玛咖有效成分提取工艺设计

文献名: 玛咖有效成分提取工艺设计
【作者】 杨晓飞;

【导师】 耿越; 刘志河;

【作者基本信息】 山东师范大学, 食品工程(专业学位), 2015, 硕士

【摘要】 玛咖属于十字花科,一年生或两年生的草本植物,主要生长在高寒地区,此地土壤贫瘠,生态环境非常恶劣。玛咖的种植历史悠久。玛咖营养成分丰富,它能够提供能量和人体必须的营养物质,有保健和药理作用。人们可以服用玛咖来加强营养,防止营养不良状况的发生。由于玛咖含有芥子油苷及其分解产物(异硫氰酸酯)、生物碱、玛咖烯和玛咖酰胺等生物活性成分,它具有特殊的药理功效,例如增强性功能,提高生育能力,抗疲劳,抗癌,促进生长,防止女性更年期症状的发生。玛咖中的芥子油苷在玛咖发挥其生理功能时,起着很重要的作用。本实验对玛咖干粉中芥子油苷进行了定量分析,并用响应面法对其提取条件进行了优化,得到最佳的工艺参数,为以后的分离纯化奠定了基础,同时为玛咖产品的开发提供理论依据。本论文的主要研究结果为以下几方面:(1)玛咖中芥子油苷定量分析方法的建立(氯化钯比色法)、黑芥子苷标准曲线制作。氯化钯比色法简单、快捷,稳定性好,能够快速进行芥子油苷的定量。在0.1~5mmol/L浓度范围内,绘制的黑芥子苷的标准曲线的线性回归方程为:Y=0.25X-0.0031,R2=0.9962。该方程线性良好。(2)提取溶剂的选择。对不同溶剂(甲醇、水、乙醇)提取玛咖芥子油苷的效果进行研究,确定提取溶剂。出于安全、得率相对较高的考虑,最终选择了水为最佳提取溶剂。(3)单因素优化试验。考察温度、液料比、时间三个主要因素对芥子油苷得率的影响。各因素影响程度不同,其中,液料比对结果影响最大,在所选择的数值范围内,各因素对芥子油苷得率影响的大小顺序依次为:液料比(B)>时间(C)>温度(A)。(4)响应面试验设计(RSM)。按照Box-Behnken设计方法,进行响应面分析,建立二次回归模型,优化工艺参数。最佳提取参数分别为:提取温度为20.03℃,液料比为19.46:1(mL:g),时间为10.19min。在这些条件下,玛咖粉中芥子油苷的得率为1.19%。(5)验证试验。为了检验建立的模型的合理性,对得出的最佳提取条件进行验证,根据实际情况优化参数:提取温度为20℃,液料比为20:1(mL:g),时间为10min。做三次平行试验,将试验所得玛咖块根干粉中总芥子油苷得率与预测值相比较,实际测得的芥子油苷得率为1.17±0.51%,与预测值的相对误差为1.77%。实验结果稳定,重复性较好,可用。(6)浸膏制备研究。在最佳提取工艺条件下,将提取液真空浓缩、干燥后制得浸膏,其得率为59.29%,浸膏中芥子油苷含量达1.80±0.16%。

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