学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

太湖蓝藻中天然色素提取技术的研究

作 者: 尹腾
导 师: 陶文沂
学 校: 江南大学
专 业: 发酵工程
关键词: 蓝藻 类胡萝卜素 叶绿素 叶绿素铜钠盐
分类号: TS264.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 117次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


太湖蓝藻水华暴发越来越频繁,蓝藻打捞技术和脱水技术已成熟,将蓝藻资源化利用日趋受到重视。蓝藻中含有大量的天然色素如类胡萝卜素叶绿素-α等,可应用于食品、医药、日用化学品等行业,因此提取利用蓝藻中的天然色素、变废为宝,将是治理太湖可持续发展的一项有效措施。本文以太湖蓝藻为原料,研究了超临界CO2萃取类胡萝卜素工艺,并对类胡萝卜素进行了分离、纯化和鉴定;进而对萃取类胡萝卜素后的残渣进行溶剂提取和超声.微波协同萃取叶绿素-α的工艺研究,并进行了叶绿素铜钠盐的制备工艺以及叶绿素铜钠盐的结构分析鉴定和稳定性研究。以喷雾干燥后的蓝藻为原料,类胡萝卜素萃取得率为指标,对超临界CO2萃取类胡萝卜素的工艺进行了研究。采用单因素和Box-Benhnken优化试验,获得了最佳萃取工艺条件:萃取温度52℃,萃取压力25 MPa,萃取时间76 min,CO2流量18 Kg/h,类胡萝卜素萃取得率为0.621±0.009 mg/g;萃取物经皂化、硅胶柱分离及结晶得到一种类胡萝卜素,并通过UV、LC/MS和NMR等图谱的解析,确定该类胡萝卜素为β-胡萝卜素。以超临界CO2萃取后的残渣为原料,叶绿素-α提取得率为指标,对提取叶绿素-α的工艺进行了研究。采用单因素和Box-Benhnken优化试验,获得了溶剂提取叶绿素-α的最佳工艺条件:乙醇浓度86%,温度69℃,时间6.6 min,液固比为20:1,萃取2次,叶绿素-α提取得率为3.216±0.013 mg/g;同时采用了单因素和中心组合设计优化试验,获得了超声-微波协同萃取叶绿素-α的最佳工艺条件:超声50 w,微波功率250 w,乙醇浓度85%,萃取时间为156 s,液固比为15:1,萃取2次,叶绿素-α萃取得率为3.315±0.067 mg/g。叶绿素铜钠盐的制备工艺研究表明:皂化温度60℃、时间40 min以上时皂化较彻底;酸化置铜pH 1-2以及温度50℃、时间60 min以上时铜化较彻底,再经成盐结晶得到叶绿素铜钠盐,其得率为1.91%;利用UV、HPLC、LC/MS等方法,对叶绿素铜钠盐进行了分析测试和结构鉴定,确定了该工艺制备的叶绿素铜钠盐主要成分为Cuchlorin p6,并根据其分子结构和产生的分子离子峰碎片,对其电离机理进行了推测分析。叶绿素铜钠盐稳定性研究结果表明:叶绿素铜钠盐热降解遵循零级反应动力学规律,反应活化能Ea为56.35 kJ/mol,其热降解速率随温度升高而加快,半衰期随温度升高而降低;叶绿素铜钠盐适合在碱性条件下保存,而且氧化剂H2O2和还原剂Na2SO3对其影响不大;金属离子对叶绿素铜钠盐有一定的影响,其中加入Fe2+后溶液变为黄绿色,吸光度呈增大趋势,加入Zn2+、Co2+、Mg2+吸光度呈现下降趋势,同时金属离子浓度越大,叶绿素铜钠盐降解程度越明显;常用食品添加剂麦芽糖、葡萄糖和蔗糖对叶绿素铜钠盐的稳定性无不良影响,同时可以与低浓度NaCl共存。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 太湖蓝藻污染和治理概况  9
  1.2 蓝藻综合利用研究现状  9-11
    1.2.1 能源化利用  10
    1.2.2 藻胆蛋白的利用  10
    1.2.3 胞外多糖的利用  10-11
    1.2.4 其他方面的利用  11
  1.3 天然色素的研究进展  11-14
    1.3.1 天然色素的种类及特点  11-12
    1.3.2 天然色素的提取方法  12-13
    1.3.3 天然色素的精制  13-14
  1.4 本课题研究的主要内容  14-15
第二章 实验材料与方法  15-21
  2.1 实验材料  15
    2.1.1 实验原材料  15
    2.1.2 实验试剂  15
    2.1.3 实验仪器与设备  15
  2.2 实验方法  15-21
    2.2.1 蓝藻中色素的测定方法  15
    2.2.2 超临界CO_2萃取类胡萝卜素实验研究  15-16
    2.2.3 类胡萝卜素分离纯化及结构鉴定  16-17
    2.2.4 溶剂提取叶绿素-α实验研究  17-18
    2.2.5 超声-微波协同萃取叶绿素-α实验研究  18
    2.2.6 叶绿素铜钠盐的制备工艺  18-19
    2.2.7 叶绿素铜钠盐的分析检测  19
    2.2.8 叶绿素铜钠盐的稳定性研究  19-21
第三章 结果与讨论  21-49
  3.1 超临界CO_2萃取类胡萝卜素工艺研究  21-26
    3.1.1 萃取时间的选择  21
    3.1.2 萃取温度和压力的选择  21
    3.1.3 响应面法优化类胡萝卜素萃取工艺  21-24
    3.1.4 总类胡萝卜素的萃取动力学研究  24-26
  3.2 类胡萝卜素分离纯化及结构鉴定  26-31
    3.2.1 类胡萝卜素的HPLC检测  26-28
    3.2.2 类胡萝卜素的特征吸收峰  28
    3.2.3 类胡萝卜素的化学反应定性分析  28
    3.2.4 类胡萝卜素的LC-MS分析  28-29
    3.2.5 类胡萝卜素的NMR分析  29-31
  3.3 溶剂提取叶绿素-α工艺研究  31-35
    3.3.1 提取溶剂的选择  31-32
    3.3.2 溶剂浓度的选择  32
    3.3.3 提取时间的选择  32
    3.3.4 提取温度的选择  32
    3.3.5 溶剂液固比的选择  32
    3.3.6 提取次数的选择  32
    3.3.7 响应面设计法优化溶剂提取蓝藻中叶绿素-α提取工艺  32-35
  3.4 超声-微波协同萃取叶绿素-α工艺研究  35-39
    3.4.1 萃取溶剂的选择  35-37
    3.4.2 溶剂浓度的选择  37
    3.4.3 萃取时间的选择  37
    3.4.4 萃取功率的选择  37
    3.4.5 液固比的选择  37
    3.4.6 萃取次数的选择  37
    3.4.7 超声微波协同萃取叶绿素-α工艺条件优化  37-39
  3.5 萃取叶绿素-α比较实验  39-40
    3.5.1 萃取方式对叶绿素-α得率的影响  39-40
    3.5.2 蓝藻干燥方式对叶绿素-α萃取得率的影响  40
  3.6 叶绿素铜钠盐的制备工艺  40-42
    3.6.1 皂化工艺条件的选择  40-41
    3.6.2 萃取  41
    3.6.3 酸化铜化工艺条件的选择  41-42
    3.6.4 成盐  42
  3.7 叶绿素铜钠盐的分析检测  42-44
    3.7.1 叶绿素铜钠盐特征吸收峰  42
    3.7.2 叶绿素铜钠盐HPLC及质谱图  42-44
  3.8 叶绿素铜钠盐的成品检测  44-45
  3.9 叶绿素铜钠盐稳定性研究  45-49
    3.9.1 叶绿素铜钠盐热稳定性分析及动力学模型  45-47
    3.9.2 pH对叶绿素铜钠盐稳定性的影响  47
    3.9.3 还原剂、氧化剂对叶绿素铜钠盐稳定性的影响  47-48
    3.9.4 金属离子对叶绿素铜钠盐稳定性的影响  48
    3.9.5 食品添加剂对叶绿素铜钠盐稳定性的影响  48-49
结论与展望  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-55
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文  55

相似论文

  1. 两个不同叶色棉花品种光合功能对高温胁迫的响应差异及机理,Q945.11
  2. CRZ-1对小麦盐胁迫生长、叶绿素酶活性抑制及大田产量的影响,S512.1
  3. 桃杂交后代(F1)幼苗光合效能评价,S662.1
  4. 一株溶藻细菌对铜绿微囊藻的溶藻机制及其溶藻物质特性的研究,X173
  5. 山仔水库沉积物蓝藻复苏环境影响因子研究,X524
  6. 基于ArcGIS Server的农区水质遥感反演信息系统构建研究,S127
  7. 太湖水华蓝藻脱水及好氧堆肥技术研究,S141.4
  8. 弱筋小麦叶片光合作用和叶绿素荧光参数对灌浆期弱光响应的定量研究,S512.1
  9. 叶绿素缺乏对大豆叶片光能分配及耐光抑制特性的影响,S565.1
  10. 近红外光谱分析技术在尖椒叶片生长信息获取中的应用,S641.3
  11. 怀地黄连作障碍消减技术研究,S435.672
  12. 光强对罗勒叶中花青素含量及光合特性的影响,S636.9
  13. 高温胁迫对番茄幼苗生长及生理代谢的影响,S641.2
  14. 基于同化能力杂种优势早期评价的桃光合特性研究,S662.1
  15. 叶绿素缺乏及高氮对大豆叶片光合功能的影响,S565.1
  16. 叶绿素缺乏对水稻光系统光化学功能的影响,S511
  17. 夜间低温对番茄苗期抗逆性、基因表达谱及碳水化合物代谢的影响,S641.2
  18. 水库水体叶绿素a光学性质及浓度遥感反演模式研究,S127
  19. 拟南芥神经酰胺酶基因的功能分析,Q943
  20. 海洋浮游植物细胞体积与细胞碳、氮及叶绿素a含量之间的关系,Q948.8
  21. 水稻冠层叶片SPAD数值变化特征及其在氮素营养诊断中的应用,S511

中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 酿造工业 > 调味品的生产 > 食用色素
© 2012 www.xueweilunwen.com