法优化—超声辅助提取—分光光度计测定红豆中黄酮总含量的方法，用方差分析法考察了4个因子对黄酮提取效果的显著性，用实际得率进行验证。 先进性：本文采用响应曲面法对其提取工艺条件进行优化，建立了一种操作简便、经济可靠、快捷的提取红豆中黄酮总含量的工艺。 独特之处：有关提取红豆中黄酮工艺的研究未见报道，本研究可为开展提取红豆中黄酮工艺的研究提供参考。
应用价值和现实意义
- 黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类化合物，生物活性多样。近年来黄酮类化合物在抗病毒、逆转肿瘤细胞多药耐药性、保护神经细胞等研究中表现出的显著活性极大地引起了研究者的兴趣。本文对未见报道过的红豆中黄酮提取工艺开展研究，建立了响应曲面法优化—超声辅助提取—分光光度计测定红豆中黄酮总含量的方法，该方法操作简便、经济可靠，适用于红豆及中草药等物质中黄酮总含量的快速提取分析。
学术论文摘要
- 黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类化合物，生物活性多样。近年来黄酮类化合物在抗病毒、逆转肿瘤细胞多药耐药性、保护神经细胞等研究中表现出的显著活性极大地引起了研究者的兴趣。其生物活性亦因其结构的差异而不同，所以，学者在黄酮类化合物提取工艺领域开展了大量的研究工作。但以红豆为原料，提取黄酮类化合物的工艺研究未见报道。本文运用响应曲面法优化—超声辅助提取—分光光度计测定红豆中黄酮总含量，在单因素试验确定了最佳提取工艺条件的基础上，采用响应曲面法对其提取工艺条件进行优化，利用中心组合设计对红豆中黄酮提取工艺中的提取时间、溶剂浓度、提取温度、物料比4个因子进行了最优组合的定量研究，用方差分析法考察了提取温度、乙醇浓度、时间、料液比4个因子对黄酮提取效果的显著性，对影响总黄酮提取率的主要因素进行分析。结果表明：在提取时间为40min，料液比为1：30，提取温度为80℃的条件下， 用60％的乙醇作为提取剂，响应值为0.5610 mg/g，3次验证实际均得率为0.5556mg/g，相对误差为9.62%。该方法操作简便、经济可靠，适用于红豆及中草药等物质中黄酮总含量的快速分析。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 赖毅勤,周宏兵．近年来黄酮类化合物提取和分离方法研究进[J].食品与药品,2007,21(3):6—7. [3] 杨 佳,张国文,汪佳蓉,等.响应面分析法优化超声提取赣南脐橙皮中黄酮类化合物的工艺研究[J].食品科学,2009,30(16):94—97. [4] 张帆,周峰,王桂花,等. 微波辅助萃取—分光光度法测定卫矛中总黄酮[J].光谱学与光谱分析,2008,(7):1633—1636. [5] Liang R J. Optimization of extraction process of Glycy- rrhiza glabra polysaccharides by response surface methodology[J]. Carbohydrate Polymers,2008,74(4):858—861. [6] Alessandar A L,Eliana S,Jose A.Response surface analysis of extract yield and flavour intensity of Brazilian cherry (Eugenia uniflora L.) obtained by supercritical carbon dioxide extraction[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies,2009,10(2):189—194. [7] Hou X J,Chen W.Optimization of extraction process of crude polysaccharides from wild edible BaChu mushroom by resp- onse surface methodology[J].Carbohydrate Polymers,2008, 72(1):67—74.
同类课题研究水平概述
- 近年来黄酮类化合物在抗病毒、逆转肿瘤细胞多药耐药性、保护神经细胞等研究中表现出的显著活性极大地引起了研究者的兴趣，掀起了黄酮类化合物研究热潮。自60年代以来，学者对黄酮的高效提取开展了大量研究工作，如从橙皮、南瓜花等中提取黄酮类化合物显见报道，但以红豆为原料，提取黄酮类化合物的工艺研究还未见报道。 由于黄酮类化合物的结构和来源不同、溶解特性差异比较大，因此选择合适的溶剂提取黄酮类化合物显得优为重要。苷类和极性较大的苷元，常用水、甲醇、乙醇、丙醇等进行提取；乙醚、氯仿、乙酸乙酯等极性较小的溶剂则用于提取大多数苷元。煎煮法、浸渍法、渗辘法、回流提取法、索氏提取法等传统的提取方法普遍存在着活性成分提取率不高，杂质清除率低，能耗高周期长等许多缺点。为了提高黄酮类化合物的收率，一些学者也将水提取法、碱液提取法、有机溶剂提取法、微波萃取法、超声波法、酶解法、超临界流体萃取法、大孔树脂吸附法、荷电提取法、半仿生提取法、膜分离法等新技术、新方法用于辅助提取黄酮类化合物。超声波提取法利用它进行辅助浸提时，可加快提取物分子运动的频率和速度，破坏植物细胞和细胞膜结构，从而增加细胞内容物通过细胞膜的穿透能力，提高有效成分的浸出速度和数量,其最大的优点是提取时间短、温度较低、收率高。 随着对黄酮类化合物的深入研究和不断开发利用，其分析方法近年来也得到了迅速的发展。分析方法主要有比色法、分光光度法、薄层色谱法、极谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、模拟移动床色谱、超临界液体色谱。高效液相色谱法联用以及高效液相色谱法和质谱联用也常被用来分析自然界里的黄酮类化合物。 目前学者在研究总黄酮提取工艺条件时，多数采用正交实验设计法。由于正交设计法只能处理离散的水平值，在实际应用中难免会有诸多局限性，尤其在寻找因素和响应值之间的函数关系尚显不足。响应曲面法是利用合理的试验设计，采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间的函数关系，回归分析寻求最优工艺的有效方法，该法已在诸多领域及工艺优化中得到了应用。 本文运用响应曲面法优化—超声辅助提取—分光光度计测定红豆中黄酮总含量。
