毕业设计论文 超声波法提取；生姜；姜黄酮；姜辣素.doc

四川理工学院本科毕业论文 中文摘要摘 要以生姜为原料，研究了超声波法提取生姜黄酮和姜辣素的工艺条件在单因素实验的基础上，选取乙醇浓度、超声时间、超声温度、物料比为影响因素，通过正交实验研究提取的最佳工艺条件实验结果表明：以65%乙醇溶液为提取溶剂，提取时间25min，提取温度50℃，物料比1：30，超声波功率140W，提取姜黄酮效果最佳，此条件下的生姜黄酮得率可达1.0550%以乙醇浓度65%，提取时间25min，提取温度60℃，物料比1：30，超声波功率140W，提取姜辣素效果最佳，此条件下的姜辣素提取率为7.8776mg/g关键词：超声波法提取；生姜；姜黄酮；姜辣素；正交实验 四川理工学院本科毕业论文 英文摘要ABSTRACTWith ginger as the raw material, this paper reaches into the processing condition of Ultrasonic Extraction of ginger flavone and gingerol. Based on the singer factor experiment, it selects ethanol concentration, ultrasound time, ultrasound temperature, material ratio as the influence factor to study and extract the best processing condition by the experiment of orthogonality. The experiment shows that, 65% ethanol liquor as extract dissolvent, 25 min as extract time, 50℃ as extract temperature, 1:30 as material ratio, 140 W as ultrasonic power are the best processing condition to extract ginger flavone and the ratio to extract ginger flavone can be 1.0550%. And it is the best condition to extract gingerol and the ratio is 7.8776.Key words: Ultrasonic Extraction；ginger；ginger flavone；gingerol；orthogonalityII四川理工学院本科毕业论文 目录目 录摘 要 IABSTRACT II第一章 绪 论 11.1姜黄酮和姜辣素的性能简介 11.2 姜黄酮和姜辣素提取方法的研究现状 11.3超声波提取原理简介 11.4超声波提取法的应用 21.4.1采用超声波技术提取黄酮 21.4.2采用超声波技术提取姜辣素 21.5超声波法讨论因素分析 2第二章 实验内容 42.1 实验药品 42.1.1 实验所需主要溶液的配制 42.3 实验方法 52.3.1 总黄酮含量测定 52.3.2 姜辣素含量测定 62.3.3 工艺优化 62.3.3.1 提取溶剂选择 62.3.3.2 乙醇浓度的选择 72.3.3.3 提取时间的选择 72.3.3.4 提取温度的选择 82.3.3.5 物料比的选择 82.3.4黄酮类物质的定性分析 92.3.4.1硼氢化钠反应 92.3.4.2硼酸反应 92.3.4.3三氯化铝反应 92.3.4.4氯化钾反应 92.3.4.5氯化亚铁反应 92.3.4.6盐酸-铝粉反应 92.3.4.7盐酸-锌粉反应 92.3.4.8氢氧化钠反应 92.3.4.9浓硫酸反应 92.3.5 正交实验 92.3.5.1 确定超声波提取姜黄酮正交实验 102.3.5.2 确定超声波提取姜辣素正交实验 10第三章 标准曲线的绘制 123.1 芦丁标准曲线绘制 123.1.1、寻找最大吸光度对应的波长 123.1.2、芦丁溶液测量数据 123.1.3、标准曲线 123.2 香草醛标准曲线绘制 123.2.1、寻找最大吸光度对应的波长 123.2.2、香草醛溶液测量数据 133.2.3、标准曲线 13第四章 黄酮类物质表征结果 14第五章 工艺优化结果与讨论 155.1 提取溶剂的选择 155.1.1黄酮测量数据： 155.1.2 姜辣素测量数据： 165.2 提取溶剂浓度的影响 165.2.1 姜黄酮测量数据： 175.2.2 生姜素测量数据： 185.3 提取时间的影响 185.3.1姜黄酮测量数据： 185.3.2 生姜素测量数据： 195.4 提取温度的影响 195.4.1 姜黄酮测量数据： 205.4.2 生姜素测量数据： 205.5 料夜比的影响 205.5.1 姜黄酮测量数据： 205.5.2 生姜素测量数据： 21第六章 正交实验结果与讨论 236.1生姜黄酮和姜辣素提取工艺主要影响因素正交实验结果和分析 236.1.1 正交实验提取姜黄酮和姜辣素的实验结果： 236.1.2 正交实验提取姜黄酮和姜辣素的实验结果极差分析 234.2验证性实验 244.2.1 姜黄酮最佳提取工艺验证 244.2.2 姜辣素最佳提取工艺验证 24第七章 结论 25参考文献 26致谢 28四川理工学院本科毕业论文 绪论第一章 绪 论1.1姜黄酮和姜辣素的性能简介生姜(Zingiber officinale Rose)是为传统的调味用香料，其根茎芳香而辛辣，在我国的很多省份以及其他热带及亚热带地区广为种植。

同时它也属于姜科的多年生草本植物，具有广阔用途的天然药物，作驱风散寒、健胃止吐、抑菌等药用在生姜中，主要的两种成分是姜黄酮和姜辣素，本文也是通过超声波提取生姜中的这两种成分，研究提取的最佳工艺，为开发生姜成分提取提供科学依据生姜黄酮类化合物具有显著的生理药理活性，除具有抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果它是大多数氧自由基的清除剂，对冠心病、心绞痛等疾病的治疗效果显著黄酮类化合物安全、无毒，即是药品又是食品，在医药、食品加工等方面已被广泛应用[1]但迄今对生姜中黄酮的提取研究鲜有报道姜辣素是一种混合物，是生姜中一些辣味物质的合称，有了它的存在，才让生姜成为了一种香料生姜素的主要成分是姜酚、姜醇、姜酮、6-姜烯酚[2]姜辣素不仅呈现独特风味，作为香料，而且也呈现很多药用特征，所以在食品、医药、化妆品和保健品等行业有广泛的应用[3-4]因此姜辣素提取工艺研究有着很重要的意义1.2 姜黄酮和姜辣素提取方法的研究现状采用水提取、有机溶剂回流提取、索氏提取器提取、超声波提取分别提取生姜的总黄酮,以紫外光度法测定其含量,确定最佳提取方法为索氏有机溶剂提取法[5]。

对于姜辣素的发展现状，以及和姜辣素成分相关的化学式，并通过丙酮提取法、乙酸乙酯提取法、乙醇提取法对姜辣素进行提取，再利用硅胶板对姜辣素进行研究分析[6]，给姜辣素的研究提供了可靠的研究理论用微波辐射萃取法从生姜中提取姜辣素，给姜辣素的提取提供了新的技术手段[7]无论是从传统的提取法，还是到现代高科技萃取法，都给姜黄酮和姜辣素的提取提供了理论支持1.3超声波提取原理简介超声波具有“空化现象”、“高频振荡”和“热效应”等特性机械效应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，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使介质内部或多或少地溶解了一些微气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力， 1 形成微激波，它可造成植物细胞壁及整个生物体瞬间破裂，有利于有效成分的溶出热效应指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[8]所以选择超声波其他有机物是比较好的选择1.4超声波提取法的应用1.4.1采用超声波技术提取黄酮在洋葱皮总黄酮的超声波提取工艺研究中，通过考察了乙醇浓度、料液比、超声温度、超声时间和提取次数对总黄酮提取率的影响，并用分光光度标准曲线法测定其含量,最终确定最佳工艺条件为：乙醇浓度为70%、料液比1/20、超声温度30℃、超声时间15min在上述最佳条件下，总黄酮的提取率可达4.412%[8]以川楝子为原料，采用超声波技术提取其中的黄酮类化合物，研究结果表明，超声波法提取川楝子黄酮的最佳工艺为：乙醇浓度50%、液料比1/40、超声波提取时间40min、温度80℃，黄酮得率为0.561%[9]在紫草叶中的总黄酮的含量和提取工艺进行了研究中，通过单因素试验和正交试验确定超声提取最佳工艺是：以80%乙醇作为溶剂，料液比为1:30，在超声波功率为400W 的条件下超声提取15min，其黄酮含量为5.58%[10]。

1.4.2采用超声波技术提取姜辣素以低温干燥的生姜粉为材料，通过单因素和正交试验对姜辣素提取工艺中溶剂种类、乙醇浓度、超声波处理时间、料液比、粉末颗粒大小、提取次数以及生姜的预处理方式等影响姜辣素提取率的因素进行了探讨确定了最佳的提取工艺：鲜生姜60℃以下干燥，粉碎过60目筛，60%乙醇为溶剂，1/12.5的料液比条件下超声处理15min，姜辣素的1次提取率即可达到3.03%[12]在利用响应面法优化超声波提取生姜中姜辣素的工艺条件研究中，在单因素实验的基础上，选取料液比、超声时间、乙醇浓度为影响因子结果表明：超声波提取生姜中姜辣素的最佳工艺条件为：料液比为1/13.7、超声时间为25.9min、乙醇浓度为90.0%，此条件下姜辣素的提取率预测值为7.38mg/g，验证值为7.41mg/g[13]1.5超声波法讨论因素分析通过实验得出：提取黄酮效果高低顺序为70%乙醇>70%乙酸乙醋>70%丙酮>70%正己烷>微波一乙醇法在选择的四种溶剂中,其极性强弱顺序为乙醇>乙酸 2 乙醋>丙酮>正己烷，因为黄酮为极性物质，所以极性最强的乙醇提取物中黄酮含量最高,而极性低的正己烷提取物中黄酮含量最低[14]。

在对提取时间和提取料液比的实验研究中，得到的结论是提取时间为50min，提取料液比选择1:20(g/ml),提取黄酮的量最多他们用正交超声波法，得到的最佳提取姜黄酮工艺为提取溶剂为80%乙醇溶液，提取时间 60 min，物料比1:20 （g/mL），此时生姜总。