齐墩果酸工艺研究论文

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1实验部分

1.1实验仪器

DGG-9140B型电热恒温鼓风干燥箱（上海森信试验仪器有限公司）；WF117型中草药粉碎机（天津天斯特仪器有限公司）；GR-200电子天平（日本AND）；LD5-10型低速离心机（北京京立离心机有限公司）；WF-2000型微波快速反应系统（上海屹尧分析仪器有限公司）；Cary50型紫外可见分光光度计（美国瓦里安公司）等。

1.2实验方法

1.2.1齐墩果酸的提取将烘干后的女贞子用中草药粉碎机粉碎，过60目筛，备用。准确称取女贞子果干粉1.0000g，以一定体积分数的乙醇作为提取剂，按设定好的料液比（g/mL）加入锥形瓶中，并置于微波快速反应器中，在一定的微波温度、微波时间、微波功率下进行提取。提取完成后减压抽滤，收集滤液并用相同体积分数的提取剂定容，精确量取8mL提取液于3000r/min的离心机中离心10min。上清液备用、待测。1.2.2最大吸收波长的确定取一干燥的具塞试管，加入0.2mL5%香草醛-冰乙酸溶液（5g香草醛用冰乙酸溶解并定容至100mL），再加入0.8mL高氯酸溶液，摇匀。置于60℃水浴中加热15min，取出后立即置于冷水中冷却3min。用乙酸乙酯定容至30mL，摇匀，静置，用于空白对照。准确移取0.2mL齐墩果酸标准品溶液（准确称取齐墩果酸标准品0.02g，用无水乙醇定容至100mL，配得浓度为0.2mg/mL的标准溶液）置于具塞试管中，80℃水浴加热挥去标准品溶液中的溶剂。挥干溶剂后，按上述实验方法操作，用空白对照进行紫外光谱分析，测定最大吸收波长，测定结果如图1所示。确定550.00nm为齐墩果酸的最大吸收波长。1.2.3标准曲线的绘制准确移取1.2.2中配制的齐墩果酸标准品溶液0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7mL分别置于试管中并标号，加热挥去溶剂，加入0.2mL5%香草醛-冰醋酸溶液，再加入0.8mL高氯酸，摇匀。于60℃水浴加热15min，取出后立即置于冷水中冷却3min。用乙酸乙酯定容至30mL，摇匀，静置3min。以空白试剂作为参比溶液，用紫外分光光度计在波长550nm处测得吸光度，绘制标准曲线。齐墩果酸浓度在8.6142~34.1004μg/mL范围内线性关系良好。1.2.4计算提取率准确量取1.2.1中的待测液0.2mL于具塞试管中，80℃水浴下挥去溶剂。挥干溶剂后，在具塞试管中加入0.2mL5%香草醛-冰乙酸溶液，再加入0.8mL高氯酸溶液，摇匀。于60℃水浴加热15min，取出后立即置于冷水中冷却3min。用乙酸乙酯定容至30mL，摇匀，静置3min。用紫外分光光度计在波长550nm处测得吸光度，计算提取率。

2结果与讨论

2.1单因素实验

2.1.1微波温度对提取率的影响分别称取1.0000g女贞子干粉5份，微波温度分别为40、50、60、70、80℃，并固定乙醇体积分数为90%，微波时间3min，微波功率300W，料液比1∶10（g/mL），按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验，测定吸光度，计算提取率。由表1可知，在40~60℃的范围内，微波温度升高，齐墩果酸提取率增大。这可能是由于分子间相互摩擦碰撞增大，从而加快溶剂扩散速率。当温度超过60℃时，齐墩果酸结构遭到破坏，提取率下降。综合考虑，微波辅助提取温度60℃为宜。2.1.2料液比对提取率的影响分别称取1.0000g女贞子干粉5份，料液比分别为1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14（g/mL），并固定乙醇体积分数为90%，微波时间为3min，微波温度为60℃，微波功率为300W，按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验，测定吸光度，计算提取率。料液比增加，齐墩果酸提取率随之增加。当料液比超过1∶10（g/mL）时，提取率增加很缓慢。在保证一定提取率的前提下，溶剂越少越好，从而降低成本。综合考虑，微波提取料液比1∶10（g/mL）为宜。2.1.3微波时间对提取率的影响分别称取1.0000g女贞子干粉5份，微波时间分别为1、2、3、4、5min，并固定乙醇体积分数为90%，微波温度60℃，微波功率300W，料液比1∶10（g/mL），按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验，测定吸光度，计算提取率。由表3可知，在1~3min的范围内，微波时间增加，齐墩果酸提取率呈上升趋势。当提取时间超过3min后，提取率呈下降趋势，这可能是由于齐墩果酸长时间受热导致结构被破坏，导致提取率下降。综合考虑，微波提取时间3min为宜。2.1.4微波功率对提取率的影响分别称取1.0000g女贞子干粉5份，微波功率分别为100、200、300、400、500W，并固定乙醇体积分数为90%，微波温度为60℃，微波时间为3min，料液比为1∶10（g/mL），按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验，测定吸光度，计算提取率。在100~300W的范围内，微波功率增大，齐墩果酸提取率呈上升趋势，这是由于超声对细胞膜的破坏作用增加，齐墩果酸溶出速率加快，提取率也随之增大。当微波功率超过300W时，局部温度过高，导致齐墩果酸结构被破坏，提取率也随之降低。综合考虑，微波提取功率300W为宜。2.1.5乙醇体积分数对提取率的影响分别称取1.0000g女贞子干粉5份，乙醇溶液的体积分数分别为75%、80%、85%、90%、95%，并固定微波时间为3min，微波温度为60℃，微波功率为300W，料液比为1∶10（g/mL），按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验，并测定吸光度，计算提取率。在75%~90%的范围内，乙醇体积分数越大，齐墩果酸提取率随之增大。这是由于齐墩果酸溶于乙醇而不溶于水，乙醇体积分数越大，溶剂的极性越弱，有利于齐墩果酸的溶出。当乙醇体积分数超过90%时，色素等杂质的溶出也会增加，从而导致齐墩果酸提取率下降。综合考虑，乙醇体积分数90%为宜。

2.2响应面法实验与结果

2.2.1实验设计根据响应面SAS[5-6]的设计原理，综合单因素实验数据选择微波温度（X1）、料液比（X2）、微波时间（X3）、微波功率（X4）、乙醇体积分数（X5）为考察因素，设计五因素三水平的响应面分析方法进行优化实验，按照1.3.1和1.3.4步骤进行实验，测定吸光度，计算提取率。回归模型具有高度的显著性(P<0.01)，说明方程与实际情况拟合较好，能够反应提取率与各因素之间的关系。失拟项不显著（P>0.05），说明其它因素对实验影响很小。同时，设定的五个因素中，料液比、乙醇体积分数对提取率有极显著影响。微波温度、微波时间及微波功率二次项为极显著统计水平，表明三因素对提取率有重要的曲面影响。虽然微波温度、微波时间、微波功率对提取率影响不显著，但是微波温度和微波时间，料液比和微波时间、微波功率和微波时间的交互作用有极显著的影响，表明实验因素对提取率的影响并非简单的线性关系。各因素对提取率的影响顺序为X5(乙醇体积分数)>X2（料液比）>X3（微波时间）>X4（微波功率）>X1（微波温度）。综合一次项和交互项结果表明，当料液比减少时，应增加微波时间。微波温度减少时，应增加微波时间。微波功率减少时，应增加微波时间。从而获得较高的提取率。由表9结果可知，一次项、二次项、交互项均对实验影响极显著，模型的误差较小，可用该回归方程代替实验真实点对实验结果进行分析和预测。其相关系数R2=0.9419，说明实验所选择的五个变量对响应值的影响已达94.19%，其他影响因素对提取率的因素可忽略不计。由SAS程序预测最佳工艺为微波温度61.865℃、料液比为1∶10.644（g/mL），微波时间为2.914min、微波功率为284.312W，乙醇体积分数为90.937%。预测最大提取率为2.119%，且最大值处于稳定点。2.2.3验证实验为方便实际操作并考虑微波快速反应系统的可操作性，将最优参数调整为：体积分数为91%的乙醇溶液，微波温度62℃，微波时间3min，微波功率300W，料液比为1∶11（g/mL）。此条件下对女贞子果中齐墩果酸进行3次平行提取实验，齐墩果酸平均提取率为2.105%。与预测提取率误差为0.014%，实验结果可靠，具有一定的实际预测性。

3结论

响应面实验结果表明，各因素对女贞子中齐墩果酸提取率的影响依次为X5(乙醇体积分数)>X2（料液比）>X3（微波时间）>X4（微波功率）>X1（微波温度）。其中乙醇体积分数、料液比对提取率影响显著，微波功率、微波时间、微波功率对提取率影响不显著。当料液比减少时，应增加微波时间。微波温度减少时，应增加微波时间。微波功率减少时，应增加微波时间。从而获得较高的提取率。微波辅助提取女贞子中齐墩果酸的最佳工艺：体积分数为91%的乙醇溶液，微波温度62℃，微波时间3min，微波功率300W，料液比为1∶11（g/mL）。此条件下女贞子果中齐墩果酸平均提取率为2.105%，与预测提取率2.119%的误差为0.014%。该研究结果可以为微波辅助提取女贞子中齐墩果酸提供理论基础和参考。

作者：樊维同萌李荣波田震单位：陕西理工学院化学与环境科学学院