基本信息
- 项目名称：
- 超声-微波辅助超临界二氧化碳萃取黄柏挥发油工艺的研究
- 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：
- 本作品立足湘西本地中药材资源，使用超声-微波辅助超临界二氧化碳对黄柏挥发油进行萃取，并进行响应面优化。在单因素预试验的基础上，以萃取压力、萃取温度、萃取时间为响应因素，黄柏挥发油的萃取量为响应值，根据中心组合试验设计原理，采用三因素三水平的响应面分析法，确定各工艺条件对萃取量的影响，并使用扫描电子显微镜（SEM）对萃取前后的黄柏进行比较观察，并对萃取效果进行了微观解释。
- 详细介绍：
- 本作品依托湖南省科技厅重大科技专项（编号：2008FJ1007）和吉首大学大学生研究性学习与创新性实验计划项目（编号：JSU-CX-2010-49）的资助，立足湘西本地中药材资源，使用超声-微波辅助超临界二氧化碳对黄柏挥发油进行萃取，并进行响应面优化。在单因素预试验的基础上，以萃取压力、萃取温度、萃取时间为响应因素，黄柏挥发油的萃取量为响应值，根据中心组合试验设计原理，采用三因素三水平的响应面分析法，确定各工艺条件对萃取量的影响，并使用扫描电子显微镜（SEM）对萃取前后的黄柏进行比较观察，并对萃取效果进行了微观解释。结果表明黄柏挥发油的超声-微波辅助超临界二氧化碳的最佳萃取工艺条件是：萃取压力为34MPa，萃取温度为41℃，萃取时间为66min。本作品的研究开辟了黄柏药材中天然活性成分提取的新领域，拓宽了黄柏药材的开发范围，为黄柏资源的综合开发与利用奠定理论基础与技术依据。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 作品研究目的：通过研究得到黄柏挥发油超声-微波辅助超临界CO2萃取的最佳工艺，为黄柏资源的综合开发与利用奠定理论基础与技术依据。 作品研究思路：①预试验得到萃取压力、萃取温度、萃取时间等因素对黄柏挥发油的超临界CO2萃取的影响②使用响应面法优化萃取工艺条件③使用扫描电子显微镜（SEM）观察萃取前后黄柏的变化。
科学性、先进性及独特之处
- 在黄柏及黄柏果挥发油的研究报道中，侯冬岩等用蒸馏萃取装置(SDE)提取得黄柏果中挥发油得率为2.43％，回瑞华等同样使用SDE提取黄柏挥发油得率为0.45％，但SDE提取具有挥发油得率低、无法进行中试试验等缺点。本工作立足湖南湘西当地中药材资源，首次使用超临界二氧化碳萃取经过超声-微波处理过的黄柏中的挥发油，并对萃取工艺进行响应面优化，提高了黄柏挥发油萃取率。
应用价值和现实意义
- 本研究提高了黄柏挥发油萃取率，开辟了黄柏药材中天然活性成分提取的新领域，拓宽了黄柏药材的开发范围，为黄柏资源的综合开发与利用奠定理论基础与技术依据。
学术论文摘要
- 使用超临界二氧化碳对经过超声-微波处理过的黄柏中的挥发油进行萃取，并对萃取工艺进行响应面优化。在单因素预试验的基础上，以萃取压力、萃取温度、萃取时间为响应因素，黄柏挥发油的萃取量为响应值，根据中心组合（Box-Benhnken）试验设计原理，采用三因素三水平的响应面分析法，确定各工艺条件对萃取量的影响，并用扫描电子显微镜（SEM）对萃取前、未超声-微波处理超临界萃取后及超声-微波处理超临界萃取后的黄柏进行比较观察，对萃取效果进行了微观解释。结果表明经过超声-微波处理过的黄柏中的挥发油超临界二氧化碳萃取最佳工艺条件是：萃取压力为34MPa，萃取温度为41℃，萃取时间为66min，萃取率达6.03％。
获奖情况
- 作品论文已经被CSCD源期刊《食品工业科技》录用，待发表。
鉴定结果
- 录用，待发表。
参考文献
- [1] 王萌.常用中药川黄柏和黄连化学成分及生物活性比较研究[D].北京协和医学院研究生院,2009. [2] 潘秋月,刘悦,黄伟素.超临界流体萃取活性脂质的研究进展[J].中国粮油学报,2010,25(5):120-128. [3] 廖传华,黄振仁.超临界CO2流体萃取技术:工艺开发及其应用[M]. 北京:化学工业出版社,2004. [4] 杨文雄,高彦祥.响应面法及其在食品工业中的应用[J].中国食品添加剂, 2005(2): 68-71. [5] 侯冬岩,回瑞华,李铁.纯黄柏果中挥发性成份的研究[J].质谱学报,2001,22(3):61-65. [6] 回瑞华,侯冬岩,李铁纯等.黄柏挥发性化学成分分析[J].分析化学,2001,29(3):361-364. [7] 易军鹏,朱文学,马海乐.牡丹籽油超声辅助提取工艺优化及其GC-MS分析[J].食品工业科技,2009,8:198-201. [8] 杨兰,吴肖,甘羿.响应面法优化竹叶精油的微波辅助提取工艺[J].食品工业科技,2010,8:280-282. [9] YIN Jian zhong, WANG Aiqin, WEI Wei, etal. Analysis of the operation conditions for supercar I tical fluid extraction of seed oil [J]. Separation and Purification Technology, 2005, 43(2): 163-167. [10]Serap Ozcan, etal. A response surface analysis of commercial corn starch annealing [J]. Cereal Chemistry, 2003, 80:241-243. [11] 侯伟伟,郑灿龙,逄焕明等.响应面法优化超临界CO2萃取杏香气成分的工艺参数[J].食品工业科技,2011,2:264-265. [12] 胡爱军,罗登林,丘泰球.超声强化超临界流体萃取机理的研究[J].高校化学工程学报,2005,19(5):583-587. [13] 王萍.红松仁油的超临界CO2萃取及其抗衰老功能研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2003.
同类课题研究水平概述
- 侯冬岩等用蒸馏萃取装置(SDE)提取得黄柏果中挥发油得率为2.43％，回瑞华等同样使用SDE提取黄柏挥发油得率为0.45％，但SDE提取具有挥发油得率低、无法进行中试试验等缺点。
