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山西師范大學本課畢業(yè)論文 苦蕎麥籽殼中蘆丁的提取工藝優(yōu)化苦蕎麥籽殼中蘆丁的提取工藝優(yōu)化 和含量的測定和含量的測定 姓姓名名 院院系系 專專業(yè)業(yè) 班班級級 學學號號 指導教師指導教師 答辯日期答辯日期 成成績績 苦蕎麥籽殼中蘆丁提取工藝優(yōu)化和含量的測定 內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要 本文主要應(yīng)用了紫外可見分光光度計，研究了以苦蕎麥籽殼為原料中 蘆丁的提取得率并進行工藝條件的優(yōu)化，采用乙醇溶液浸提研究了溶劑體積分 數(shù)、液料比（ml：g） 、浸提時間等不同條件對蘆丁提取得率的影響。單因素水平 研究結(jié)果表明：在 60%的乙醇溶液、液料比為 30、浸提時間 4h 條件下，蘆丁提 取率最大。 通過單因素試驗和 3 因素 3 水平的響應(yīng)面方法確定了各因素對蘆丁提 取率的影響，最佳提取工藝為：60%的乙醇 溶液、1:30 的料液比、浸提時間為 3h,蘆丁提取率最高，為 3.0%。 【關(guān)鍵詞】【關(guān)鍵詞】苦蕎麥籽殼苦蕎麥籽殼蘆丁提取工藝蘆丁提取工藝乙醇浸提法乙醇浸提法紫外分光光度計紫外分光光度計 響應(yīng)面法響應(yīng)面法 Determination of rutin extraction process optimization and content of bitter buckwheatseed shell Abstract This paper applied the uv-vis spectrophotometer, the researches on the bitter buckwheat shell as raw material in the seeds of rutin mention made and the technology conditions rate optimization, using ethanol solution soaks raises study solvent volume fraction, liquid material than (ml: g), soaks raises different conditions on time has the effect of rutin mention rate. Single factor level results show that in the 60% ethanol solution, liquid material than for 30, soaks raises time 4 h conditions, the yield rutin largest. By single factor experiment, and 3 factors 3 levels of the response surface method to identify various factors on the influence of rutin extraction yield, the best extraction technology for: 60% ethanol solution, 1:30 liquid materials of than, soaks raises time is 3 h, rutin extraction yield is the highest, about 3.0%. 【key wards】Bitter buckwheat shell seedRutin extraction technology Ethanol leaching formulationUv spectrophotometer The response surface method 一目錄 引言 1 （一）苦蕎麥籽殼中蘆丁提取工藝研究動態(tài).1 （二）本文研究內(nèi)容. 1 一、材料與方法.2 （一）材料2 1.生物材料2 2.儀器與設(shè)備.2 3.試劑.2 （二）實驗方法.2 1.蘆丁標準曲線的繪制 2.蘆丁提取的工藝流程.3 3.蘆丁含量的測定3 二、實驗結(jié)果及分析5 （一）蘆丁定量測定. 5 1.蘆丁標準曲線.5 2.單因素水平蘆丁得率.5 （二）響應(yīng)面分析蘆丁提取條件.7 三、討論7 參考文獻 8 致謝.9 苦蕎麥籽殼中蘆丁提取工藝優(yōu)化和苦蕎麥籽殼中蘆丁提取工藝優(yōu)化和 含量的測定含量的測定 姓名：王瑩指導教師：王文科 引言 苦蕎麥（Tartary buckwheat） ，屬雙子葉蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬 （Fagopyrumescuentum） 。性味苦、平、寒，有益氣力、續(xù)精神、利耳目、降 氣寬腸健胃的作用。主要在我國西北、西南、華北、中南等地區(qū)有分布和栽培。 蘆?。≧utin）,是維生素 P 的主要成分之一，屬于黃酮醇類化合物，其分子 式為 C27H30O16,分子量為 610.53，化學名為：3,3,4,5,7-五羥基黃酮 -3-O-蕓香糖苷，結(jié)構(gòu)式為： 苦蕎麥中含有大量的蘆丁，大約占到苦蕎麥中黃酮類物質(zhì)總量 70%90。 并且蘆丁含量是甜蕎麥中的 30 到 50 倍。蘆丁具有維持血管彈性，增強毛細血管 抵抗力，降低其脆性與通透性，并促進其細胞增生和防止血細胞凝集的作用，蘆 丁能增強 Vc 的作用， 并促進 Vc 在體內(nèi)的蓄積。 能降低人體血脂， 膽固醇， 血壓， 血糖，防止心血管疾病。此外，它還涼血止血，清肝瀉火，抗菌，抗氧化，抗輻 射，消除自由基，提高人體免疫力等。臨床上主要用于糖尿病，高血壓，高血脂， 冠心病的輔助治療，也用于腦血栓所致的偏癱，失語及動脈硬化等癥。蘆丁可以 直接作為藥品，也用于復配和藥物的中間體，還可以用于食品，化妝品的添加劑 和著色劑。 目前，隨著我國人口結(jié)構(gòu)向老齡化的轉(zhuǎn)變，對預防和治療心腦血管疾病的藥 物如蘆丁片， 羥基蘆丁等的需求量逐年增加， 因此開發(fā)利用極為豐富的植物資源， 從中提取具有藥用價值的天然蘆丁，具有很好的經(jīng)濟效益。而且苦蕎麥作為北方 一種常見農(nóng)作物，分布很廣，不管是在研究上還是工業(yè)生產(chǎn)上都有價格低廉，資 源充足，取材就近等優(yōu)點。 （一）苦蕎麥籽殼中蘆丁提取工藝研究動態(tài) 目前的提取方法主要有熱水提取法、醇提取法、堿水煮法、冷堿水浸提 取法、索氏抽提法等。其中堿煮酸沉法應(yīng)用最為廣泛，但提取率不太理想， 僅 10.1，提取成本太高，有待于進一步的研究。經(jīng)過多方面文獻資料的 查閱 ，醇提取法效果比較好，得率高。整個操作過程既簡單方便又保持了 蘆丁有機活性成分。 （二）本文研究內(nèi)容 本課題就采用乙醇浸提法，以不同的乙醇濃度、提取時間、料液比，采 用紫外分光光度及研究不同的提取條件對蘆丁提取得率的影響， 用響應(yīng)面分 析最佳條件以提高蘆丁的得率，為蘆丁的工藝提取優(yōu)化提供參考。 一、材料與方法 （一）材料 1.試驗材料:苦蕎麥籽殼（干燥，購于山西省臨汾市堯都區(qū)） 2.儀器與設(shè)備 電子分析天平（JA1203N）上海精密科學儀器有限公司 電熱鼓風干燥箱北京醫(yī)療設(shè)備三廠（DF 系列） UV-7504c 紫外可見分光光度計上海欣茂儀器有限公司 數(shù)顯恒溫水浴鍋常州國華電器有限公司 微量移液器北京正興宏業(yè)生物技術(shù)有限公司 濾紙稱量紙量筒燒杯玻璃棒漏斗移液管 3.試劑及藥品 95%乙醇天津化學試劑一廠分析純 無水乙醇分析純 亞硝酸鈉分析純 硝酸鋁分析純 氫氧化鈉分析純 蒸餾水 蘆丁藥片山西臨汾制藥廠 60%乙醇自制 40%乙醇自制 80%乙醇自制 （二）實驗方法 1.蘆丁提取工藝的流程 苦蕎麥籽殼60干燥粉碎浸提（不同的乙醇濃度、不同 的料液比、不同的提取時間）過濾（多次取液去渣）測量吸光度 計算提取率 2.蘆丁含量的測定 2.1 對照品對照品蘆丁片取自竹林大藥房，每片蘆丁有 75mg,其中含蘆丁 20mg， 稱量干燥至恒重的蘆丁片粉末 750mg，用甲醇 100ml，置水浴上微熱，過濾得蘆 丁溶液。精密吸取 10ml，置 100ml 容量瓶中，加水至刻度，搖勻，即得每 ml 含 無水蘆丁 0.2mg,備用。 2.2 標準曲線標準曲線 取對照品溶液 0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 與 6.0ml 分別置 于25ml的容量瓶中， 加水至6ml， 加5%NaNO2 1ml， 搖勻， 放置6min。 加10%AL(NO3)3 1ml，搖勻，放置 6min。加 5%NaOH 1ml，加水至刻度，放置 15min，以試劑空白 作參比，在 500nm 波長下測定吸光度，繪制標準曲線（見圖 1） 。 2.3 測定樣品測定樣品 取各種方法的提?。ㄒ姳?1）所得慮液 3ml，置于 25ml 容量 瓶中，照標準曲線依次加入各種試劑，以試劑空白作參比，500nm 處測吸光度， 計算蘆丁含量（見表 4 及表 5） 。 表 1 單因素水平表 水平乙醇體積 分數(shù)% 提取時間 h 料液比 （g:ml） 14021:10 26031:30 38041:50 蘆丁提取慮%100% 二、實驗結(jié)果及分析 （一）標準曲線的繪制 表 2蘆丁標準品溶液的測定 編號1234567 蘆丁液(ml)0123456 蒸餾水（ml）6543210 蘆丁含量(mg)00.20.40.60.81.01.2 吸光度 A00.0980.1490.2180.3020.3610.433 提取所得蘆丁含量 樣品總量 圖 1 蘆丁溶液的標準曲線 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 00.20.40.60.811.21.4 mg A 系列 1 線性 (系列 1) 以蘆丁含量對吸光度作標準曲線，其回歸方程為：A=0.3532m+0.0111 R2=0.9964 標準曲線繪制條件的討論： 在實驗條件下，蘆丁中的 5羥基4酮基，3羥基4酮基及鄰二酚 羥基與 AL 3+離子螯合，生成黃色配合物，加入強堿后，顏色由黃色變?yōu)樯罴t，經(jīng) 722 型分光光度計測定，在 500nm 處有吸收峰，故選用 500nm 譜線。 強堿（5% NaOH）加入 10ml 時，吸光值比較穩(wěn)定。 對于顯色時間，對吸光值也有影響，當顯色時間小于 15min 時，吸光值偏小 且不穩(wěn)定。當顯色時間在 15min1.5h 時，吸光值最大且穩(wěn)定，數(shù)小時后，吸光 值逐漸降低。所以，測定樣品宜在顯色穩(wěn)定時間內(nèi)及時測定。 （二）各種單因素水平比較及討論 2.1 實驗結(jié)果 單因素水平研究了乙醇濃度、料液比、提取時間對蘆丁提取率的影響，結(jié)果 如下表 3。 表 3 單因素水平蘆丁得率 序號乙醇（%）料液比時間（h）吸光度 A（%）提取率(%) 1 401:3020.343 601:3020.481 801:3020.350 2 601:1020.173 601:3020.339 601:5020.271 3 601:3010.147 601:3020.271 601:3030.238 由表 3 可見，在料液比和提取時間一定條件下，蘆丁得率隨著乙醇濃度的增 加，顯著增加，但當乙醇濃度到 60%左右后，達到最值，往后趨于穩(wěn)定值稍有下 降；在乙醇濃度和提取時間一定條件下，蘆丁得率隨著料液比值減小而增大，當 料液比達到 1： 30 時為最大值， 之后趨于下降； 在乙醇濃度和料液比一定條件下， 蘆丁得率隨著提取時間的增多而增大，當?shù)竭_ 2h 時蘆丁得率最大，之后趨于平 滑。 （三）響應(yīng)面實驗分析 表 4 蘆丁得率的單因素影響因子和響應(yīng)面軟件中的實驗因子對照表 A 乙醇濃度 （%） B 料液比 （ml:g） C 浸泡時間 （h） -140101 060302 180503 表 5 響應(yīng)面設(shè)計軟件綜合試驗及結(jié)果： 試驗號 因素 1 A 乙醇濃度 （%） 因素 2 B 料液比 （ml:g） 因素 3 C 浸泡時間 （h） 吸光度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 -1 -1 1 1 0 1 1 -1 -1 -1 1 0 -1 1 0 0 0 1 1 1 0 -1 0 1 0 0 0 -1 1 -1 1 0 1 -1 0 -1 1 0 1 1 -1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 1 -1 0.175 0.102 0.221 0.330 0.106 0.276 0.111 0.109 0.189 0.192 0.096 0.113 0.124 0.235 0.347 0.271 0.086 表 6 響應(yīng)面實驗分析 1.多因子之間交互作用結(jié)果分析（平方和方差分析） 項目總述項目總述 (Sum of Source) 平方和平方和 (Sum of Squares) 自由自由 度度 (df) 均方均方 (Mean Square) F值值 (F Value) P值值 概率概率 F (p-value Prob F) 評價評價 模型（Model）0.1190.0127.690.0068significant A-A6.696E-00316.696E-0034.330.0759 B-B0.02510.02515.900.0053 AB4.249E-00414.249E-0040.280.6162 BC1.642E-00311.642E-0031.060.3368 A20.01110.0117.400.0297 B20.03610.03623.100.0020 C20.01910.01912.240.0100 剩余值和 （Residu al） 0.01171.545E-003 總和(Cor Total) 0.1216 圖 2 響應(yīng)面交互作用平面圖 1.液料比和乙醇濃度的交互關(guān)系 2.液料比和時間的交互關(guān)系 3.時間和濃度的交互關(guān)系 圖六 響應(yīng)面交互作用立體圖 1.液料比和濃度交互關(guān)系 2.液料比和時間的交互關(guān)系 2.最后的分析方程歸納： 得到 3.最后結(jié)果分析 序號 （Number） A 濃度 （%） B 液料比 （ml：g） C 時間 （h） 吸光度 （A） 最高期 望值 選擇 1 2 80 80 30 50 3 3 0.276 0.271 1 1 Selected 有兩個符合規(guī)定的選項： 有圖表可知，當乙醇濃度為 80%；液料比為 30；浸泡時間為 3h 時所得的吸光度 （ads）最佳為 0.276，對應(yīng)的蘆丁為 mg 它的得率是。 三、討論 苦蕎麥中蘆丁的的提取工藝優(yōu)化。 單因素的實驗結(jié)果表明：1.在固定條件液料比為 30，浸泡時間為 2h 時，從 濃度的影響可以看出，在乙醇濃度比較小為 40%時，雖然有一定影響效果但是效 果弱。當濃度達到 60%時溶解能力有顯著增強，隨著再加大濃度對蘆丁得率影響 很小。2.在固定條件乙醇濃度為 60%，浸泡時間為 2h 時，在液料比為 10 和 30 時蘆丁得率有明顯的上升變化，而在液料比增加到 50 時，蘆丁得率上升不明顯。 3.在固定條件乙醇濃度為 60%，液料比為 30 時，在浸泡時間為 1 小時時，蘆丁 得率很低。當浸泡時間達到 2h 時，蘆丁得率明顯上升，當浸泡時間為 3h 時上升 趨勢有所平緩趨于下降。綜合分析，料液比和浸泡時間在我所選定的測量范圍內(nèi) 對蘆丁得率的影響要大于乙醇濃度對于蘆丁的得率的影響的。 交互因子的影響分析：1.回歸分析，在回歸方程中， 2.圖像分析，利用 RSM 三維圖綜合反映了各變量與響應(yīng)之間、變量與變量之間的 關(guān)系。 參考文獻 1 彭展英 蘆丁片中蘆丁含量測定方法的探索。廣東化工,2009（60） 2 元曉梅,蔣明蔚,胡正芝 聚酰胺吸附硝酸鋁顯色法測定山楂及山楂制品中的總黃酮 含量J. 食品與發(fā)酵工業(yè). 1996(04) 3張宏志， 管正學， 王建立， 蕎麥中天然蘆丁的提取方法研究。 內(nèi)蒙古農(nóng)牧學院學報， 1997 （6）436-437 4賈冬英，耿磊，姚開，苦蕎麥中提取蘆丁的研究。延安大學學報，1997（12） ：69-71 5黃海燕，徐德平，不同提取條件對苦蕎粉中蘆丁提取率的影響。食品與發(fā)酵工業(yè)，2008， （6） ：34 6李鵬，陶亮亮，丁敬敏，達超超，唐志華，苦蕎麥中蘆丁的提取工藝研究。飲料工業(yè)， 2011， 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