从豆粕中提取大豆异黄酮的研究

论文摘要

本文采用溶剂提取技术与超临界萃取技术,研究了从脱脂豆粕中提取大豆异黄酮的过程,并建立了相应的物理传质模型。建立了高效液相色谱法分析提取物中大豆异黄酮的方法。本文先采用乙醇及其水溶液为溶剂,进行了溶剂提取大豆异黄酮的实验研究。在单因素实验的基础上,设计了的正交实验来确定溶剂提取大豆异黄酮的最佳工艺条件。经过对正交实验结果的极差分析表明,溶剂提取的最佳提取条件为:温度70℃、溶剂为70%乙醇水溶液、料液比为1:20,时间为4小时,此时总异黄酮提取量为2668.4μg/g。基于Fick扩散第二定律,本文建立了溶剂提取大豆异黄酮的传质动力学模型。由于异黄酮在较高的温度下发生降解反应,在考虑了降解反应对异黄酮提取过程的影响的情况下,对模型进行了修正,提高了模型精度。然后,采用超临界二氧化碳萃取技术,对异黄酮的提取进行了研究。本文首先采用了乙醇作为夹带剂,全面考察了乙醇浓度、夹带剂含量、原料粒径、温度、压力、二氧化碳流量和时间对异黄酮提取过程的影响。通过正交实验,确定了最佳提取工艺条件。本文又采用了甲醇作为夹带剂进行研究。最佳提取条件为:温度为40℃,压力60MPa,二氧化碳流量10L/h,时间270分钟,此时总异黄酮提取量为2458.8μg/g。基于异黄酮在豆粕颗粒的毛细孔中的吸附-脱附平衡假设,建立了吸附-脱附传质模型。在模型中只有一个吸附平衡常数需要根据实验数据来回归。模型计算结果与实验值吻合较好。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 大豆异黄酮的介绍
• 1.1.1 大豆异黄酮在大豆中的分布
• 1.1.2 大豆异黄酮的结构
• 1.1.3 大豆异黄酮的理化性质
• 1.1.4 大豆异黄酮的生理功能特性
• 1.2 大豆异黄酮的分析检测方法
• 1.2.1 薄板层析法
• 1.2.2 紫外分光光度法
• 1.2.3 高效液相色谱法
• 1.3 大豆异黄酮的提取方法
• 1.3.1 溶剂萃取法
• 2 萃取法'>1.3.2 超临界CO₂萃取法
• 1.3.3 其他方法
• 1.3.4 各种提取方法评价
• 1.4 超临界流体介绍
• 1.5 超临界萃取（SFE）技术
• 1.5.1 超临界萃取技术原理
• 1.5.2 超临界流体萃取在中药分离中的应用前景
• 1.5.3 夹带剂在超临界流体技术中的应用
• 1.6 超临界流体技术在其他领域内的应用
• 1.6.1 超临界色谱技术
• 1.6.2 超临界沉积技术
• 1.6.3 超临界反应技术
• 1.7 本章小结
• 第二章 溶剂提取大豆异黄酮的实验研究
• 2.1 实验材料和装置
• 2.1.1 设备和材料
• 2.1.2 实验装置
• 2.2 实验内容与方法
• 2.2.1 原料预处理
• 2.2.2 脱脂豆粕中总异黄酮含量
• 2.2.3 单因素实验
• 2.2.4 正交实验
• 2.2.5 后续处理
• 2.3 HPLC分析方法
• 2.3.1 标准溶液的配备
• 2.3.2 标准曲线的建立
• 2.4 实验结果与分析
• 2.4.1 脱脂豆粕中总异黄酮含量的确定
• 2.4.2 单因素实验结果与分析
• 2.4.3 正交实验结果与分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 溶剂提取大豆异黄酮动力学研究
• 3.1 溶剂提取传质过程的分析
• 3.2 溶剂提取动力学研究现状
• 3.3 大豆异黄酮提取动力学数学模型推导过程
• 3.4 动力学实验结果与讨论
• 3.4.1 动力学实验条件
• 3.4.2 动力学实验拟合结果与讨论
• 3.5 本章小结
• 第四章 超临界提取大豆异黄酮的实验研究
• 4.1 实验材料与设备
• 4.1.1 材料、试剂与设备
• 4.1.2 超临界传质与分离装置介绍
• 4.2 实验方法和内容
• 4.2.1 实验方法
• 4.2.2 实验内容
• 4.3 超临界提取大豆异黄酮实验结果与分析
• 4.3.1 以乙醇水溶液为夹带剂
• 4.3.2 以甲醇水溶液为夹带剂
• 4.4 本章小结
• 第五章 超临界提取大豆异黄酮数学模型研究
• 5.1 经验模型
• 5.2 基于传热分析的热球模型
• 5.3 基于质量守恒的传质模型
• 5.3.1 核芯收缩模型
• 5.3.2 破碎－完整细胞模型
• 5.3.3 吸附－脱附模型
• 5.3.4 神经网络模型
• 5.4 超临界提取大豆异黄酮过程的数学模型
• 5.4.1 基本假设
• 5.4.2 模型推导和求解过程
• 5.4.3 模型需要参数估计
• 5.5 模型计算结果与讨论
• 5.5.1 夹带剂组成
• 5.5.2 夹带剂含量
• 5.5.3 原料粒径
• 5.5.4 温度
• 5.5.5 压力
• 2 流量'>5.5.6 CO₂流量
• 5.6 吸附－脱附模型与其他模型的比较和模型预测
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 符号说明
• 附录
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢