论文答辩-.ppt

1 论文报告 2 论文题目超声波辅助萃取天然植物香料研究进展 3 下面是对本课题研究情况的评述 及本文所要解决的问题 采用的方法 成果及意义等 天然植物香料是指取自自然界的保持原有植物香气特征的香料通常以香料植物的花果 叶 枝 皮 根或地下茎 种籽等含香器官及树脂分泌物为原料 制成精油 浸膏 配剂 香脂 油树脂和净油等香料制品 我国有着丰富的香料植物资源 约有500余种 芳香植物广泛分布于20个省市 但只有少数被开发利用 天然香料提取分离技术还处于相对落后的状态 在传统提取方法过程中 不可避免要经历加热过程 因而改变了天然香料的独特香韵和风味 因此 探索新型天然植物香 4 料提取方法减少对有效成分的破坏 有效提取出香成分 使天然植物香料的香气更加纯正 成为了近些年来我国天然香料行业的发展方向 而超声波辅助萃取技术便是其中的研究热点 超声波辅助萃取是利用超声波辐射压强产生的强烈空化效应 扰动效应 高加速度 击碎和搅拌作用等多级效应 增大物质分子运动频率和速度 增加溶剂穿透力 从而加速目标成分进入溶剂 促进提取的进行 超声波辅助萃取与传统的萃取技术相比 具有快速 价廉 高效的优点 5 目前 超声波辅助萃取技术在食品工业中的应用主要集中在天然香料 功能性油脂 多糖及蛋白质的提取等 其中天然植物香料提取方面的研究异常活跃 6 一 超声波 溶剂法 萃取天然植物香料研究进展 一 香料植物根和根茎的超声波萃取 二 香料植物叶的超声波萃取 三 香料植物花的超声波萃取 四 香料植物皮的超声波萃取 五 香料植物种子和果实的超声波萃取 7 二 超声强化超临界CO2萃取天然植物香料研究进展三 超声 微波协同萃取天然植物香料研究进展四 超声波辅助萃取天然植物香料展望及结论 8 一 超声波 溶剂法 萃取天然植物香料研究进展天然植物香料通常是由数十种以上的有机化合物组成的混合物 不同香料植物的可有效利用部位不同 不同部位的致香成分储藏形式也不同 因此超声波萃取方法及特点也各不相同 本文按植物器官分类加以论述 9 超声波萃取仪 一 香料植物根和根茎的超声波萃取以姜棵植物为例 姜科植物的致香成分主要存在于根部 陈晓颖等比较了超声波提取法与水蒸汽蒸馏法提取的姜黄挥发油化学成分及其相对含量 好处 超声波提取无须加热 提取时间短 提取效率高 可代替水蒸汽蒸馏法用于姜黄挥发油的提取分离 10 具体如下 全其根等利用超声波法提取高良姜中油树脂 当PH 7 溶剂为70 乙醇 超声波提取时间为130min时 高良姜油树脂提取率约为1 7 刘洪玲等采用超声波 水蒸气回流法从郁金中提取挥发油 收油率为0 31 并检测出两种没有报道过的主要成分2 四葵氧基 乙醇 4 88 和十七烷胺 9 48 另外 其他香料植物的根和根茎的超声波辅助提取香料也有研究 张振凌等采用超声波浸提法制备当归流浸膏的工艺不仅提高了浸提效率缩短了生产周期还提高了总体含量和有效成分阿魏酸含量 丁玉萍等研究了超声波溶剂萃取法提取千年健挥发油 11 二 香料植物叶的超声波萃取韦小杰等以八角树枝叶为原料 比较了水中蒸馏 超声波辅助提取及微波辅助提取三种方法提取八角油 其效果发现超声波辅助提取八角油时间缩短1h 出油率提高了约13 而反式茵香脑含量无明显变化 于海莲等首次采用新型的超声波萃取技术对洋葱中精油进行提取 最佳优化工艺条件为 正己烷作萃取剂 液料比为3 1 超声波功率为250W 超声波萃取时间为7min 酶解时间为70min 其洋葱精油的收率为0 33 比较 同时用水蒸馏提取法 微波辅助水蒸馏提取法和超声提取法提取大蒜中的挥发油 比较发现超声提取法可减少对热敏性化合物的破坏 并且实验操作简单 具有工业化生产的价值 12 陈瑾 陆占国等采取超声波研究也得到较其它方法更好的效果 13 三 香料植物花的超声波萃取郑敏燕等用超声波法提取丁香花中的丁香油 结果表明超声波提取收率比水蒸气蒸馏高7 8 平均收率达12 57 同时研究发现 超声波提取最佳时间为30min 重复一次效果更佳 张照红等进行了超声波辅助萃取薰衣草精油研究 其优化的最佳工艺为 料液比为1 12 粉碎粒度为40目 超声时间为30min 在此条件下得率为1 09 相对传统的提取方法 超声波辅助溶剂萃取法大大提高了能提高有效成分的溶出速度和溶出次数 缩短提取时间 节省溶剂的消耗 提出率高 14 四 香料植物皮的超声波萃取全其根等对在超声波作用下从桂皮中浸提有效成分 工艺条件为 超声提取功率0 75KW 超声时间60min 桂皮与浓度为75 的乙醇用量之比为1 6 w v 提取率为18 95 15 马丽萍等报道了超声波处理能使从柑桔皮渣中联合提取香精油的得率相对直接蒸馏和添加NaCl高 达约2 71 GC MS分析精油最主要的组分为是柠檬烯 81 7 16 香水 汽车补充液 17 车用香水 沐浴乳 香薰灯 五 香料植物种子和果实的超声波萃取欧阳玉祝等用超声波辅助提取法从花椒籽核和花椒籽壳中提取花椒油 花椒油的提取率可达7 8 和6 74 比加热提取法高了48 9 以上 但2种花椒油化学成分差异很大 其中具有花椒麻辣风味的麻辣酞胺物质主要存在花椒籽壳油中 18 二 超声强化超临界CO2萃取天然植物香料研究进展超声强化超临界CO2萃取技术是在超临界CO2萃取的同时附加超声场 以达到降低超临界萃取压力萃取温度 缩短萃取时间 最终提高萃取率目的的技术 因此超声作为超临界CO2萃取强化的手段目前来越得到香料研究人员的广泛关注 成为了天然植物香料提取的一个研究热点 19 20 叶若柏研究了施加超声场强化超临界CO2萃取辣椒籽中的有效成分 超声能使萃取速率提高约15 且不引起萃取物有效成分的降解 超声场显著地提高了辣椒籽萃取过程内 外传质系数 叶若柏研究了施加超声场强化超临界CO2萃取辣椒籽中的有效成分 超声能使萃取速率提高约15 且不引起萃取物有效成分的降解 超声场显著地提高了辣椒籽萃取过程内 外传质系数 叶若柏研究了施加超声场强化超临界CO2萃取辣椒籽中的有效成分 超声能使萃取速率提高约15 且不引起萃取物有效成分的降解 超声场显著地提高了辣椒籽萃取过程内 外传质系数 三 超声一微波协同萃取天然植物香料研究进展超声波一微波协同萃取技术是将超声与微波两种萃取作用方式相结合 充分利用超声波振动的空作用以及微波的高能作用 克服了常规超声波和微波萃取之不足 实现了低温常压条件环境下样品快速 高效的提取 因此 超声波一微波协同萃取新技术也逐渐开始应用于天然植物香料提取领域 21 超声波一微波协同萃取技术是将超声与微波两种萃取作用方式相结合 充分利用超声波振动的空作用以及微波的高能作用 克服了常规超声波和微波萃取之不足 实现了低温常压条件环境下样品快速 高效的提取 因此 超声波一微波协同萃取新技术也逐渐开始应用于天然植物香料提取领域 超声波一微波协同萃取技术是将超声与微波两种萃取作用方式相结合 充分利用超声波振动的空作用以及微波的高能作用 克服了常规超声波和微波萃取之不足 实现了低温常压条件环境下样品快速 高效的提取 因此 超声波一微波协同萃取新技术也逐渐开始应用于天然植物香料提取领域 ShrmaA等采用微波一超声场协同萃取香荚兰中的香兰素 最高得率达29 068 唐仕荣等利用超声波一微波协同萃取技术从生姜粉中姜辣素 发现超声波250W微波协同处理60s姜辣素的提率可达到3 262 是直接热回流提取2h的1 5倍 22 香料皇后 香荚兰 四 超声波萃取技术其优点总结为 超声波萃取技术与常规萃取技术相比 具有快速 价廉 高效的优点 与索氏萃取相比 超声波技术增强了系统的极性 提高萃取效率 超声波萃取允许添加共萃取剂 以进一步增大液相的极性 操作时间比索氏萃取短 与超临界萃取相比 超生波萃取仪器设备简单 萃取成本低的多 可提取多种化合物 与微波辅助萃取相比其优点体现在 比微波萃取速度快 酸消解中 超声波萃取更安全 多数情况下 超声波萃取操作步骤少 过程简单 不易对萃取物造成污染 23 五 超声波辅助萃取天然植物香料展望及结论天然植物香料广泛应用于食品 烟草和日化工业 随着香料工业的迅速发展 天然植物香料的提取分离技术将逐渐趋于成熟 向高效 环保的方向迈进 虽然国内外超声波辅助萃取技术的研究才刚起步 但其在天然植物香料提取的应用己经初步显示出独特的优势 并已经被人们所重视 不足 目前超声辅助萃取的研究主要停留在实验室的很小规模上 针对某个具体对象进行简单的工艺条件试验 由于其能耗较高 噪音较大 相关机理研究不充分等原因 目前产业化的例子还不多 为了促进超声波辅助萃取天然香料产业化 我们认为应该重点概括考虑以下几点 1 天然香料多为混合物 成分复杂 不同的天然香料提取选择不同的参数 频率 声强 提取时间 溶剂等 会出现不同的结果 因此根据天然香料种类 所处理的部位 湿度 形状及粒分布等采用适宜的参数 才能提高天然香料提取率 24 2 在天然香料超声辅助提取的进一步研究中 应对其作用机理和动力学模型进行深入探