畢業(yè)設(shè)計論文 超聲波法提??；生姜；姜黃酮；姜辣素

1、摘 要以生姜為原料，研究了超聲波法提取生姜黃酮和姜辣素的工藝條件。在單因素實驗的基礎(chǔ)上，選取乙醇濃度、超聲時間、超聲溫度、物料比為影響因素，通過正交實驗研究提取的最佳工藝條件。實驗結(jié)果表明：以65%乙醇溶液為提取溶劑，提取時間25min，提取溫度50，物料比1：30，超聲波功率140w，提取姜黃酮效果最佳，此條件下的生姜黃酮得率可達1.0550%。以乙醇濃度65%，提取時間25min，提取溫度60，物料比1：30，超聲波功率140w，提取姜辣素效果最佳，此條件下的姜辣素提取率為7.8776mg/g。關(guān)鍵詞：超聲波法提?。簧?；姜黃酮；姜辣素；正交實驗 abstractwith ginger a

2、s 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

3、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

4、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；orthogonality目 錄摘 要iabstractii第一章 緒 論11.1姜黃酮和姜辣素的性能簡介11.2 姜黃酮和姜辣素提取方法的研究現(xiàn)狀11.3超聲波提取原理簡介11.4超聲波提取法的應(yīng)用21.4.1采用超聲波

5、技術(shù)提取黃酮21.4.2采用超聲波技術(shù)提取姜辣素21.5超聲波法討論因素分析2第二章 實驗內(nèi)容42.1 實驗藥品42.1.1 實驗所需主要溶液的配制42.3 實驗方法52.3.1 總黃酮含量測定52.3.2 姜辣素含量測定62.3.3 工藝優(yōu)化62.3.3.1 提取溶劑選擇62.3.3.2 乙醇濃度的選擇72.3.3.3 提取時間的選擇72.3.3.4 提取溫度的選擇82.3.3.5 物料比的選擇82.3.4黃酮類物質(zhì)的定性分析92.3.4.1硼氫化鈉反應(yīng)92.3.4.2硼酸反應(yīng)92.3.4.3三氯化鋁反應(yīng)92.3.4.4氯化鉀反應(yīng)92.3.4.5氯化亞鐵反應(yīng)92.3.4.6鹽酸-鋁粉反應(yīng)92

6、.3.4.7鹽酸-鋅粉反應(yīng)92.3.4.8氫氧化鈉反應(yīng)92.3.4.9濃硫酸反應(yīng)92.3.5 正交實驗92.3.5.1 確定超聲波提取姜黃酮正交實驗102.3.5.2 確定超聲波提取姜辣素正交實驗10第三章 標準曲線的繪制123.1 蘆丁標準曲線繪制123.1.1、尋找最大吸光度對應(yīng)的波長123.1.2、蘆丁溶液測量數(shù)據(jù)123.1.3、標準曲線123.2 香草醛標準曲線繪制123.2.1、尋找最大吸光度對應(yīng)的波長123.2.2、香草醛溶液測量數(shù)據(jù)133.2.3、標準曲線13第四章 黃酮類物質(zhì)表征結(jié)果14第五章 工藝優(yōu)化結(jié)果與討論155.1 提取溶劑的選擇155.1.1黃酮測量數(shù)據(jù)：155.1.

7、2 姜辣素測量數(shù)據(jù)：165.2 提取溶劑濃度的影響165.2.1 姜黃酮測量數(shù)據(jù)：175.2.2 生姜素測量數(shù)據(jù)：185.3 提取時間的影響185.3.1姜黃酮測量數(shù)據(jù)：185.3.2 生姜素測量數(shù)據(jù)：195.4 提取溫度的影響195.4.1 姜黃酮測量數(shù)據(jù)：205.4.2 生姜素測量數(shù)據(jù)：205.5 料夜比的影響205.5.1 姜黃酮測量數(shù)據(jù)：205.5.2 生姜素測量數(shù)據(jù)：21第六章 正交實驗結(jié)果與討論236.1生姜黃酮和姜辣素提取工藝主要影響因素正交實驗結(jié)果和分析236.1.1 正交實驗提取姜黃酮和姜辣素的實驗結(jié)果：236.1.2 正交實驗提取姜黃酮和姜辣素的實驗結(jié)果極差分析234.2驗

8、證性實驗244.2.1 姜黃酮最佳提取工藝驗證244.2.2 姜辣素最佳提取工藝驗證24第七章 結(jié)論25參考文獻26致謝28第一章 緒 論1.1姜黃酮和姜辣素的性能簡介生姜(zingiber officinale rose)是為傳統(tǒng)的調(diào)味用香料，其根莖芳香而辛辣，在我國的很多省份以及其他熱帶及亞熱帶地區(qū)廣為種植。同時它也屬于姜科的多年生草本植物，具有廣闊用途的天然藥物，作驅(qū)風(fēng)散寒、健胃止吐、抑菌等藥用。在生姜中，主要的兩種成分是姜黃酮和姜辣素，本文也是通過超聲波提取生姜中的這兩種成分，研究提取的最佳工藝，為開發(fā)生姜成分提取提供科學(xué)依據(jù)。生姜黃酮類化合物具有顯著的生理藥理活性，除具有抗菌、消炎、

9、抗突變、降壓、清熱解毒、鎮(zhèn)靜、利尿等作用外，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有顯著效果。它是大多數(shù)氧自由基的清除劑，對冠心病、心絞痛等疾病的治療效果顯著黃酮類化合物安全、無毒，即是藥品又是食品，在醫(yī)藥、食品加工等方面已被廣泛應(yīng)用1。但迄今對生姜中黃酮的提取研究鮮有報道。姜辣素是一種混合物，是生姜中一些辣味物質(zhì)的合稱，有了它的存在，才讓生姜成為了一種香料。生姜素的主要成分是姜酚、姜醇、姜酮、6-姜烯酚2。姜辣素不僅呈現(xiàn)獨特風(fēng)味，作為香料，而且也呈現(xiàn)很多藥用特征，所以在食品、醫(yī)藥、化妝品和保健品等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用3-4。因此姜辣素提取工藝研究有著很重要的意義。1.2 姜黃酮和姜辣素提取方法

10、的研究現(xiàn)狀采用水提取、有機溶劑回流提取、索氏提取器提取、超聲波提取分別提取生姜的總黃酮,以紫外光度法測定其含量,確定最佳提取方法為索氏有機溶劑提取法5。對于姜辣素的發(fā)展現(xiàn)狀，以及和姜辣素成分相關(guān)的化學(xué)式，并通過丙酮提取法、乙酸乙酯提取法、乙醇提取法對姜辣素進行提取，再利用硅膠板對姜辣素進行研究分析6，給姜辣素的研究提供了可靠的研究理論。用微波輻射萃取法從生姜中提取姜辣素，給姜辣素的提取提供了新的技術(shù)手段7。無論是從傳統(tǒng)的提取法，還是到現(xiàn)代高科技萃取法，都給姜黃酮和姜辣素的提取提供了理論支持。1.3超聲波提取原理簡介超聲波具有“空化現(xiàn)象”、“高頻振蕩”和“熱效應(yīng)”等特性。機械效應(yīng)對物料有很強的破

11、壞作用，可使細胞組織變形，植物蛋白質(zhì)變性；同時，它還可以給予介質(zhì)和懸浮體以不同的加速度，從而在兩者間產(chǎn)生摩擦，這種摩擦力可使生物分子解聚，使細胞壁上的有效成分更快地溶解于溶劑之中?？栈?yīng)使介質(zhì)內(nèi)部或多或少地溶解了一些微氣泡在閉合時會在其周圍產(chǎn)生幾千個大氣壓的壓力，形成微激波，它可造成植物細胞壁及整個生物體瞬間破裂，有利于有效成分的溶出。熱效應(yīng)指介質(zhì)將所吸收的能量全部或大部分轉(zhuǎn)變成熱能，從而導(dǎo)致介質(zhì)本身和藥材組織溫度的升高，增大了藥物有效成分的溶解速度。由于這種吸收聲能引起的藥物組織內(nèi)部溫度的升高是瞬間的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不變。此外，超聲波還可以產(chǎn)生許多次級效應(yīng)，如乳化、擴

12、散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等，這些作用也促進了植物體中有效成分的溶解，促使藥物有效成分進入介質(zhì)，并于介質(zhì)充分混合，加快了提取過程的進行，并提高了藥物有效成分的提取率8。所以選擇超聲波其他有機物是比較好的選擇。1.4超聲波提取法的應(yīng)用1.4.1采用超聲波技術(shù)提取黃酮在洋蔥皮總黃酮的超聲波提取工藝研究中，通過考察了乙醇濃度、料液比、超聲溫度、超聲時間和提取次數(shù)對總黃酮提取率的影響，并用分光光度標準曲線法測定其含量,最終確定最佳工藝條件為：乙醇濃度為70%、料液比1/20、超聲溫度30、超聲時間15min。在上述最佳條件下，總黃酮的提取率可達4.412%8。以川楝子為原料，采用超聲波技術(shù)提取其中的黃酮類化合

13、物，研究結(jié)果表明，超聲波法提取川楝子黃酮的最佳工藝為：乙醇濃度50%、液料比1/40、超聲波提取時間40min、溫度80，黃酮得率為0.561%9。在紫草葉中的總黃酮的含量和提取工藝進行了研究中，通過單因素試驗和正交試驗確定超聲提取最佳工藝是：以80%乙醇作為溶劑，料液比為1:30，在超聲波功率為400w 的條件下超聲提取15min，其黃酮含量為5.58%10。1.4.2采用超聲波技術(shù)提取姜辣素以低溫干燥的生姜粉為材料，通過單因素和正交試驗對姜辣素提取工藝中溶劑種類、乙醇濃度、超聲波處理時間、料液比、粉末顆粒大小、提取次數(shù)以及生姜的預(yù)處理方式等影響姜辣素提取率的因素進行了探討。確定了最佳的提取

14、工藝：鮮生姜60以下干燥，粉碎過60目篩，60%乙醇為溶劑，1/12.5的料液比條件下超聲處理15min，姜辣素的1次提取率即可達到3.03%12。在利用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波提取生姜中姜辣素的工藝條件研究中，在單因素實驗的基礎(chǔ)上，選取料液比、超聲時間、乙醇濃度為影響因子。結(jié)果表明：超聲波提取生姜中姜辣素的最佳工藝條件為：料液比為1/13.7、超聲時間為25.9min、乙醇濃度為90.0%，此條件下姜辣素的提取率預(yù)測值為7.38mg/g，驗證值為7.41mg/g13。1.5超聲波法討論因素分析通過實驗得出：提取黃酮效果高低順序為70%乙醇70%乙酸乙醋70%丙酮70%正己烷微波一乙醇法。在選擇的四

15、種溶劑中,其極性強弱順序為乙醇乙酸乙醋丙酮正己烷，因為黃酮為極性物質(zhì)，所以極性最強的乙醇提取物中黃酮含量最高,而極性低的正己烷提取物中黃酮含量最低14。在對提取時間和提取料液比的實驗研究中，得到的結(jié)論是提取時間為50min，提取料液比選擇1:20(g/ml),提取黃酮的量最多。他們用正交超聲波法，得到的最佳提取姜黃酮工藝為提取溶劑為80%乙醇溶液，提取時間 60 min，物料比1:20 （g/ml），此時生姜總黃酮的提取率為1.27%15。用微波萃取生姜中的姜辣素研究中，同樣對提取溶劑進行了選擇。在實驗中選擇了乙醇、正己烷、丙酮、乙酸乙酯4種溶劑，實驗結(jié)果顯示丙酮的提取效果最好，其次是無水乙醇

16、，乙酸乙酯、正己烷提取效果最差。然而丙酮提取率并不比無水乙醇大很多，而丙酮的價格偏高，且毒性較大，考慮到姜辣素的食用及藥用功能，所以選用了廉價無毒的乙醇作為萃取溶劑16。在用微波提取生姜素時，研究了乙醇濃度對提取產(chǎn)率的影響，得到的結(jié)論是姜辣素的萃取產(chǎn)率隨著乙醇濃度的提高而逐漸升高，并在50%80%（體積分數(shù)，下同）時達到最高，之后，隨著萃取溶劑中含水量的進一步減少，萃取產(chǎn)率逐漸降低17。采用傳統(tǒng)的溶劑法，研究乙醇溶液提取姜辣素。通過實驗表明：乙醇濃度從55%95%，可以看出，隨著乙醇體積分數(shù)的增加，姜辣素含量先增大后減小。當乙醇體積分數(shù)為75%時，達到最大18。以乙醇體積分數(shù)為75%，溫度50

17、攝氏度，原料過60目篩，抽提時間為1h，抽提1次，研究固液比對姜辣素含量的影響。實驗結(jié)果得出：隨著固液比的增加，姜辣素含量逐漸提高，在1:91:12時達到最大，繼續(xù)提高固液比，姜辣素含量有所降低19。以過60目篩的生姜粉作為原材料，以85%的乙醇，物料比選擇1:12.5，對超聲波提取時間和超聲波提取功率進行研究，得到的結(jié)論：從10min40min，提取時間延長，姜辣素的提取率也隨之增加；當時間超過25min時，時間延長提取率增加不明顯，并有降低的趨勢，表明長時間提取易于導(dǎo)致提取溶劑的揮發(fā)，從而影響提取效果，所以提取時間應(yīng)控制在25min為宜20。第二章 實驗內(nèi)容2.1 實驗藥品表2-1 實驗所

18、需主要藥品試劑名稱分子式純度生產(chǎn)廠家生姜購于自貢沃爾瑪超市亞硝酸鈉nano2分析純重慶川東化工（集團）有限公司化學(xué)試劑廠硝酸鋁al(no3)3分析純成都市科龍化工試劑廠氫氧化鈉naoh分析純重慶博藝化學(xué)試劑有限公司蘆丁c27h30o16生化試劑四川奇生物科技有限公司乙醇95%ch3ch2oh分析純成都市科龍化工試劑廠香草醛分析純國藥集團化學(xué)試劑有限公司無水乙醇ch3ch2oh分析純成都市科龍化工試劑廠甲醇hcho分析純重慶北碚化學(xué)試劑廠石油醚c5h12o2分析純成都市科龍化工試劑廠正丁醇c4h9o分析純重慶川東化工(集團)有限公司化學(xué)試劑廠丙酮c3h6o分析純成都市科龍化工試劑廠乙酸乙酯ch3

19、cooc2h5分析純重慶川東化工(集團)有限公司化學(xué)試劑廠硼酸分析純重慶川東化工(集團)有限公司化學(xué)試劑廠三氯化鋁alcl3分析純天津市福晨化學(xué)試劑廠硝酸鎂mg(no3)2分析純天門化學(xué)試劑二廠鎂粉mg分析純天門化學(xué)試劑二廠鹽酸hcl分析純重慶川東化工(集團)有限公司化學(xué)試劑廠2.1.1 實驗所需主要溶液的配制（1）5%nano2溶液的配制：準確稱取1.0gnano2，用20ml蒸餾水溶解。（2）10%al(no3)3溶液的配制：準確稱取2.0gal(no3)3，用20ml蒸餾水溶解。（3）5%naoh溶液的配制：準確稱取6gnaoh，用120ml蒸餾水溶解。（4）60%乙醇溶液的配制：95%

20、乙醇158ml和92ml蒸餾水，配250ml溶液。（5）65%乙醇溶液的配制：95%乙醇171ml和79ml蒸餾水，配250ml溶液。（6）70%乙醇溶液的配制：95%乙醇184ml和66ml蒸餾水，配250ml溶液。（7）75%乙醇溶液的配制：95%乙醇197ml和53ml蒸餾水，配250ml溶液。（8）80%乙醇溶液的配制：無水乙醇200ml和50ml蒸餾水，配250ml溶液。（9）85%乙醇溶液的配制：95%乙醇224ml和26ml蒸餾水，配250ml溶液。2.2 實驗所需儀器表2-2 實驗所需主要儀器表名稱型號生產(chǎn)廠家數(shù)顯恒溫水浴鍋hh-2型金壇市富華儀器有限公司電子天平bs-300+

21、上海友聲衡器有限公司電熱鼓風(fēng)干燥箱phg-9075a上海和羽良電子科技有限公司紫外可見分光光度計uv-1100型上海美譜達儀器有限公司循環(huán)水式多用真空泵超聲波清洗儀 shb-as7240at鄭州長城科工貿(mào)有限公司天津奧特賽恩斯儀器有限公司2.3 實驗方法2.3.1 總黃酮含量測定測定黃酮含量，選用的標準物是蘆丁。（1）蘆丁標準溶液的配制準確稱量20mg蘆丁，用95%乙醇溶解并定容至100ml，得到蘆丁標準溶液（0.200mg/ml）。（2）制作標準曲線準確吸取上述標準液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5ml，移入25ml比色管中，依次編號

22、1-12。每根比色管中，依次加入5%nano2 1.0ml、10%al(no3)3 1.0ml、5%naoh 5ml，然后用95%乙醇定容為10ml，時間間隔為8min、8min、20min。尋找最大吸收波長和測定在最大吸收波長下的吸光度。使用紫外分光光度計，將2號管進行吸光度測量，用1號管做空白對照，尋找最大的吸光度下的波長。從490nm-530nm范圍內(nèi)，間隔為5nm，進行吸光度測定，記下數(shù)據(jù)，找到最大的吸光度下的波長。將分光光度計的波長調(diào)到上述的指定數(shù)值，測量2-12號管的吸光度，記錄數(shù)據(jù)。由數(shù)據(jù)制作標準曲線，得到回歸方程。（3）樣品中總黃酮含量以及黃銅得率按以上方法用生姜提取液代替蘆丁

23、溶液實驗，在最大吸收波長下，測得相應(yīng)的吸光度，然后通過回歸方程，計算出黃酮的含量m1。利用公式21： x = m1 /（m106）100%x為樣品中總黃酮含量得率；m1為黃酮的總含量（g）；m為樣品質(zhì)量（g）；2.3.2 姜辣素含量測定測量姜辣素含量，選用的標準物是香草醛。（1）香草醛標準溶液的配制a、準確稱量0.050g香草醛，用無水乙醇定容100ml，得到500微克/毫升。b、取a中溶液4ml，同樣用無水乙醇定容為100ml，得到20微克/毫升標準溶液。（2）制作標準曲線準確吸取0ml、1ml、2ml、3ml、4ml、5ml、6ml、7ml標準液，移入25ml比色管中，加入無水乙醇定容至1

24、0ml。依次編號1-8。尋找最大吸收波長和測定在最大吸收波長下的吸光度。使用紫外分光光度計，將3號管進行吸光度測量，用1號管做空白對照，尋找最大的吸光度下的波長。從280nm-310nm范圍內(nèi)，間隔為5nm，進行吸光度測定，記下數(shù)據(jù)，找到最大的吸光度下的波長。將分光光度計的波長調(diào)到上述的指定數(shù)值，測量2-8號管的吸光度，記錄數(shù)據(jù)。由數(shù)據(jù)制作標準曲線，得到回歸方程。（3）姜辣素含量和提取率按以上方法用生姜提取液代替香草醛溶液實驗，在最大吸收波長下，測得相應(yīng)的吸光度，然后通過回歸方程，計算出姜辣素的含量m2。利用公式22： y = m2 / m（mg/g）y為樣品中姜辣素提取率；m2為姜辣素的含量

25、（mg）；m為樣品質(zhì)量（g）；2.3.3 工藝優(yōu)化在實驗中，不對超聲波功率進行研究討論，設(shè)置功率為固定值140w。將提取溶劑選擇、提取溶劑的濃度、提取時間、提取溫度、物料比作為研究因素討論。2.3.3.1 提取溶劑選擇溶劑的種類：甲醇、無水乙醇、石油醚、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯。實驗過程：l 準確稱量5份1.00g生姜粉，分別裝入250ml錐形瓶中。l 分別依次量取上述溶劑30ml，裝入錐形瓶中，并編號-。l 將錐形瓶放入超聲波清洗儀中，設(shè)置超聲波功率為140w，超聲溫度為40，l 提取時間為20min，進行超聲提取l 提取完成后，把混合物用真空抽濾，得到濾液，并將濾液用相應(yīng)提取溶劑定容100m

26、l。測定黃酮含量：用此定容液，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)的波長510nm下，測定待測液的吸光度。l 測定姜辣素含量：取上述定容液2ml移入25ml比色管中，用對應(yīng)提取溶劑定容為10ml，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)波長295nm下，測定待測液的吸光度。2.3.3.2 乙醇濃度的選擇由4.1中的結(jié)論可知：提取溶劑為乙醇溶液?，F(xiàn)在討論乙醇濃度對提取姜黃酮和姜辣素的選擇。乙醇濃度：60%、65%、70%、75%、80%。l 準確稱量5份1.00g生姜粉，分別裝入250ml錐形瓶中。l 分別依次量取60%、65%、70%、75%、80%乙醇溶液30ml，裝入錐形瓶中，并編號-。l 將

27、錐形瓶放入超聲波清洗儀中，設(shè)置超聲波功率為140w，超聲溫度為40，提取時間為20min，進行超聲提取。l 提取完成后，把混合物用真空抽濾，得到濾液，并將濾液用相應(yīng)提取溶劑定容100ml。測定黃酮含量：用此定容液，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)的波長510nm下，測定待測液的吸光度。l 測定姜辣素含量：取上述定容液2ml移入25ml比色管中，用對應(yīng)提取溶劑定容為10ml，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)波長295nm下，測定待測液的吸光度。2.3.3.3 提取時間的選擇由4.2中的結(jié)論可知，乙醇溶液在65%時，對姜黃酮和姜辣素的提取率最大，因此這里的提取溶劑應(yīng)該選擇65%的乙醇溶液，

28、研究提取時間對姜黃酮和姜辣素提取的選擇。提取時間：15min、20min、25min、30min、35min。l 準確稱量5份1.00g生姜粉，分別裝入250ml錐形瓶中。l 分別量取65%乙醇溶液30ml，裝入錐形瓶中，并編號-。l 將錐形瓶放入超聲波清洗儀中，設(shè)置超聲波功率為140w，超聲溫度為40，提取時間分別設(shè)定為15min、20min、25min、30min、35min，對應(yīng)相應(yīng)的錐形瓶編號，進行超聲提取。l 提取完成后，把混合物用真空抽濾，得到濾液，并將濾液用相應(yīng)提取溶劑定容100ml。測定黃酮含量：用此定容液，在提取溶劑作為空白試劑情況下，l 在對應(yīng)的波長510nm下，測定待測液

29、的吸光度。l 測定姜辣素含量：取上述定容液2ml移入25ml比色管中，用對應(yīng)提取溶劑定容為10ml，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)波長295nm下，測定待測液的吸光度。2.3.3.4 提取溫度的選擇由4.2、4.3中的結(jié)論可知，提取溶液濃度選擇65%，提取時間選擇20min，姜黃酮和姜辣素提取率都最大，因此在這樣的情況下，研究提取溫度的選擇。提取溫度：30、40、50、60、70。l 準確稱量5份1.00g生姜粉，分別裝入250ml錐形瓶中。l 分別依次量取65%乙醇溶液30ml，裝入錐形瓶中，并編號-。l 將錐形瓶放入超聲波清洗儀中，設(shè)置超聲波功率為140w，超聲溫度設(shè)定為30、40、

30、50、60、70，對應(yīng)相應(yīng)的錐形瓶編號，提取時間為20min，進行超聲提取。l 提取完成后，把混合物用真空抽濾，得到濾液，并將濾液用相應(yīng)提取溶劑定容100ml。測定黃酮含量：用此定容液，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)的波長510nm下，測定待測液的吸光度。l 測定姜辣素含量：取上述定容液2ml移入25ml比色管中，用對應(yīng)提取溶劑定容為10ml，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)波長295nm下，測定待測液的吸光度。2.3.3.5 物料比的選擇提取溶劑濃度為65%，提取溫度為50，超聲波功率為140w，提取時間為20min，研究物料比的選擇。物料比：1:15、1:20、1:25、1:30

31、、1:35。l 準確稱量5份1.00g生姜粉，分別裝入250ml錐形瓶中。l 分別依次量取65%乙醇溶液15ml、20ml、25ml、30ml、35ml，裝入錐形瓶中，并編號-。l 將錐形瓶放入超聲波清洗儀中，超聲波功率設(shè)定為140w，超聲溫度為50，提取時間為20min，進行超聲提取。l 提取完成后，把混合物用真空抽濾，得到濾液，并將濾液用相應(yīng)提取溶劑定容100ml。測定黃酮含量：用此定容液，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)的波長510nm下，測定待測液的吸光度。l 測定姜辣素含量：取上述定容液2ml移入25ml比色管中，用對應(yīng)提取溶劑定容為10ml，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)

32、波長295nm下，測定待測液的吸光度。2.3.4黃酮類物質(zhì)的定性分析本論文由于時間和藥品等條件原因，沒有對姜辣素進行定性分析，只采用黃酮類化合物與某些物質(zhì)的特性反應(yīng)來鑒別所制得的溶液中是否含有黃酮類化合物。2.3.4.1硼氫化鈉反應(yīng) 在試管中加入1ml樣品濃縮液，再加入等量的2%的硼氫化鈉的甲醇溶液，1min后，加濃hcl數(shù)滴，觀察記錄其顏色變化。2.3.4.2硼酸反應(yīng)取1ml樣品濃縮液于是試管中，加入數(shù)滴2%的硼酸甲醇溶液，適當振搖，觀察記錄其顏色變化。2.3.4.3三氯化鋁反應(yīng)在試管中加入1ml樣品濃縮液，再加數(shù)滴1%三氯化鋁乙醇溶液，振搖，觀察記錄其顏色變化。2.3.4.4氯化鉀反應(yīng)在試

33、管中加入1ml樣品濃縮液，再加數(shù)滴1%氯化鉀乙醇液，振搖，觀察記錄其顏色變化。2.3.4.5氯化亞鐵反應(yīng)在試管中加入1ml樣品濃縮液，再滴加數(shù)滴1%氯化亞鐵乙醇液，振搖，觀察記錄其顏色變化。2.3.4.6鹽酸-鋁粉反應(yīng)取1ml樣品濃縮液于試管中，加適量鋁粉振搖，然后加幾滴濃鹽酸，觀察記錄其顏色變化。2.3.4.7鹽酸-鋅粉反應(yīng)取1ml樣品濃縮液于試管中，加適量鋅粉振搖，然后加幾滴濃鹽酸，觀察記錄其顏色變化。2.3.4.8氫氧化鈉反應(yīng)取1ml樣品濃縮液于試管中，加入數(shù)滴氫氧化鈉溶液，觀察記錄其顏色變化。2.3.4.9濃硫酸反應(yīng)取1ml樣品濃縮液于試管中，加入適量濃硫酸，振搖觀察記錄其顏色變化。2

34、.3.5 正交實驗姜黃酮和姜辣素提取工藝條件的影響因素有：提取溶劑、提取溶劑濃度、超聲波提取時間、超聲波提取溫度、超聲波提取功率、物料比。然而在實驗中，減少了超聲波提取功率的研究，設(shè)定的固定值為140w。從實驗分析結(jié)果中可知：提取溶劑也將固定，提取溶劑選擇乙醇溶液，既經(jīng)濟，又有高效的提取率。分別選擇提取劑濃度、超聲波提取時間、超聲波提取溫度、物料比來進行正交實驗，用四因素三水平正交表23做正交實驗來對姜黃酮和姜辣素提取工藝條件進行優(yōu)化。實驗的評定規(guī)則：由于本實驗是提取實驗，評價指標選用的是提取率。對于姜黃酮和姜辣素，均以提取率來評價提取效果的好壞。2.3.5.1 確定超聲波提取姜黃酮正交實驗表

35、2-3 姜黃酮的因素水平表水平乙醇濃度/%提取時間/min提取溫度/物料比16020401:2026525501:2537030601:30選擇正交表及表頭設(shè)計選l9（34）正交表，表頭設(shè)計：表2-4 表頭設(shè)計因素乙醇濃度提取時間提取溫度物料比列號1234確定正交實驗方案：表2-5 l9（34）正交方案表試驗號列號12341111121222313334212352231623127313283213933212.3.5.2 確定超聲波提取姜辣素正交實驗表2-3 姜辣素的因素水平表水平乙醇濃度/%提取時間/min提取溫度/物料比16020401：2026525501：2537030601：30

36、選擇正交表及表頭設(shè)計選l9（34）正交表，表頭設(shè)計：表2-4 表頭設(shè)計因素乙醇濃度提取時間提取溫度物料比列號1234確定正交實驗方案：表2-5 l9（34）正交方案表試驗號列號1234111112122231333421235223162312731328321393321l 準確稱量9份1.00g生姜粉，分別裝入250ml錐形瓶中。l 分別依次按照正交表中的方案加入藥品，并編號-。l 將錐形瓶放入超聲波清洗儀中，按照設(shè)定要求進行超聲提取。l 提取完成后，把混合物用真空抽濾，得到濾液，并將濾液用相應(yīng)提取溶劑定容100ml。測定黃酮含量：用此定容液，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)的波長51

37、0nm下，測定待測液的吸光度。l 測定姜辣素含量：取上述定容液2ml移入25ml比色管中，用對應(yīng)提取溶劑定容為10ml，在提取溶劑作為空白試劑情況下，在對應(yīng)波長295nm下，測定待測液的吸光度。第三章 標準曲線的繪制3.1 蘆丁標準曲線繪制3.1.1、尋找最大吸光度對應(yīng)的波長 表3-1 尋找最大吸光度對應(yīng)的波長表波長/nm490495500505510515520525530吸光度0.0640.0650.0670.0680.0690.0680.0640.0580.052最大吸光度為0.069，對應(yīng)的波長是510nm。3.1.2、蘆丁溶液測量數(shù)據(jù) 表3-2 蘆丁溶液吸光度表吸光度0.0690.1

38、640.2610.3620.4760.5610.6830.8010.9121.0451.139濃度/g/ml1020304050607080901001103.1.3、標準曲線以表2中的數(shù)據(jù)，繪制曲線圖3-1 蘆丁標準曲線由圖3-1可以得出，蘆丁標準曲線的回歸方程為y=0.0109x-0.0629，r2=0.9986；其中x表示總黃酮含量（g），y表示吸光度。所以蘆丁溶液濃度在10-110g/ml范圍內(nèi)，此曲線可靠。3.2 香草醛標準曲線繪制3.2.1、尋找最大吸光度對應(yīng)的波長 表3-3 尋找最大吸光度對應(yīng)的波長表波長/nm280285290295300305310315510吸光度0.054

39、0.0890.1620.1840.1830.1820.1810.1680.000吸光度最大為0.184，對應(yīng)的波長為295nm。3.2.2、香草醛溶液測量數(shù)據(jù) 表3-4 香草醛溶液吸光度表吸光度0.1640.1840.2210.2560.2940.3280.366濃度/g/ml24681012143.2.3、標準曲線以表4中的數(shù)據(jù)，繪制曲線：圖3-2 香草醛標準曲線由圖3-2可以得出，香草醛標準曲線的回歸方程為y=0.0182x+0.1107，r2=0.9940；其中x表示姜辣素含量（g），y表示吸光度。所以香草醛溶液濃度在2-14g/ml范圍內(nèi)，此曲線可靠。第四章 黃酮類物質(zhì)表征結(jié)果4.1

40、黃酮類物質(zhì)表征結(jié)果表試劑顏色結(jié)論硼氫化鈉+甲醇硼酸+甲醇三氯化鋁+乙醇氯化鉀+乙醇氯化亞鐵鋁粉+濃hcl鋅粉+濃hcl氫氧化鈉濃硫酸亮黃色亮黃色黃綠色黃綠色淺綠色淺灰色、泡沫反應(yīng)桃紅色、泡沫反應(yīng)褐紅色棕褐色黃酮醇類黃酮、查耳酮黃酮醇類、黃酮類黃酮醇類、黃酮類黃酮醇類、黃酮類黃酮類黃酮類黃酮醇類黃酮類從實驗結(jié)果可以看出，用超聲波法提取的提取液中含有姜黃酮等物質(zhì)。第五章 工藝優(yōu)化結(jié)果與討論5.1 提取溶劑的選擇所選溶劑有：甲醇；無水乙醇；石油醚；正丁醇；丙酮；乙酸乙酯。5.1.1黃酮測量數(shù)據(jù)： 表5-1 黃酮吸光度的數(shù)據(jù)記錄表提取溶劑甲醇無水乙醇石油醚正丁醇丙酮乙酸乙酯吸光度0.6030.4020

41、.1010.1500.2230.168量/g6109.174265.141503.671953.212622.942118.35得率/%0.61090.42650.15040.19530.26230.2118圖5-1 姜黃酮提取溶劑的選擇從圖5-1可得，黃酮得率從大到小為：甲醇無水乙醇丙酮乙酸乙酯正丁醇石油醚。然而，從經(jīng)濟角度看，甲醇的單價比無水乙醇貴，所以選擇甲醇作為提取溶劑，不太經(jīng)濟；從提取效果看，甲醇比無水乙醇高不了多少；由于丙酮毒性較大，考慮到姜辣素的食用及藥用功能，所以選用了廉價無毒的乙醇作為萃取溶劑。5.1.2 姜辣素測量數(shù)據(jù)： 表5-2 姜辣素吸光度的數(shù)據(jù)記錄表提取溶劑甲醇無水乙

42、醇石油醚正丁醇丙酮乙酸乙酯吸光度0.2230.2040.1150.1750.1650.167量/g6173.415128.94236.383534.732985.013094.95提取率/（mg/g）6.17345.12890.23643.53472.98503.0950圖5-2 姜辣素提取溶劑的選擇從圖5-2可得，姜辣素提取率從大到小為：甲醇無水乙醇正丁醇乙酸乙酯丙酮石油醚。然而，從經(jīng)濟角度看，甲醇的單價比無水乙醇貴，所以選擇甲醇作為提取溶劑，不太經(jīng)濟；從提取效果看，甲醇比無水乙醇高不了多少；由于丙酮毒性較大，考慮到姜辣素的食用及藥用功能，所以選用了廉價無毒的乙醇作為萃取溶劑。無論是姜黃酮和

43、姜辣素的提取工藝，所選擇的溶劑都是乙醇溶液，從提取效果和經(jīng)濟角度，都十分的適宜。5.2 提取溶劑濃度的影響提取溶劑為乙醇，濃度有60%、65%、70%、75%、80%、85%。5.2.1 姜黃酮測量數(shù)據(jù)： 表5-3 姜黃酮吸光度的數(shù)據(jù)記錄表溶劑濃度%6065707580吸光度0.8620.9370.8590.7840.701量/g8485.329173.398457.807769.727008.26得率/%0.84850.91730.84580.77700.7708從圖5-3可得：姜黃酮的提取量開始時隨乙醇濃度的增大而增大，但是當濃度增大到65%時提取量就開始下降。其原因為：起始時乙醇濃度增加

44、，生姜中黃酮類化合物被不斷地提取出，而當濃度增加到65%時，生姜里其他更易溶于65%及以上的雜質(zhì)開始溶解，溶液顏色變淺，且此類雜質(zhì)不與顯色劑顯色。而乙醇的量是一定的，大部分用于溶解雜質(zhì)而不能繼續(xù)的萃取出黃酮類化合物，造成了黃酮類化合物的提取量減小。由此可得到在該提取條件下最佳的乙醇濃度為65%。圖5-3 乙醇濃度對超聲波法提取姜黃酮的影響5.2.2 生姜素測量數(shù)據(jù)： 表5-4 生姜素吸光度的數(shù)據(jù)記錄表溶劑濃度%6065707580吸光度0.2350.2500.2370.2320.227量/g6833.097657.676943.036668.176393.30提取率/mg/g6.83317.6

45、5776.94306.66826.3933圖5-4 乙醇濃度對超聲波法提取姜辣素的影響從圖5-4可得：姜辣素的提取量開始時隨乙醇濃度的增大而增大，但是當濃度增大到65%時提取量就開始下降。其原因為：起始時乙醇濃度增加，生姜中姜辣素被不斷地提取出，而當濃度增加到65%時，生姜里其他更易溶于65%及以上的雜質(zhì)開始溶解，溶液顏色變淺，且此類雜質(zhì)不與顯色劑顯色。而乙醇的量是一定的，大部分用于溶解雜質(zhì)而不能繼續(xù)的萃取出姜辣素，造成了姜辣素的提取量減小。由此可得到在該提取條件下最佳的乙醇濃度為65%。5.3 提取時間的影響5.3.1姜黃酮測量數(shù)據(jù)： 表5-5 姜黃酮吸光度的數(shù)據(jù)記錄表提取時間/min152

46、0253035吸光度0.8870.9340.9470.9220.901量/g8714.689145.879265.149035.788843.12得率/%0.87150.91460.92650.90360.8843圖5-5 提取時間對超聲波法提取姜黃酮的影響由圖5-5可知：隨著提取時間的增加，黃酮類物質(zhì)不斷的被提取出，但當達到一定提取時間時，由于生姜粉長時間浸泡在較高溫度的乙醇溶液當中，可能會造成局部的高溫，而使黃酮類物質(zhì)分解，造成黃酮類物質(zhì)提取量的降低。由此可得在此條件下提取時間25min時為最優(yōu)的提取時間。5.3.2 生姜素測量數(shù)據(jù)： 表5-6 生姜素吸光度的數(shù)據(jù)記錄表時間/min1520

47、253035吸光度0.2310.2470.2430.2370.230量/g6613.207492.767272.876943.036558.22提取率/mg/g6.61327.49287.27296.94306.5582圖5-6 提取時間對超聲波法提取姜辣素的影響由圖5-6可知：隨著提取時間的增加，姜辣素不斷的被提取出，但當達到一定提取時間時，由于生姜粉長時間浸泡在較高溫度的乙醇溶液當中，可能會造成局部的高溫，而使姜辣素混合物有些分解，造成姜辣素提取量的降低。由此可得在此條件下提取時間25min時為最優(yōu)的提取時間。5.4 提取溫度的影響5.4.1 姜黃酮測量數(shù)據(jù)： 表5-7 姜黃酮吸光度的數(shù)據(jù)

48、記錄表提取溫度/3040506070吸光度0.9370.9400.9440.9420.938量/g9173.399200.929237.619219.279182.57得率/%0.91730.92010.92380.92190.9183圖5-7 提取溫度對超聲波法提取姜黃酮的影響由圖5-7可知：隨溫度升高，黃酮得率增大，原因是溫度升高，加速了分子的熱運動，從而加快了黃酮類物質(zhì)在相界面間的傳遞，同時溫度升高也有利于黃酮類物質(zhì)溶解的進行。當溫度為50時，黃酮得率最大。超過50后，黃酮得率下降了，原因是溫度過高，分子被破壞，導(dǎo)致姜黃酮分解，從而得率下降。所以超聲波法其他姜黃酮最佳的溫度是50。5.4

49、.2 生姜素測量數(shù)據(jù)： 表5-8 生姜素吸光度的數(shù)據(jù)記錄表溫度/3040506070吸光度0.2430.2490.2470.2460.244量/g7272.877520.067492.767437.787327.84提取率/mg/g7.27297.52017.49287.43787.3278圖5-8 提取溫度對超聲波法提取姜辣素的影響由圖5-8可知：隨溫度升高，姜辣素提取率增大，原因是溫度升高，加速了分子的熱運動，從而加快了姜辣素在相界面間的傳遞，同時溫度升高也有利于姜辣素溶解的進行。當溫度為40時，姜辣素提取率最大。超過40后，姜辣素提取率下降了，原因是溫度過高，分子被破壞，導(dǎo)致姜辣素分解，

50、從而提取率下降。隨溫度升高，姜辣素提取率先增大后減小，在40時，姜辣素提取率最大。5.5 料夜比的影響5.5.1 姜黃酮測量數(shù)據(jù)：表5-9 姜黃酮吸光度的數(shù)據(jù)記錄表物料比1:151:201:251:301:35吸光度0.9170.9530.9850.9390.894量/g8989.919320.189613.769191.748778.90得率/%0.89900.93200.96140.91920.8779圖5-9 物料比對超聲波法提取姜黃酮的影響由圖5-9可知：姜黃酮的提取量隨料液比在1:15到1:35之間時黃酮提取量先增加后來減少，其原因是隨著物料比的增加，萃取效果就越好，所以呈現(xiàn)上升趨勢

51、；當物料比為1:25時，黃酮得率最大；物料比在增加后，姜黃酮混合物與乙醇或者與自身物質(zhì)發(fā)生內(nèi)部反應(yīng)，從而使得姜黃酮得率下降了。所以隨物料比增長，黃酮得率先增大后減小，在1:25時，黃酮得率最大。5.5.2 生姜素測量數(shù)據(jù)： 表5-10 生姜素吸光度的數(shù)據(jù)記錄表物料比1:151:201:251:301:35吸光度0.2370.2450.2520.2430.241量/g6943.037382.817767.627272.877184.40提取率/mg/g6.94307.38287.76767.27297.1844由圖5-10可知：姜黃酮的提取量隨料液比在1:15到1:35之間時姜辣素提取量先增加后來減少，其原因是隨著物料比的增加，萃取效果就越好，所以呈現(xiàn)上升趨勢；當物料比為1:25時，姜辣素提取率最大；物料比在增加后，姜辣素混合物與乙醇或者與自身物質(zhì)發(fā)生內(nèi)部反應(yīng)，從而使得姜辣素提取率下降了。所以隨物料比增長，姜辣素提取率先增大后減小，在1:25時，姜辣素提取率最大。圖5-10 物料比對超聲波法提取姜辣