试析叶黄素和β-胡萝卜素的超声提取工艺研究

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1、兰州理工大学硕士学位论文叶黄素和β-胡萝卜素的超声提取工艺研究姓名：张海霞申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：史高峰;杨云裳20070510硕士学位论文摘要类胡萝卜素是指胡萝h素(Carotene)和叶黄素(Xanthophyll)两大类色素的总称，是自然界分布最广泛的色素之一，分布于整个植物、动物和微生物，目前最主要的是叶黄素(Lutein)和户．胡萝卜素∞．Carotene)。本课题主要研究了叶黄素、卢．胡萝卜素的提取纯化以及叶黄素与环糊精的包结作用和叶黄素生产过程中产生的废水处理。叶黄素是

2、一种广泛存在于蔬菜、花卉、水果与某些藻类生物中的天然色素，有着许多重要的生物功能。我国对叶黄素的研究开发较少，而且一般都是用有机溶剂法提取，但获得的产品质量较差、纯度不高。本课题针对这一问题，在传统溶剂提取的基础上，利用超声波的空化作用、热效应、机械作用加速细胞壁的破碎，促使细胞内叶黄素的溶出，以提高含量，缩短提取时间。并通过L9(34)正交试验，以叶黄素含量(g／Kg)为评价指标，用反相高效液相色谱法和紫外分光光度法测定，研究了超声温度，超声时间，抗坏血酸用量，超声频率对叶黄素超声提取的最佳工艺条件

3、。用柱色谱法分离纯化提取阶段所得到的叶黄素酯，根据叶黄素的性质和薄层色谱的实验结果，选用石油醚：丙酮：甲醇=75：15：10作为流动相，洗脱方式为梯度洗脱。纯化后的产品经HPLC检验，时黄素纯度高达70％以上。由于叶黄素其独特的共轭多烯结构，导致了它的化学性质很不稳定，极易受光、热、酸和氧的降解而失去生物活性，同时叶黄素也很难溶于水，因此，本课题主要针对叶黄素这一特点，利用环糊精“内疏水、外亲水”的独特结构和性能，研究了，一环糊精与叶黄素包结增溶性。结果显示户．环糊精与叶黄素形成包合物具有良好的增溶性

4、，增溶倍数与夕．环糊精的浓度成线性关系，求其包合平衡常数Kf=3．63x103L／mol。利用超声波法来包结叶黄素与夕．环糊精，通过正交实验优化了叶黄素与，．环糊精包合的最佳工艺条件，并通过x．射线衍射和红外验证了实验结果。本课题还研究了，．胡萝卜素的超声提取，采用b(34)正交试验，以芦一胡萝卜提取率为评价指标，用反相高效液相色谱法测定，研究了超声温度，超声功率，超声时间，超声频率对声．胡萝卜素超声提取的最佳工艺条件，以及户一胡萝卜的纯化研究。本课题另外还介绍了叶黄素生产过程中产生的废水的来源及特征

5、，并在实些重重堡垒塑董!童墼壑皇堡坚三堇丝塞验室内采用物理和化学相结合的方法，对废水进行小规模处理。在实验条件下，化学需氧量COD去除率达93％，出水的色度、悬浮、pH等均有变化。关键词：叶黄素；，一胡萝卜素；超声提取；正交实验；纯化；p一环糊精；包结作用；废水处理Ⅱ硕士学位论文AbstractCarotenoids，whichincludethetwopigments：caroteneandxanthophyll，areoneofthemostwidelypigmentinnature．Theyar

6、ecommonlypresentinlivingorganisms：plants，animals，andmicro-organisms．Atpresent，thebiologicalimportanceoftwocarotenoidpigmentsareluteinand，一Carotene．Thethesismainlystudiestheextractionandpurificationofluteinandp—carotene，inclusioncompoundofluteinwith，一cyc

7、lodextfin，andthewastewaterfromluteinprocessing．Lnteinisaclassoflipophiliepigmentsfoundinfruits，vegetables，grains，andeggs．Luteinhasbeenknowntohaveseveralimportantphysiologicalfunctionsinepidemiologicatstudies．Thereislittleresearchonthepigment，andalwaysin

8、organicsolventwhichwasnotefficient．Inordertosolvethequestions，weuseultrasonicwavccavitation，thermalreaction．mechanicaleffecttoaccelerateeellcrashedandshortenedtime，whichwasbasedontheextractionoftraditionalsolvent．Besides，accordin