响应面法优化超声波提取玉米醇溶蛋白工艺_李娜

响应面法优化超声波提取玉米醇溶蛋白工艺_李娜
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玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状与展望_白红超

粮食加工2008年第33卷第6期 作为包装材料,塑料以其优良的综合性能,给我们的生产和生活带来了诸多便利。但由于塑料的不可降解性而导致的白色污染问题,日益引起人们的重视,开发可降解、环境友好型包装材料成为当前亟待解决的问题。 玉米醇溶蛋白溶于乙醇、异丙醇等有机溶剂,待这些有机溶剂蒸发后,玉米醇溶蛋白成膜,因此具有成为包装材料的潜力,倍受人们关注。 1玉米醇溶蛋白膜的国内外研究现状 1.1玉米醇溶蛋白膜制备条件的研究 由于纯玉米醇溶蛋膜的抗拉强度、延展性、吸湿性等指标还不理想,膜比较硬且脆,塑性较差,需通过各种方法来改善玉米醇溶蛋白膜的性能。通过添加增塑剂,可使增塑剂分子插入到玉米醇溶蛋白分子链之间,削弱了蛋白分子链间的应力,增加了蛋白分子链的移动性、降低了蛋白分子链的结晶程度,从而使玉米醇溶蛋白膜的塑性增加[1],常用的增塑剂有多糖、多醇、硬脂酸和软脂酸等。 半乳糖可降低玉米醇溶蛋白膜水蒸气透过率,提高膜的机械性能,果糖能均匀地分布在玉米醇溶蛋白膜的表面并能弥补纯玉米蛋白膜表面的空洞使膜表面变得平滑[2,3]。油酸能大幅度地改善玉米醇溶蛋白膜的柔韧性,使膜的抗拉强度和伸长率提高,并且制得的膜柔软、有光泽和富有弹性,防潮性能方面较好,具备了生物可降解材料应有的特性,有着良好的应用前景[4~7]。甘油/聚乙二醇(400)复合物对玉米醇溶蛋白膜延伸率的影响比较显著,当添加比例为 0.8(g/g)时,蛋白膜的延伸率变大约是甘油作为增塑剂的膜的50倍。聚乙二醇(400)提高了玉米醇溶蛋 玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状与展望 白红超,郭兴凤 (河南工业大学粮油食品学院,郑州450052) 摘 要:总结了国内外玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状,并对其应用进行了展望。解决由不可降解塑料 导致的环境污染问题,开发可降解、环境友好型材料是当前社会发展的趋势,玉米醇溶蛋白膜做为天然可降解材料,以原料来源广,易成膜的特点引起了人们的关注, 关键词:玉米醇溶蛋白膜;制备与应用中图分类号:TS 210.1 文献标志码:B 文章编号:1007-6395(2008)06-0056-03 白膜的抗张指数、降低了膜的吸水率,并且能提高膜的柔韧性,但使膜的抗拉强度大幅降低[5,6]。将聚乙二醇和月桂酸的混合物加入玉米醇溶蛋白溶液,随着聚乙二醇添加量的增加,玉米醇溶蛋白膜的弹性增强,但膜的水蒸气透过率增大,氧气透过率不稳定[8]。 添加一定量的交联剂,可以加强蛋白质分子间或者分子内的键合作用,有利于膜结构的致密,改善膜的机械性能和阻湿性能[9,10]。向玉米蛋白溶液加入交联剂1-乙基-3-(3-二甲丙氨基)碳化二酰亚胺 (EDC)和羟基琥珀酰亚胺(NHS),可提高玉米醇溶蛋 白的成膜能力,使膜的表面变得平滑,而且能使膜的抗拉强度得到极大的增强[11]。交联剂甲醛、戊二醛、已二醛、肉桂醛都能提高膜的抗拉强度,但肉桂醛的安全性最高[12]。 射线照射处理可改善玉米醇溶蛋白膜的性能。用紫外线照射玉米醇溶蛋白膜后,膜的抗拉强度增大,可溶性物质减少,水蒸气透过率不变,颜色变浅[13];通过对玉米醇溶蛋白溶液进行γ照射,溶液成膜后膜的平均抗拉强度降低,但膜的微观结构平滑和膜的颜色变浅[14]。 控制成膜条件也可改善玉米醇溶蛋白膜的性能。当乙醇溶液的体积分数为90%~95%、pH 值为 8.0~8.8时,膜的透明度较高;当乙醇溶液的体积分 数为25%~30%、pH 值为8.4~9.2时,膜的抗拉性较好;在高pH 值下,降低乙醇溶液的体积分数或在高乙醇的体积分数下,降低溶液的pH 值,膜的透湿性明显下降[15]。当膜干燥时所处环境的相对湿度不同,会导致膜的含水量不同,进而影响膜的机械性能[16]。 1.2玉米醇溶蛋白膜的应用研究 醇溶蛋白膜具有良好的阻湿性及阻氧性,以及 抗紫外线、保香、阻油和防静电等特性,对细菌有一定抑制作用,因而可以用于食品保鲜、包装以及制药 收稿日期:2008-04-14 作者简介:白红超(1981-),男,硕士研究生,研究方向:粮食、油脂及 植物蛋白工程。 56

超声提取分离技术

超声分离提取技术 摘要:超声提取技术是一种具有极强物理和声化学效应的分离方法,在生物医药,食品,精细化工等方面有着广泛应用。本文主要介绍了超声提取分离技术的原理、特点以及应用前景等。 关键词:超声波;分离提取;应用 The Technology of Ultrasonic Separation and Extraction Abstraction:The technology of ultrasonic extraction is a way of separation with great physical and acoustochemistry effect.It is widely applied among biological medicine,food science,fine chemical industry and other aspects.This article mainly introduce the theory,characteristic and application prospect of the ultrasonic separation and extraction. Keywords:ultrasonic;separation and extraction;application 1.前言 超声波是一种振动频率大于20000Hz的弹性波,在物质介质中的相互作用效应可分为热效应、空化效应和机械传质效应。超声波振动能产生强大的能量,给予媒质点以很大的速度和加速度,使浸提剂和提取物不断震荡,形成空化效应,有助于溶质扩散,加速植物中的有效成分进入溶剂,同时作用于植物叶肉组织可高效粉碎细胞壁,从而释放出其内容物,提高有效成分的提取率[1-2]。 超声波热效应是通过介质的微粒间和分界面上的摩擦以及介质的吸收等使超声能量转化为热能,提高介质和生物体的温度,从而有利于有效成分的溶出;超声波的机械振动发生的位移、速度变化不大,但其加速度却相当大,能显著增大溶剂进入提取物细胞的渗透性,从而强化了萃取过程。超声波的空化效应通过形成强声波作用产生液胞的振荡、伸长、收缩乃至崩溃等,往往使生物组织受到严重的损伤和破裂,从而加速有效成分的溶出和浸提[3-4]。 超声波提取法是利用超声波的空化效应、机械传质效应和热效应,以提高细胞内容物的穿透力和传输能力,增大物质分子运动频率和速度,提高有效成分的浸出率。与传统提取分离方法相比,如熬煮法、压滤法、化学法、溶剂浸提法、生物酶法等,超声提取法具有提取效率高、提取时间短、有效成分活性高等优点[5]。 传统的机械破碎法难以将细胞有效破碎,提取效率低。而化学破碎方法易造成提取物结构的改变和活性降低或失活。超声提取技术是一种具有极强物理和声化学效应的分离方法,其在溶液中形成的冲击波和微射流可以形成空化效应,达到破碎细胞和最大限度地保存和提高反应分子反应活性。将超声提取技术应用于提取茶叶的有效成分,操作简便快捷、无需加

玉米淀粉生产工艺流程图

玉米淀粉生产工艺流程图 原料玉米 ↓ 净化→杂质 ↓ 硫磺→制酸→浸泡→稀玉米浆→浓缩→玉米浆 ↓ 破碎→胚芽→洗涤→脱水→干燥→榨油 ↓ 精磨 ↓ 筛洗→渣皮→脱水→干燥→粉碎→纤维粉 ↓ 分离→浓缩→脱水→干燥→蛋白粉 ↓ 清水→淀粉洗涤 ↓ 精制淀粉乳→制糖、变性淀粉等 ↓ 脱水 ↓ 干燥 ↓ 淀粉成品 ↓ 计量包装 主要设备 1.提升机1台 2.清理筛1台 3.除石槽2台(自制) 4.亚硫酸罐1个(自制) 5.硫磺吸收塔 2 座 6.浸泡罐6个(自制) 7.重力筛2台 8.破碎磨2台 9.针磨1台 10.胚芽旋流器2台 11.胚芽筛1台 12.压力曲筛7 台

13.洗涤槽1套(自制) 14.分离机2台 15.洗涤旋流器一套 16.汽浮槽2台(自制) 17.螺旋挤干机2台 18.管束干燥机3台 19.板框压滤机4台 20.沉淀罐4个 21.地池1个 22.刮刀离心机1台 23.气流干燥机组1套 24.原浆罐浓浆罐洗涤水罐各一个 25.各种泵、管道、阀门 玉米:水分%(m/m)≤14%杂质率%≤2%淀粉含量%(m/m)≥70% 淀粉:65-68% 胚芽6-8% 纤维粉8-10% 蛋白粉 4.5-6% 一吨玉米可生产酒精0.3-0.32 吨吨淀粉可生产麦芽糖浆1.15吨采用传统的玉米湿磨法(即用亚硫酸水溶液逆流浸泡玉米提取可溶性成分得玉米浸泡水,齿磨破碎、旋流分离提取玉米胚芽,筛分去渣,碟片分离机与旋流分离器组合使用分离去除蛋白)闭路循环生产工艺生产玉米淀粉,从而保证工艺的可靠性。同时充分利用工艺过程水,达到节省用水的目的。 玉米淀粉是以玉米为原料,经过原粮清理,浸泡,破碎,精磨,分离,淀粉精致,脱水,烘干,计量包装,成品。生产的过程中同步分离出胚芽,纤维粉,玉米蛋白粉及玉米浆。这些副产品还要分别经过分离,洗涤,脱水,烘干到计量包装。最终完成整套的生产过程。玉米淀粉生产线是一套连续的流水作业。玉米浆还可以和玉米纤维粉混合制成喷浆纤维,是做饲料的很好原料。 吨淀粉用水5吨左右电180度左右煤200公斤左右

超声波提取原理、特点与应用介绍

超声波提取原理、特点与应用介绍 超声波指频率高于20KHz,人的听觉阈以外的声波。 超声波提取在中药制剂质量检测中(药检系统)已广泛应用。《中华人民共和国药典》中,应用超声波处理的有232个品种,且呈日渐增多的趋势。 近年来,超声波技术在中药制剂提取工艺中的应用越来越受到关注。超声波技术用于天然产物有效成分的提取是一种非常有效的方法和手段。作为中药制剂取工艺的一种新技术,超声波提取具有广阔的前景。 超声波提取是利用超声波具有的机械效应,空化效应和热效应,通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。 1、提取原理 (1)机械效应超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动,从而强化介质的扩散、传播,这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强,沿声波方向传播,对物料有很强的破坏作用,可使细胞组织变形,植物蛋白质变性;同时,它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度,且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦,这种摩擦力可使生物分子解聚,使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。 (2)空化效应通常情况下,介质内部或多或少地溶解了一些微气泡,这些气泡在超声波的作用下产生振动,当声压达到一定值时,气泡由于定向扩散(rectieddiffvsion)而增大,形成共振腔,然后突然闭合,这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力,形成微激波,它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂,而且整个破裂过程在瞬间完成,有利于有效成分的溶出。 (3)热效应和其它物理波一样,超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程,即超声波在介质的传播过程中,其声能不断被介质的质点吸收,介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能,从而导致介质本身和药材组织温度的升高,增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的,因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。 此外,超声波还可以产生许多次级效应,如乳化、扩散、击碎、化学效应等,这些作用也促进了植物体中有效成分的溶解,促使药物有效成分进入介质,并于介质充分混合,加快了提取过程的进行,并提高了药物有效成分的提取率。 2、超声波提取的特点 (1)超声波提取时不需加热,避免了中药常规煎煮法、回流法长时间加热对有效成分的不良影响,适用于对热敏物质的提取;同时,由于其不需加热,因而也节省了能源。 (2)超声波提取提高了药物有效成分的提取率,节省了原料药材,有利于中药资源的充分利用,提高了经济效益。 (3)溶剂用量少,节约了溶剂。 (4)超声波提取是一个物理过程,在整个浸提过程中无化学反应发生,不影响大多数药物有效成分的生理活性。 (5)提取物有效成分含量高,有利于进一步精制。 3、超声波技术在天然产物提取方面的应用 与水煎煮法对比,采用超声波法对黄芩的提取结果表明,超声波法提取与常规煎煮法相比,提取时间明显缩短,黄芩苷的提取率升高;超声波提取10、20、40、60min均比煎煮法提取3h的提取率高。 应用超声波法对槐米中主要有效成分芦丁的提取结果表明,超声波处理槐米30min所

超声波提取分离的原理

超声波在天然成分提取分离的应用原理初探 摘要超声因其具有多种物理和声化学效应,其在食品工业中有广泛的应用,包括超声提取、超声灭菌、超声干燥、超声乳化、超声过滤、超声清洗等。本文主要就超声波提取分离的原理、优点作一综述,并对其以后在提取分离中的发展进行展望。 关键词超声波提取分离原理 1 超声波概述 1.1超声波的概念 超声波指的是频率在2×104—2×109Hz的声波,是高于正常人类听觉范围的弹性机械振动。超声波与电磁波相似,可以被聚焦,反射和折射,其不同之处在于前者传播时需要弹性介质,而光波和其他类型的电磁辐射则可以自由地通过真空。众所周知,超声波在介质中主要产生二种形式的机械振荡,即横向振荡(横波)和纵向振荡(纵波),而超声波在液体介质中只能以纵波的方式进行传播。由于超声波频率高,波长短,因而在传播过程中具有定向性好、能量大、穿透力强等许多特性[1]。超声波与媒质的相互作用可分为热机制、机械(力学)机制和空化机制3种。[2]超声波在媒质中传播时,其振动能量不断被媒吸收转变为热量而使媒质温度升高,此效应称之为超声的热机制;超声波的机械机制主要是辐射压强和强声压强引起的;在液体中,当声波的功率相当大,液体受到的负压力足够强时,媒质分子间的平均距离就会增大并超过极限距离,从而将液体拉断形成空穴,在空化泡或空化的空腔激烈收缩与崩溃的瞬间,泡内可以产生局部的高压,以及数千度的高温,从而形成超声空化现象。空化现象包括气泡的形成、成长和崩溃过程。可见,空化机制是超声化学的主动力,使粒子运动速度大大加快,破坏粒子的力的形成,从而使许多物理化学和化学过程急剧加速,对乳化、分散、萃取以及其它各种工艺过程有很大作用。 对于超声波的研究及其在各个行业中的应用,研究较多,可是对于其应用的机理研究的却很少,能过查阅华南农业大学图书馆,SCI数据库,我们发现,对于超声波的研究有4680篇,可是对于其机理的研究却只有206,所占比例不到5%。如下图1。且大多数只停留在试验室阶段。

玉米醇溶蛋白

玉米醇溶蛋白对药物的缓控释效果 王永亮 (广东食品药品职业学院 09设备2班) 摘要玉米醇溶蛋白是 Gorhamin 在 1821 年首次从玉米中提取的一种能溶解于乙醇的蛋白质,并将这种蛋白质取名为玉米醇溶蛋白(zein),简称醇溶蛋白。作为一种天然蛋白质,醇溶蛋白有着广泛的应用。在医药领域常作为控释制剂、微球等新剂型的药用辅料;另外玉米醇溶蛋白在细胞培养、多孔支架及药物控释等方面都表现出较好的生物相容性和可降解性。本文就醇溶蛋白缓控释行为方面做了进一步综述。 关键词玉米醇溶蛋白用途配制缓释控缓释阿司匹林肝素 玉米醇溶蛋白相关剂型的制备 玉米醇溶蛋白溶液的配制将一定量的玉米醇溶蛋白粉按 10:1的液固比用80%的乙醇溶液湿润, 摇匀, 放入恒温水浴中加热, 然后用离心机离心,取上清液密封备用。 醇溶蛋白空白片的制备用950 ml/ L 乙醇溶解醇溶蛋白,在50℃恒温水槽中加热30min,配制浓度为65 g / ml醇溶蛋白溶体, 然后将溶体平铺于聚四氟乙烯板上, 真空干燥8 h 后取出,用万能粉碎机将其粉碎,过20目药用筛,不加任何成分直接用压片机压制成型。

玉米醇溶蛋白的性质及市场应用 玉米中的醇溶蛋白是玉米的主要贮存蛋白,根据玉米种类和分离方法的不同, 它在玉米胚乳蛋白中的含量占 44~79 %不等。玉米中的醇溶蛋白是由分子大小和溶解度不同的一组蛋白质组成, 可分为α、β、γ、δ四种。其中α- 玉 米醇溶蛋白占约 70 %, γ占约 20 %。α-玉米醇溶蛋白可由乙醇溶液提取出来, 其余三种需在醇溶液中添加还原剂。在添加还原剂提纯的α玉米醇溶蛋白 SDS- PAGE凝胶电泳出现 2条带, 分子量为19kDa和 22kDa 。 由于商品化的玉米醇溶蛋白是由玉米湿法加工生产淀粉的副产物玉米蛋白 粉提取的, 湿法生产中二氧化硫破坏了二硫键, γ -玉米醇溶蛋白成水溶性的, 随玉米浸泡水去除了。而β-玉米醇溶蛋白不溶于 90 %异丙醇和乙醇。因此原料和提取工艺造成商品化的玉米醇溶蛋白仅含α玉米醇溶蛋白。 玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性、黏接性和防水、防湿性能, 还具有耐酸、耐油等特性, 可广泛应用于医药、食品及化工等其它行业。在食品工业中, 醇溶蛋白可以作为被膜剂, 即以喷雾方式在食品表面形成一个涂层, 可防潮、防氧化、从而延长食品货架期, 喷在水果上, 还能增加光泽。它是一种无毒且能强化食品的保鲜剂。在医药方面, 由于玉米醇溶蛋白的憎水性, 所以可以涂在药片的外面, 作防潮层; 另外又由于对胃酸稳定, 可以作肠溶药片的包衣。此外, 如果将玉米醇溶蛋白与纸张复合, 可以制成防水防潮的包装材料, 还可以作为工业 上的黏接剂、发泡剂和乳化剂等。 玉米醇溶蛋白–肝素微球的缓释 利用玉米醇溶蛋白和肝素的溶解性质,将其制备成微球结果发现:随着蛋白 质浓度的增高,蛋白质微球的粒径也发生显著变化,从几百纳米到几微米,如图1 所示

玉米蛋白粉工艺流程

玉米蛋白粉工艺技术规程 1 目的和适用范围 为使蛋白粉的生产工艺处于受控状态,保证产品质量,特制定本规程。 本规程适用于本公司蛋白粉生产的全过程控制。 2 职责 2.1 淀粉车间负责蛋白粉的生产全过程的控制与管理。 3 管理内容和方法 3.1 蛋白粉工艺流程(见二楼) 3.2工艺规程 3.2.1玉米称重操作要求 a)将装满玉米的车辆在电子地上衡上准确称重,准确度为±5kg。 b)玉米卸于投料口后,然后车辆及包装物再回电子衡上称重,准确度为±5kg。 c)每一灌料根据检验结果作一次准确的计量。 3.2.2玉米清杂 3.2.2.1工艺条件及要求:玉米投料量(28~35)吨/小时 3.2.2.2操作要求 a)将称重的玉米倒入玉米投料口中; b)由提升机将玉米提升到清杂设备的上部;经永磁筒吸附住玉米中夹带的铁质后进入出清圆筛; c)进入出清圆筛的玉米通过筛筒的转动,连续筛选分离除去大杂质(如玉米皮、玉米蕊)细杂(如尘土、细砂); d) 出清圆筛尾部风机与上风机,抽出玉米表面附着的灰尘、玉米绒等杂质。 e) 干净的玉米流至去石槽中,经水清洗后,由泵打入泡料罐中。 3.2.3 浸泡工序 3.2.3.1 玉米浸泡的工艺条件 a)条件要求 浸泡温度 (49~53)℃ 亚硫酸水的浓度(0.16~0.18)% 浸泡最佳时间(42~48)h 浸泡好的珏米应至① 含水量(40~45)%(湿基)② 浸泡后玉米用两手指可以挤裂。 b)条件的变更:因停水、停电、自然灾害等意外情况而导致浸泡玉米超出最佳的浸泡时间范

围,需延长浸泡时间,或新陈玉米更换需缩短或增加浸泡时间,由淀粉车间填写“工艺条件临时变更审批单”,报研发中心批准。 3.2.3.2 玉米浸泡的方法 a)玉米浸泡采用逆流扩散法,它是将多组浸泡罐用泵和管路系统连接起来,在玉米浸泡即将结束时打入最后一个浸泡罐,循环之后,用自吸泵将浸泡水打入次长浸泡过的玉米浸泡罐。这样将浸泡水逆着新进的玉米的方向依次以一个罐打至另一个罐。 b)玉米装罐结束后,用老酸浸泡,时间为(9~10)小时。、 3.2.4 玉米破碎、胚芽分离与洗涤 3.2. 4.1 破碎的工艺条件 玉米破碎时的控制指标 指标第一次破碎第二次破碎 玉米稀浆浓度(Be’) 5.0~8.58.0~13.0 完整玉米籽粒数不允许出现 3.2. 4.2 胚芽分离的工艺条件 指标胚芽分离过程 进料浓度(Be’)8.0~13.0 物料的温度(℃)36~42(如果自然温度升高,物料必然有所提高) 3.2. 4.3 胚芽洗涤工艺条件 洗涤用水的温度(℃) 32~36 3.2. 4.4 玉米破碎、胚芽分离与洗涤操作 a)经脱胚磨开机前必须检查动、定齿盘的间距,以防凸齿相撞造成机器损坏,经检查机械正常即可开机进水、进料。为达到理想的破碎效果,以利于后续胚芽的分离,应使出机物料浓度在(6.0~8.5)Be’。 b)破碎的物料从收集器用离心泵送到胚芽旋流器,进行第一次胚芽分离,在分离中尽可能地分离出胚芽。达到这一目的的方法是保持进入旋流器的淀粉悬浮液浓度为(6.0~8.5)Be’。从头道旋流器得到的物料通过曲筛滤去粉浆。清理过的胚芽还带有部分淀粉乳,要在重力筛子上进行筛分和洗涤三次。经过筛分和洗涤后的胚芽进入榨水机。3.2.5 浆料的针磨

第三章 超声波协助提取技术

超声波协助提取技术 摘要超声波协助提取技术因具有较常用煎煮法、回流法、水蒸气 蒸馏法等提取方法具有设备简单、操作方便、提取时间短、提取率高、无需 加热、成本低廉等优势。基于此,本文主要从超声波提取原理、提取特点、 影响因素、超声提取设备以及应用实例对其进行具体介绍。 关键词:超声波提取;原理;提取特点;应用实例 1.概述 1.1超声波的概念 “超声波”是指频率高于20000Hz的声波,它具有频率高、方向性好、穿透力强、能量集中等特点[1]。 1.2超声波的提取原理 超声波是一种弹性机械振动波,能破坏中药材的细胞,使溶媒渗透到中药材细胞中,从而加速中药材有效成分溶解,以提高其浸出率。超声波提取主要依据其三大效应:空化效应、机械效应和热效应。 在中药提取过程中,随药材在溶剂中受到超声作用而产生空化效应的过程,使溶剂在超声瞬时产生的空化泡的崩溃,随空化泡的爆破,而形成巨大的射流冲向植物固体表面,使其溶剂很快渗透到物质内部细胞之中,借以空化泡的爆破的冲击力打破细胞壁,使细胞内化学成分在超声作用下直接和药材接触,加速了溶剂和药材中的有效成分相互渗透、溶解,快速地向溶剂中溶解。 1.3超声波提取的特点 与常规的煎煮法、浸提法、渗漉法、回流提取法等提取技术相比,具有以下特点: 1.超声提取技术能增加所提取成分的提取率,缩短提取时间 2.超声提取技术在提取过程中无需加热,适合于热敏性物质的提取 3.超声提取技术不改变所提取成分的化学结构 4.减少能耗,提高经济效益 5.超声提取技术与各种分析仪器联用 超声提取技术与GC、IR、MS、HPLC分析仪器联合用于中药、食品等质量分析中,能客观地反映物质中的有效成分的真实含量。 2.影响超声提取的因素 2.1超声波参数的影响

玉米淀粉的生产工艺流程介绍

玉米淀粉生产技术 玉米是从玉蜀黍穗上剥离下的玉米粒, 玉米粒含水分12-16%、淀粉70- 7 2%、蛋白质8 — 11%、脂肪4 — 6%、灰分1.2 — 1.6%、纤维5 — 7%。玉米淀粉用途很广,既可用于食品工 业,也能用于造纸、纺织、化工、医药等部门。 以玉米为原料制造淀粉的方法很多,基本工艺流程如下: 玉米一>清理一>浸泡一>粗碎一 >胚的分离一>磨碎一>分离纤维一>分离蛋白质—>清洗一>离心分离一>干燥一>淀粉。? 具体生产流程如下: (1) 清理 清除玉米原粮中的杂质,通常用筛选、风选、比重分选等。 (2) 浸泡 玉米子粒坚硬,有胚,需经浸泡工序处理后,才能进行破碎。玉米通过浸泡,第一,可 浄化 二氧址碣亚硫毀一浸泡>浸泡水—菲汀(玉米架卜) 破碎胚芽併 胚芽分离洗涤 研磨 ?干燥"榨油 玉米油 稀蛋白-质?闻 + 液縮 干燥… 蛋白粉卩玉米淀紺- 硫谶 燃晓 玉米 *杂挪

软化子粒,增加皮层和胚的韧性。因为玉米在浸泡过程中大量吸收水分,使子粒软化,降低结构强度,有利于胚乳的破碎,从而节约动力消耗,降低生产成本。另外胚和皮层的吸水量大大超过胚乳,增强了胚和皮层的韧性,不易破裂。浸泡良好的玉米,如用手指压挤,胚即可脱落。第二,水分通过胚和皮层向胚乳内部渗透,溶出水溶性物质。这些物质被溶解出来后,有利于以后的分离操作。第三,在浸泡过程中,使粘附在玉米表面上的泥沙脱落。能借助玉米与杂质在水中的沉降速度不同,有效地分离各种轻重杂质,把玉米清洗干净,有利于玉米的破碎和提取淀粉。浸泡玉米的方法,目前普遍用管道将几只或几十只金属罐连接起来,用水泵使浸泡水在各罐之间循环流动,进行逆流浸泡,浸泡水中通常加二氧化硫,以分散和破坏玉米子粒细胞中蛋白质网状组织,促使淀粉游离出来,同时还能抑制微生物的繁殖活动,但是二氧化硫的浓度最高不得超过0.4%,否则酸性过大,会降低淀粉的粘度。温度对二氧化硫的浸泡作用具有重要影响,提高浸泡水温度,能促进二氧化硫的浸泡效果。但温度过高,会使淀粉糊化,造成不良后果,一般以50—55C为宜。浸泡时间的长短对浸泡作用有密切关系。浸泡时间短,蛋白质网状组织不能分散和破坏,淀粉颗粒不能游离出来。一般需要浸泡48 小时以上。浸泡条件:浸泡水的二氧化硫浓度为0.15%一0.2%,pH 值为3.5。在浸泡过程中,二氧化硫被玉米吸收,浓度逐渐降低,最后 放出的浸泡水含二氧化硫约为0.01%一0.02%,pH 值为3.9—4.1。浸泡水温度为50—55C,浸泡时间为40—60小时。浸泡条件应根据玉米的品质决定。通常储存较久的老玉米和硬质玉米,要求二氧化硫浓度较高,温度也较高,浸泡时间较长。玉米经过浸泡以后,水分应在40%以上。 (3) 粗碎 粗碎目的主要是将浸泡后的玉米粒破碎成10块以上的小块,以便将胚分离出来。玉米粗碎大都使用盘式破碎机。粗碎分两次进行。第一次把玉米粒破碎到4—6块,进行胚的分离;第二次再破碎到10块以上,使胚全部脱落。 (4) 胚的分离 目前国内用来分离胚的设备主要是分离槽。分离槽是一个U 形的木制或铸铁制的长槽,槽内装有刮板、溢流口和搅拌器。将粗碎后的玉米碎粒与波美9 度( 相当于比重1.06) 的淀粉乳混合,从分离槽的一端引入,缓缓地流向另一端。胚的比重小,飘浮在液面上,被移动的刮板从液面上刮向溢流口。碎粒胚乳较重,沉向槽底,经转速较慢(约6转/分)的横式搅拌器推向另一端的底部出口,排出槽外,从而达到分离胚的目的。

超声波提取工艺的现状

超声波提取工艺的现状 摘要:超声波提取以其提取温度低、提取率高、超声时间短的独特优势被具有创新意识者应用于中药和各种动植物有效成分的提取中,是替代传统剪切工艺方法实现高效节能环保式提取的现代高新技术手段。植物茎、叶与花经超声波处理后,细胞膜已经破碎,叶粒运动加速,这回促进有效成分的溶出,因此用超声波法提取叶黄酮具有提取速度快、提取效率高、节省溶剂、节约能耗等特点,是提取植物黄酮的一种理想方法。 关键词:超声波黄酮提取 前言 红花为双子叶植物纲菊科1年生草本植物红花(Carthamus tinctorius,L)的花,又称:“草红花”、“红蓝花”等,具有活血化瘀、通脉止痛的功效,是传统的活血化瘀类中药。红花黄色素(saffbryellow,SY)是从红花中提取到的一种为红花中多种水溶性查尔酮成分的混合物。其中羟基红花黄色素A(HY—droxy safflower yellowA,HSYA)含量最高。是红花的有效部位。具有活血通络,散瘀止痛的功效,近几年药理研究结果表明它可以抑制血栓形成、抗心肌缺血,增加冠状动脉血流量,降血脂、镇痛、抗炎、抗氧化等 黄酮类化合物是一类重要的天然有机化合物,是植物长期自然选择过程中产生的一类次生代谢产物。它在植物的根、茎、叶、花、果实中广泛存在,且因为它存在于不同植物中、在同一植物的不同器官中构型也复杂多样,所以它具有较高的生物活性和理化作用。它可以止渴、解酒、抗疲劳,有的黄酮在疾病治疗上发挥了巨大的作用:它可以抗癌、抗病毒、抗肿瘤、抗糖尿病、抗抑郁、抗骨质疏松等。黄酮已成为国内外天然药物开发的研究热点。 有关黄酮类化合物的药理活性研究相对较多而对其的提取工艺的研究和优

超声波提取

超声波提取分离主要是依据物质中有效成分和有效成分群体的存在状态、极性、溶解性等设计的一项学科。合理利用超声波振动的方法进行提取的新工艺,使溶剂快速地进入固体物质中,将其物质所含的有机成分尽可能完全地溶于溶剂之中,得到多成分混合提取液,接下来就为大家详细的讲解一下,希望对大家有所帮助。 利用超声波技术来强化提取分离过程,可有效提高提取分离率,缩短提取时间、节约成本、甚至还可以提高产品的质量和产量。超声技术的应用和药物中化学成分的提取。即利用超声波所产生的的空化等特殊作用,将药物中所含化学成分快速高效地提取出来的一项新的提取技术。 原理 超声波提取是利用超声波具有的机械效应,空化效应和热效应,通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。[1] 机械效应 超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动,从而强化介质的扩散、传播,这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强,沿声波方向传播,对物料有很强的破坏作用,可使细胞组织变形,植物

蛋白质变性;同时,它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度,且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦,这种摩擦力可使生物分子解聚,使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。 空化效应 通常情况下,介质内部或多或少地溶解了一些微气泡,这些气泡在超声波的作用下产生振动,当声压达到一定值时,气泡由于定向扩散(rectieddiffvsion)而增大,形成共振腔,然后突然闭合,这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力,形成微激波,它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂,而且整个破裂过程在瞬间完成,有利于有效成分的溶出。 热效应 和其它物理波一样,超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程,即超声波在介质的传播过程中,其声能不断被介质的质点吸收,介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能,从而导致介质本身和药材组织温度的升高,增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的,因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。 杭州成功超声设备有限公司创立于1995年,是国内从事超声应用研究、大功率超声波换能器开发与生产的专业厂商及国家高新技术企业。公司主要产品有换能器、超声驱动电源等。这些产品作为功率超声应用行业的核心关键部件广泛应用于声化学、塑料焊接、金属焊接、橡胶切割、无纺布焊接等领域。

超声波提取法

四、超声波提取法 (一)超声波的概念 1.超声波的概念 ?超声波是指频率高于可听声频率范围的声波,是一种频率超过17KHz的声波。超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等的传播规律,与可听声波的规律并没有 本质上的区别。超声波属于机械波,是机械振动在弹 性媒质中的传播 ?当声音在空气中传播时,会推动空气中的微粒作往复振动,即对微粒做功。声波功率就是表示声波作功快慢的 物理量。当强度相同时,声波的频率越高,它所具有的 功率就越大。由于超声波的频率很高,所以与一般的声 波相比,超声波的功率是很大的 (一)超声波的概念 ?超声波很像电磁波,能折射、聚焦和反射,但超声波又不同于 电磁波,电磁波可在真空中自由传播,而超声波的传播则要依 靠弹性介质。超声波在传播时,使弹性介质中的粒子产生振荡, 并通过弹性介质按超声波的传播方向传递能量 ?超声波可以产生空化效应、热效应和机械效应 (二)超声波提取原理 ?超声萃取(Utrasonic Solvent Extraction,USE)技术 是由溶剂萃取技术与超声波技术结合形成的新技术, 超声场的存在提高了溶剂萃取的效率 ?超声波是指频率为20千赫~50兆赫左右的电磁波, 它是一种机械波,需要能量载体--介质来进行传播。 超声萃取又称超声提取,即指从某一原料中提取所 需的物质或成分 ?超声作用于液液、液固两相、多相体系表面体系以 及膜界面体系会产生一系列的物理、化学作用,并 在微环境内产生各种附加效应,如湍动效应、微扰 效应、界面效应和聚能效应等,从而引起传播媒质 特有的变化 (1)空化效应 ?当大量的超声波作用于提取介质时,体系的液体内 存在着张力弱区,这些区域内的液体会被撕裂成许 多小空穴,这些小空穴会迅速胀大和闭合,使液体 微粒间发生猛烈的撞击作用 ?此外,也可以液体内溶有的气体为气核,在超声波的 作用下,气核膨胀长大形成微泡,并为周围的液体蒸 气所充满,然后在内外悬殊压差的作用下发生破裂, 将集中的声场能量在极短的时间和极小的空间内释 放出来 1、空化效应 ?当空穴闭合或微泡破裂时,会使介质局部形成几百到几 千K的高温和超过数百个大气压的高压环境,并产生很 大的冲击力,起到激烈搅拌的作用,同时生成大量的微 泡,这些微泡又作为新的气核,使该循环能够继续下去, 这就是空化效应 ?空化效应中产生的极大压力 造成被破碎物细胞壁及整个 生物体的破裂,且整个破裂 过程可在瞬间完成,因而提 高了破碎速度,缩短了破碎 时间,使提取效率显著提高

超声波提取浓缩

设备介绍: 宇砚超声波提取浓缩机组适用于中药、保健品、生物制药、化妆品、食品等行业的常压常温超声波提取、索氏提取、动态热回流提取、植物精油提取及提取液真空浓缩等多种工艺。此设备非常适用于高校、研究所和企事业单位实验室及制药厂研发部门多品种、小批量试生产使用。 设备特点: 1.设备使用效率高:此设备是我公司研制的最新超小型超声波动态提取浓缩机 组,此设备在原超声波动态提取机的基础上优化产品结构将小型的真空减压浓缩设备整合在此设备中,使超声波动态萃取、提取、过滤、减压浓缩、精油冷凝等生产工艺一步完成,大大节省了原材料和工作时间,工作效率比一般多功能提取设备提高了100%~300%。 2.提取温度降 低20~30℃, 有利于热敏 性药物成分 的提取,减少 杂质含量,降 低能耗。 3.此设备可根 据客户实际 需要增加单 独的精油收 集器、精油分 离器这点是 科展在提取 设备上独有 的。 4.宇砚超声波 动态提取浓 缩机组设备 结构精巧,充 分发挥超声 波聚能式发 生器特点,超 声波直接作用物料,利用超声波强化中药提取的机械作用,空化作用,局部高振动、高冲击、高声压剪切作用,使提取时间较传统方法大大缩短4/5以上,药材原材料处理量大 5.Y-TN-C系列超声波动态提取浓缩机组在使用中超声波提取设备跟真空减压 浓缩设备可独立运作,也可联动运行。可最大程度的降低设备使用功耗。 6.避免添加剂的使用。例如从槐米中提取芦丁,在超声作用下,避免了传统方

法需在提取溶剂中添加硼砂、亚硫酸钠,不仅降低生产成本,而且减少污染环境。 7.物料转化率高:聚能超声波提 取为常温提取,物料有效成分 不容易丧失,并且在真空浓缩 过程中蒸发室在较低温度下 工作,使物料内热敏性有效成 分最大程度的保留。这样可更 好的保证物料的提取液的品 质。 8.实现全程密闭条件下运行,减 少过程损失,生产安全性提 高,特别适合于各种易燃、易 爆、毒性大等挥发性有机溶剂 的提取。 9.应性广:提取中药不受成分 极性、分子量大小的限制,适 用于绝大多数中药材和各类 成分的提取;此设备配有油水 分离器和高效冷凝器,可提取 芳香油等植物性精油。 10.浓缩设备:根据客户物料选配刮板浓缩,升膜浓缩,降膜浓缩,膜浓缩。 11.设备可选频率范围:15KHz、20KHz、28 KHz、30 KHz、35 KHz、40 KHz、 50 KHz、60 KHz、80KHz。 设备参数: 设备型号Y-TN-C- 5 Y-TN-C- 10 Y-TN-C- 30 Y-TN-C- 50 Y-TN-C- 100 Y-TN-C- 200 Y-TN-C- 300 Y-TN-C- 500 容量(L)5103555110220320550加热功 率(KW) 58.512.514.517.530电或蒸汽夹层压 力(Mpa) 常压 罐内压 力(Mpa) -0.09

超声波提取工艺的研究与应用

湖南中医药大学 本科毕业论文 学生姓名:谭喜平 学号: 200709090108 学院:湘杏学院 专业:中药学 毕业论文超声波提取工艺的研究与应用 指导教师:肖美凤 2011年05 月28 日

目录 1、引论 (1) 2、超声提取分离原理 (1) 2.1 空化效应 (1) 2.1 机械效应 (2) 2.3 热效应 (2) 3、超声提取分离技术的特点 (2) 4、超声波提取技术在中药材有效成分提取中的研究 (3) 4.1 生物碱类化合物的提取 (3) 4.2 黄酮类化合物的提取 (4) 4.3 多糖类化合物的提取 (4) 4.4 有机酸类化合物的提取 (4) 4.5 皂苷类化合物的提取 (5) 结语 (5) 参考文献 (6)

超声波提取技术的研究与应用 摘要:超声波提取技术是近年来在中药有效成分的分离提取中受到广泛关注的新技术、新工艺,与其他提取方法相比较,超声波提取技术具有无污染、效率高、速度快等优点。本文对超声波在提取分离中的应用进行了综述,并阐述了超声波提取分离的原理和特点。 关键词:超声波;提取;空化效应 Research and application of ultrasonic extraction Abstract: Ultrasonic extraction is a new technology which is widely used in extraction and separation of effective ingredients of traditional Chinese medicine in recent years. Compared with other extraction method, ultrasonic extraction technology has the advantages of no pollution, fast speed, high efficiency, and so on. In this article the application of ultrasound extraction technology were reviewed. At the same time, the theory and characteristics of ultrasound extraction are discussed. Keywords: ultrasonic; extraction; acoustic cavitation

超声波提取

超声波提取中药技术的发展 一、摘要: 超声波萃取中药材的有着其优越性,此方法主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固-液萃取分离。根据此原理及其工作特点能够高效对中药材中的药效物质进行处理。此技术的应用在中药领域中有着重要的地位,人类在进步中也带来了此超声波提取中药技术的发展,对于中药材的处理也有了更广泛的应用,因此此技术在其发展中也出现了很多种有效处理中药材的方法,对于社会的进步,其带来的经济效益是不能忽视的。 二、关键字:超声波、提取、中药、应用发展 三、正文: 近几年来的大量研究表明,超声波作为一种物理能,不仅能通过在空化作用中产生的极大压力造成被破碎物细胞壁及整个生物体破裂而使胞内物质释放、扩散及溶解。在应用方面,利用超声波进行清洗、干燥、杀菌、雾化及无损检测等,是一种非常成熟且有广泛应用的技术。 1、超声波萃取的原理。 超声波萃取中药材的优越性,是基于超声波的特殊物理性质。主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固-液萃取分离。(1)加速介质质点运动。高于20KHz声波频率的超声波的连续介质(例如水)中传播时,根据惠更斯波动原理,在其传播的波阵面上将引起介质质点(包括药材重要效成分的质点)的运动,使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能,迅速逸出药材基体而游离于水中。(2)空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”,“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上,使其中药材成分物质被“轰击”逸出,并使得药材基体被不断剥蚀,其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。(3)超声波的振动匀化使样品介质内各点受到的作用一致,使整个样品萃取更均匀。中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能,而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击,所以能高效率并充分分离出来。 2、超声波萃取的特点。 适用于中药材有效成份的萃取,是中药制药彻底改变传统的水煮醇沉萃取方法的新方法、新工艺。与水煮、醇沉工艺相比,超声波萃取具有如下突出特点: (1)无须高温。无水煮高温,不破坏中药材中某些具有热不稳定、易水解或氧化特性的药效成份,提高中药的疗效。(2)常压萃取,安全性好,操作简单易行,维护保养方便。(3)萃取效率高。萃取时间仅为水煮、醇沉法的三分之一或更少。萃取充分,萃取量是传统方法的二倍以上。(4)具有广谱性。适用性广,绝大多数的中药材各类成份均可超声萃取。(5)超声波萃取对溶剂和目标萃取物的性质(如极性)关系不大。可供选择的萃取溶剂种类多、目标萃取物范围广泛。(6)减少能耗。由于超声萃取无需加热或加热温度低,萃取时间短,因此大大降低能耗。(7)药材原料处理量大,成倍或数倍提高,且杂质少,有效成分易于分离、净化。(8)萃取工艺成本低,综合经济效益显著。 3、超声波提取(Ult ra Sonic Ext raction ,USE)技术的理论应用发展。 超声波是一种弹性机械振动滤,是听觉阈以外的振动,它产生强烈振动,高速度,强

超声提取与回流提取

超声提取与回流提取 一、超声提取概述 超声波指频率高于20KHz,人的听觉阈以外的声波。 近年来,超声波技术在中药制剂提取工艺中的应用越来越受到关注。超声波技术用于天然产物有效成分的提取是一种非常有效的方法和手段。作为中药制剂取工艺的一种新技术,超声波提取具有广阔的前景。 1.1提取原理 超声波提取是利用超声波具有的机械效应,空化效应和热效应,通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。 (1)机械效应超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动,从而强化介质的扩散、传播,这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强,沿声波方向传播,对物料有很强的破坏作用,可使细胞组织变形,植物蛋白质变性;同时,它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度,且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦,这种摩擦力可使生物分子解聚,使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。(2)空化效应通常情况下,介质内部或多或少地溶解了一些微气泡,这些气泡在超声波的作用下产生振动,当声压达到一定值时,气泡由于定向扩散(rectieddiffvsion)而增大,形成共振腔,然后突然闭合,这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力,形成微激波,它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂,而且整个破裂过程在瞬间完成,有利于有效成分的溶出。 (3)热效应和其它物理波一样,超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程,即超声波在介质的传播过程中,其声能不断被介质的质点吸收,介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能,从而导致介质本身和药材组织温度的升高,增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的,因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。 此外,超声波还可以产生许多次级效应,如乳化、扩散、击碎等,这些作用也促进了植物体中有效成分的溶解,促使药物有效成分进入介质,并于介质充分混合,加快了提取过程的进行,并提高了药物有效成分的提取率。 1.2提取特点 (1)提取温度低:超声波提取时不需加热,温度在40℃—60℃,避免了中药常规煎煮法、回流法长时间加热对有效成分的不良影响,适用于对热敏物质的提取;同时,由于其不需加热,因而也节省了能源。 (2)提取时间短:与传统提取方法缩短2/3以上; (3)提取效率高:超声波提取提高了药物有效成分的提取率,节省了原料药

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