微波法提取石榴籽中多酚工藝條件畢業(yè)論文

1、微波法提取石榴籽中多酚工藝條件摘 要：本文以石榴籽為原料，乙醇為溶劑，采用微波加熱法，通過控制溶劑濃度，料液比，微波加熱功率研究不同合成工藝條件對石榴籽多酚產(chǎn)率的影響。實驗結(jié)果表明：在提取溶劑乙醇濃度為40%，料液比為1:20，功率為400 w時石榴籽多酚的產(chǎn)率是3.14%。關(guān)鍵詞：植物多酚；微波法；提取1 引言1.1 概述植物多酚在植物中的含量較多，僅次于纖維素、木質(zhì)素和半纖維素，主要存在于植物果實的皮、肉、籽中，在一些植物的枝干和根莖中也大量存在1。植物多酚并非傳統(tǒng)所認為的僅限于水解單寧，植物中含有的單寧和與單寧有生源關(guān)系的化合物統(tǒng)稱為植物多酚。按照單寧類劃分，可分為水解單寧和縮合單寧。按

2、照結(jié)構(gòu)特征劃分，又可分為聚棓酸酯類與聚黃烷醇類多酚。同時，植物多酚又可以細分為：簡單酚酸、黃酮類、水解單寧、原花青素。簡單多酚主要有：兒茶酚、間苯二酚、對苯二酚、咖啡酸、阿魏酸、綠原酸。他們的結(jié)構(gòu)如下所示： 兒茶酚 間苯二酚 對苯二酸 咖啡酸阿魏酸 綠原酸類黃酮16主要有：黃酮類、黃烷醇類、二氫黃酮類、異黃酮類、花色素類、查爾酮類、黃酮醇類。代表物有以下幾種： 木犀草素 槲皮素 兒茶素 橙皮苷 根皮苷 染料木素 天竺葵色素水解單寧主要有：沒食子酸和鞣花酸。主要結(jié)構(gòu)如下： 沒食子酸 鞣花酸水解單寧原花青素結(jié)構(gòu)如下： n=24時為opc(低聚原花青素)；n5時為ppc(高聚原花青素)其中opc是抗

3、氧化劑，能夠大量清除人體內(nèi)的自由基3。1.2 植物多酚的提取方法植物多酚的存在形式主要是三種：游離態(tài)、結(jié)合態(tài)與酯化態(tài)。游離態(tài)的植物多酚主要是以原花青素和類黃酮類，酚酸類大多是結(jié)合酚和酯化酚。在植物多酚的含量上，不同植物有所差異，同一生物的在不停的生長部位和不同的生長條件下植物多酚的總量也有明顯的不同。因此，對于不同的植物，植物多酚的提取方法也不同，主要的提取方法有：索氏提取法、溶劑提取法、高壓流體萃取法、超臨界萃取法、超聲波提取法。1.3 植物多酚的應(yīng)用隨著人們對生活水平要求越來越高，植物多酚的研究越來越受到關(guān)注，其中作為保健品和化妝品添加劑是應(yīng)用最為廣泛的方面。另外，其獨特的抗氧化性能使植物

4、多酚在食品、海產(chǎn)品加工、各色糕點、乳酸菌飲品中發(fā)揮了重要的作用。以上主要是我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常見到的幾個方面。今后的主要發(fā)展方向主要有：精細化工、化學(xué)修飾、合成及生物控制。在精細化工方面，主要是將不同特征、不同分子量的植物多酚進行分類，然后將其應(yīng)用到不同的領(lǐng)域；在化學(xué)修飾領(lǐng)域，由于植物多酚含有較多的酚羥基，顯示出較強的親水性，這種親水性在充分發(fā)揮其生理活性方面具有弊端，通過化學(xué)修飾來使其具有一定比例的疏水性。主要的化學(xué)修飾有：?；⒚鸦?、酯化、偶氮化等衍生化反應(yīng)；合成及生物控制方面，主要是利用生物合成方法和化學(xué)合成方法來得到具有特殊結(jié)構(gòu)的植物多酚。例如，通過控制植物體內(nèi)的植物多酚的結(jié)構(gòu)官能團來

5、調(diào)節(jié)營養(yǎng)成分，從而使得害蟲對植物具有阻食性。1.3.1 植物多酚在醫(yī)藥方面的應(yīng)用植物多酚具有抗病毒、抑菌、抗腫瘤4、抗癌變、抗病毒、抗心血管疾病、抗氧化、緩解骨質(zhì)疏松5等藥學(xué)機理。抑菌作用主要表現(xiàn)在它可以在維持身體正常機能的前提下，抑制某些微生物的生長，從而達到清熱解毒的功效。例如：睡蓮根莖中含有的水解單寧可以用來治療咽喉炎和眼部感染的部分疾病。經(jīng)純化良好的柿子單寧能夠控制白喉菌、葡萄球菌、破傷風(fēng)桿菌的繁衍和生長，達到抑菌的功效。植物多酚在抗艾滋病方面的新應(yīng)用引發(fā)了人們的關(guān)注。植物多酚可以抑制艾滋病病毒rna的反轉(zhuǎn)錄酶的活性，這樣就可以有效地阻止了病毒在細胞中的復(fù)制，因此病毒無法表達從而病情得

6、到很好地控制。同時，還可以阻止病毒在細胞上的粘附，防止更多細胞感染病毒。植物多酚中含有的氧自由基具有很強的活性氧清除能力2，因此具有很強的抗氧化功能。人體攝入植物多酚就可大量清除體內(nèi)的自由基，保持肌膚的活性和毛細血管壁的彈性。植物多酚以其獨特的官能團特征，可以與金屬離子發(fā)生螯合反應(yīng)，這樣就降低了金屬離子對體內(nèi)其他氧化反應(yīng)的催化功效。植物多酚還可以有選擇地調(diào)節(jié)和控制某些酶的合成，比如許多植物多酚通常可以抑制氧自由基產(chǎn)生過程中的相關(guān)酶的活性。與此同時，它又可激活一些抗氧化酶的活性來促進抗氧化酶的生成，可以減少或清除自由基，減低氧化脅迫15。植物多酚與有機酸的氫鍵締合形成大量穩(wěn)定的氫供體，這樣就能夠

7、提高抗氧化性能。另外，植物多酚與各種維生素的相互作用，不僅可以保持維生素的水平，而且可以延長抗氧化作用時間。植物多酚的抗腫瘤、抗癌功效也越來越受到關(guān)注。植物多酚對于腫瘤和病毒的抑制是分階段的，并非一步可以完成的。比如：若是多酚可以抑制病原體前體活化過程中的有關(guān)酶的活性，則直接可以殺死致癌物。雖然許多多酚并沒有殺死突變物中癌細胞的能力，但是它們大多是具有降低癌癥發(fā)生的可能性或者可以抑制癌細胞的擴散。多酚體內(nèi)實驗表明，咖啡酸和阿魏酸可以和氮發(fā)生結(jié)合，阻止亞硝胺的生成，抑制由7, 12-二甲基苯丙蒽引發(fā)的鼠皮膚癌的發(fā)生。植物多酚在抗心腦血管疾病方面的應(yīng)用尤其廣泛。具體的預(yù)防原理是：植物多酚可以抑制血

8、小板凝集，改善血液的流變性，降低血脂濃度，誘導(dǎo)血管舒張，抗血栓，抑制膠原酶活性，降低動脈粥樣硬化、高血壓發(fā)病的風(fēng)險性。植物多酚也可以預(yù)防糖尿病的發(fā)生，主要是通過抑制酶的活性來調(diào)節(jié)餐后血糖水平。植物多酚還可以調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，抑制高致性過敏反應(yīng)，具有抗過敏活性。1.3.2 植物多酚在功能食品方面的應(yīng)用富含植物多酚的食物很多，如金銀花中所含的綠原酸具有抗菌、利膽的功效，苦丁茶里所含的微量阿克苷具有抗氧化、保肝、抗肝炎的功能，紫雛菊里所含的綠原酸就有抑制艾滋病病毒整合酶活性的作用，桑葚中含有的葡萄糖、單寧、蘋果酸有補肝益腎11、養(yǎng)血生津的功效，石榴的皮、果肉、籽中的大量多酚可以用作保健品的原料，菠菜中的

9、對香豆酸是良好的抗氧化劑。由此可知，植物多酚可以用作食用色素(高粱色素、番茄紅素、葉黃素)、抗氧化劑13(茶多酚、葡萄多酚、蘋果多酚)、防腐劑(茶多酚、葡萄多酚、蘋果多酚)、營養(yǎng)強化劑(番茄紅素、石榴多酚、蘋果多酚)。植物多酚可以作制取某些色素的前體，植物多酚較容易被氧化，在植物多酚氧化酶的作用下，可以生成褐色或者是紅褐色的醌類物質(zhì)，是食用色素的優(yōu)良選擇。植物多酚的輔色功能有利也有弊。例如對于紅茶、葡萄酒等顏色較深的飲品，多酚的氧化反應(yīng)使其的色澤會變的更加漂亮。另外，多酚對于一些天然花色素來說是很好的輔色原料。但是在一些蛋白質(zhì)或者金屬離子存在的情況下多酚就很容易變成褐色，影響食品的色澤甚至是口

10、感。植物多酚也可用作食品添加劑6，大多數(shù)的食品中都需添加防腐劑、提味劑、增色劑，因此植物多酚不失是一種既綠色又環(huán)保的食品添加劑。植物多酚可以通過清除自由基來抗氧化，其中茶多酚和沒食子酸在工業(yè)中已得到大量應(yīng)用。植物多酚大多具有苦澀味，較苦澀的一般是分子量較小的多酚。因此，植物多酚將會從視覺和味覺兩個方面影響食品的品質(zhì)。1.3.3 植物多酚在日用化妝品方面的應(yīng)用隨著生活水平的提高，美容保健是大多數(shù)人生活中的一部分，姣好的容顏是每一個愛美人士的理想追求，尤其對于現(xiàn)代女性群體來說，更是不容忽視的方面。植物多酚在化妝品方面12的貢獻是不容小覷的。植物多酚以其獨特的生理活性和天然活性，備受消費者的喜愛。植

11、物多酚特殊的理化性能使其具有抗氧化、抗皺14、防輻射、增白及保濕的美容功效。植物多酚具有很好的收斂性和附著力，能夠使粗大的毛孔收縮，皮膚緊致，皺紋減少，由內(nèi)而外得改善膚質(zhì)，使肌膚靚麗有光澤。另外，植物多酚在紫外光區(qū)可以發(fā)生吸收，可以用作抗老化和防曬化妝品的有效成分。由于酚類物質(zhì)可以抑制過氧化氫酶的活性，因此可以與維生素結(jié)合來制備美白劑。植物多酚也可與糖類物質(zhì)結(jié)合用來制備染發(fā)劑、保濕劑、除臭劑等。1.4 影響植物多酚的提取因素1.4.1 溫度植物多酚對溫度較敏感，溫度對于其提取產(chǎn)量的影響也較為明顯。提取溫度升高能夠降低溶劑的黏度，使多酚在溶劑中擴散的速度加快，但過高的溫度可能導(dǎo)致多酚的部分分解，

12、所以并非溫度越高產(chǎn)量越大，因此在實驗時也應(yīng)盡量避免在高溫下進行以防多酚分解。1.4.2 溶劑植物多酚中含有羥基，根據(jù)相似相溶原理，植物多酚的溶劑選取大多是水、低碳醇、乙酸乙酯、丙酮等。依照以往的文獻資料來看，丙酮-水體系8-10對于植物多酚的提取效果最好，但是丙酮具有毒性，且提取的成本較高，且在反應(yīng)過程中易燃、易爆，因此，多采用水和醇提取。1.4.3 ph值當(dāng)ph值較低時，植物多酚以分子狀態(tài)存在的較多；當(dāng)ph值較高，植物多酚大多是以負離子存在。因此，在提取多酚時要實時調(diào)節(jié)提取液的ph值。2 實驗部分2.1 實驗試劑及儀器試劑：無水乙醇(天津市大茂化學(xué)試劑廠)、蒸餾水(實驗室制)、亞硫酸鐵(上海

13、精細化工廠)、磷酸二氫鈉(湖州菱湖化學(xué)有限公司)、磷酸氫二鉀(鴻瑞化工原料有限公司)、酒石酸鉀鈉(三星化工原料有限公司)、沒食子酸(五峰赤誠生物科技有限公司)均為分析純。儀器：uv-2450紫外可見分光光度計(日本島津生產(chǎn))、al204型電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)、粉碎機、微波爐、恒溫水浴鍋、烘箱(上海鵬順科學(xué)儀器有限公司)、常規(guī)玻璃儀器。2.2 反應(yīng)原理原料經(jīng)處理后用粉碎機磨成粉狀，在無水乙醇作溶劑及微波加熱和恒溫水浴條件下得到浸提液。石榴籽多酚的提取物主要是黃酮類化合物、縮水單寧與水解單寧。大多數(shù)的黃酮類、單寧類化合物都含有較多的羰基和羥基，顯示弱酸性，因此只有在堿性溶劑中

14、他們的溶解度才會更大。2.3 實驗步驟2.3.1 實驗原料的制備將剝好的石榴籽用壓汁機壓榨后，取其籽，用蒸餾水將其表面的果肉沖洗干凈后，分放在燒杯中，燒杯中不要放得過多，以蓋過燒杯底為基準。把燒杯都放入烘箱內(nèi)，設(shè)置溫度為40 oc，烘干12 h后取出，冷卻后放入粉碎機粉碎。將粉末放入試劑瓶后，密封避光保存。2.3.2 溶液的配制（1）酒石酸亞鐵溶液的配制用電子天平稱取5 g酒石酸鉀鈉粉末和1 g硫酸亞鐵粉末，將兩者混合后加入容量瓶中，定容至1000 ml，置于陰涼環(huán)境下。（2）緩沖溶液的配制準確稱量60.2 g磷酸二氫鈉和5.0 g磷酸氫鈉，混合后加蒸餾水溶解，在容量瓶中定容至1000 ml，

15、置于陰暗環(huán)境下。（3）標(biāo)準溶液和乙醇溶液的配制精確稱量25 mg沒食子酸粉末，溶解后將其定容在500 ml容量瓶內(nèi)，置于陰暗環(huán)境下。用量筒量取一定量的無水乙醇液體，分別配制20%、40%、50%、60%、80%的乙醇溶液于若干個燒瓶中，置于陰暗環(huán)境下，將瓶塞蓋嚴以防揮發(fā)。2.3.3 最佳提取條件的研究 (1) 最佳溶劑濃度的確定準確稱取2 g石榴籽粉末六份置于燒杯中，在相同環(huán)境下，按照液料比1:25分別加入20%、30%、35%、40%、50%、60%的乙醇溶劑于六個燒杯中。在陰暗處密封半小時后放入微波爐中加熱(功率為300 w），加熱之后放入超聲波中振蕩45分鐘，再在水浴鍋中加熱一個小時，水

16、浴溫度保持40 oc。將浸提液進行減壓抽濾， 并將抽濾所得溶液進行濃縮，用移液管準確量取5 ml濃縮液于25 ml的容量瓶中，再加入4 ml的蒸餾水和5 ml的酒石酸亞鐵溶液，最后用磷酸鹽溶液稀釋至刻度處，同時以沒食子酸溶液代替濃縮液作空白試樣，同時要加入上述同樣的樣品，在紫外可見分光光度計中測量其在540 nm處的吸光度值，并記錄。(2) 最佳料液比的確定準確稱取2 g石榴籽粉末七份，在與上述相同條件下，按照料液比是1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35的比例加入已確定的最佳濃度的乙醇溶劑的濃度于七個燒杯中，在陰暗處密封半小時后放入微波爐中加熱(300 w)加熱后

17、放入超聲波中振蕩45分鐘，再在水浴鍋中加熱一小時，保持水溫在40 oc。將浸提液進行減壓抽濾，并將所得抽濾溶液進行濃縮，將抽濾所得溶液進行濃縮，用移液管準確量取5 ml濃縮液于25 ml的容量瓶中，再加入4 ml的蒸餾水和5 ml的酒石酸亞鐵溶液，最后用磷酸鹽溶液稀釋至刻度處，同時以沒食子酸溶液代替濃縮液作空白試樣，同時要加入上述同樣的樣品，放入紫外分光光度計中測其在540 nm處的吸光度值，并作記錄。(3) 最佳加熱功率的確定在在同樣的環(huán)境下，稱取石榴籽粉末七份于燒杯中，按照上述最佳液料比加入最佳濃度的乙醇溶液，在陰暗處密封半小時，放入微波中加熱，調(diào)節(jié)功率分別是350 w、400 w、450

18、 w、500 w、550 w、600 w、650 w，加熱半小時，放入超聲波中振蕩45分鐘，并水浴加熱一小時，保持水溫在40 oc。將浸提液進行減壓抽濾，并將所得抽濾溶液進行濃縮，將抽濾所得溶液進行濃縮，用移液管準確量取5 ml濃縮液于25 ml的容量瓶中，再加入4 ml的蒸餾水和5 ml的酒石酸亞鐵溶液，最后用磷酸鹽溶液稀釋至刻度處，同時以沒食子酸溶液代替濃縮液作空白試樣，同時要加入上述同樣的樣品，放在紫外分光光度計下測量，記錄在波長為540 nm處的吸光度值。3 實驗結(jié)果與討論3.1 乙醇濃度對多酚產(chǎn)率的影響由于大多數(shù)植物多酚都含有較強的酚羥基官能團，根據(jù)相似相溶原理，在乙醇溶劑中所溶出的

19、植物多酚的產(chǎn)量較多，所以植物多酚就可以與金屬離子反應(yīng)，使金屬離子顯色，從而可得植物多酚的產(chǎn)量。吸光度和產(chǎn)量之間的換算公式如下所示：m=(a3.914100l1)/(1000ml2)m-為多酚產(chǎn)量，a-吸光度值，l1-待測樣品的體積，l2-標(biāo)準試樣的體積，m-石榴籽粉末的質(zhì)量。表3-1 不同溶劑濃度下的多酚產(chǎn)率表乙醇濃度(%)203035405060吸光度值0.2510.2810.2870.3010.2790.272多酚產(chǎn)量(g)0.04910.05490.05620.05890.05460.0532產(chǎn)率(%)2.462.752.812.952.732.66圖3-1 不同乙醇濃度下多酚產(chǎn)率圖由圖

20、3-1和表3-1可見： 從曲線的總體走勢可以看出，當(dāng)乙醇溶劑的濃度從20%增加至40%時，植物多酚的產(chǎn)率一直隨乙醇溶劑濃度的增加而增大，但是在濃度為20%30%的區(qū)間內(nèi)，植物多酚產(chǎn)率增加的趨勢較陡，在30%35%的區(qū)間內(nèi)增加的趨勢緩和。但是，當(dāng)乙醇濃度繼續(xù)增加到大于40%之后，植物多酚的產(chǎn)率并未增加，反而驟降。當(dāng)乙醇濃度為40%時所獲得的多酚的產(chǎn)率最大。在20%30%的乙醇濃度增加的過程中，隨著乙醇百分含量的增加，植物多酚的提取量越來越多。這是因為植物多酚在植物體內(nèi)并非是獨立狀態(tài)下存在的，它會與其他的糖類、蛋白質(zhì)類等以氫鍵或者是疏水鍵的方式結(jié)合在一起，而有機溶劑具有使這些鍵斷裂的功能，當(dāng)所用的

21、乙醇濃度越大時，能被溶出的植物多酚就越多。因此在一定范圍內(nèi)，隨著乙醇濃度的增加，能夠被提取出的植物多酚就越來越多。但當(dāng)乙醇的濃度在40%60%之間增加時，植物多酚的產(chǎn)率與有機溶劑用量并未呈現(xiàn)出同增的勢態(tài)，而是隨著有機溶劑的增加植物多酚的產(chǎn)率有所下降。其中的原因主要有兩個：其一，主要原因是植物多酚是一類物質(zhì)的總稱，其中的各類化合物并非都是溶于有機溶劑。大部分是溶于有機溶劑的，但也有一部分是溶于水，還有的既可以溶于水，也可以溶于有機溶劑，這也是為什么要探究乙醇的最佳溶解濃度的原因，當(dāng)有機溶劑的含量增加時，一些具有水溶性的多酚不能被溶出。其二，一開始被乙醇溶劑溶出的各種物質(zhì)都混合在一起，乙醇可以與除

22、植物多酚以外的其他物質(zhì)反應(yīng)，或者是可以催化其他物質(zhì)之間的反應(yīng)，這樣就會使乙醇的利用率降低。因此，乙醇的最佳提取濃度是40%。另外，對于植物多酚來說，乙醇并非唯一的可溶溶劑，丙酮-水體系的溶解效果也較好，還有乙酸乙酯和其他的低碳醇都可以溶解。但是對于丙酮-水體系，因為丙酮具有毒，太容易揮發(fā)，且反應(yīng)后的副產(chǎn)物較多，大多時候不被采用。對于其他的低碳醇和乙酸乙酯，其市場價格大多比乙醇高，對于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)來說，并不適合。工業(yè)上用的無水乙醇的制備來源較為廣泛，在制取植物多酚的工業(yè)化生產(chǎn)過程中可以大量使用，這樣就降低了工業(yè)成本。3.2 料液比對多酚產(chǎn)率的影響表3-2 不同料液比下的產(chǎn)率及吸光度表料液比1

23、:51:101:151:201:251:301:35吸光度0.2610.2730.2890.3210.3170.308待添加的隱藏文字內(nèi)容20.299產(chǎn)量(g)0.05110.05340.05660.06280.06200.06030.585產(chǎn)率(%)2.562.672.833.143.103.012.93由以上的圖表可以知道：在1:20左右時從石榴籽中的提取植物多酚的產(chǎn)率最大。由曲線可知在1:5-1:15的范圍內(nèi)植物多酚的產(chǎn)率增加的較慢，當(dāng)料液比由1:15增至1:20的區(qū)間內(nèi)植物多酚的產(chǎn)率驟增，當(dāng)料液比增加到1:25左右時，植物多酚的產(chǎn)率反而下降。圖3-2 不同料液比下的多酚產(chǎn)率圖良好溶劑的

24、選擇是提取植物多酚很關(guān)鍵的一步，而且溶劑用量的選擇也是非常關(guān)鍵的一步，一定濃度的溶劑，要以怎樣的比例加入反應(yīng)原料，當(dāng)這些問題擴大到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域時，就是一個很重要的經(jīng)濟預(yù)算和利率計算問題，因此不能小覷。當(dāng)料液比在1:10到1:20之間的范圍內(nèi)，從石榴籽中提取出的植物多酚的產(chǎn)率明顯增加，這是由于隨著有機溶劑比例的增加，植物多酚更容易與有機溶劑進行反應(yīng)，當(dāng)料液比變小即溶劑的體積增大時能夠被提取出的植物多酚的量也就越多。從圖中可以看出在1:15至1:25之間植物多酚的產(chǎn)率變化不大，說明所加入的溶劑的量足以使石榴籽中的植物多酚溶出了，所以再多加入乙醇也對植物多酚的提取無濟于事，在此次實驗中多余的乙醇與提

25、取的多酚并沒有太多的副反應(yīng)發(fā)生，但在有些實驗中，多余的溶劑有時可以與提取出的物質(zhì)發(fā)生一系列的副反應(yīng)，不僅浪費資源，而且會使產(chǎn)物中混雜其他物質(zhì)，致使產(chǎn)物不純凈，所以要確定提取液和溶劑的最佳比例。因此最佳的料液比就是1:20。我們選擇最佳的料液比不僅是為了節(jié)約資源，在大多數(shù)的有機化學(xué)類反應(yīng)之中，副反應(yīng)的發(fā)生給我們的提取和分離帶來了很多麻煩，更多的是有可能因為副產(chǎn)物的存在影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能的發(fā)揮。為了避免上述情況的發(fā)生，選擇一個合適的料液比就是一個必要的步驟。3.3 不同加熱功率對植物多酚產(chǎn)率的影響表3-3 不同加熱功率條件下的多酚產(chǎn)率加熱功(w)350400450500550600650吸光度

26、值0.2320.2240.2630.2410.2230.2020.189多酚產(chǎn)量(g)0.04500.04380.05150.04720.04360.03950.0369產(chǎn)率(%)2.252.192.572.362.181.981.85圖3-3 不同加熱功率下的多酚產(chǎn)率由以上圖和表可知：當(dāng)加熱功率為450 w左右時植物多酚的產(chǎn)率最大。當(dāng)在不同的功率下加熱時，顯然反應(yīng)物所處的溫度是不一樣的，對于一個反應(yīng)的發(fā)生，溫度是很重要的因素。采用微波法控制不同的加熱功率間接地控制了反應(yīng)物在溶劑中反應(yīng)的溫度和加熱條件。因此，隨著加熱功率的增大，溫度也隨之升高，溫度的升高會使提取液分子的運動加速和振動頻率加快，

27、這樣就會使植物多酚和溶劑的接觸幾率增加，從而植物多酚的溶出就會變得越來越容易，所以就會出現(xiàn)如圖所示的現(xiàn)象，隨溫度的增加植物多酚的產(chǎn)量一直增加。但當(dāng)加熱功率過高時，溫度隨著功率猛升，高溫加速了多酚類物質(zhì)的氧化和水解反應(yīng)，有機類物質(zhì)在溫度過高的情況下會加速分解，甚至?xí)蓟?，這樣就造成了植物多酚的產(chǎn)率下降。同時，所用的有機溶劑為乙醇，在常溫下?lián)]發(fā)即較快，在高溫的情況下?lián)]發(fā)速率更加快速，由上述可知溶劑濃度的變化也會導(dǎo)致植物多酚產(chǎn)率的增減，因此當(dāng)有機溶劑提取液加熱功率為450 w時提取的效果最佳。這樣也避免了使用較高功率加熱所帶來的安全隱患。微波加熱的原理與普通加熱法有很大的區(qū)別，其傳遞能量的方式不同，

28、微波加熱法傳遞能量的方式是輻射，熱量是由內(nèi)而外的擴散，可以提升加熱速率，也減少了熱量在傳遞過程中的損失，同時縮短了反應(yīng)時間，在工業(yè)化生產(chǎn)中也就能較好的提高反應(yīng)效率。3.4 顯色原理本實驗中采用的是酒石酸法2來測定的植物多酚的含量，即植物多酚可以與金屬離子發(fā)生顯色反應(yīng)。關(guān)于顯色的原理機制可以從兩個方面來理解：首先，一般的有機顯色劑中都含有生色團和助色團，普通的生色團如羰基、亞硝基、硝基、氧化偶氮基，它們都可以與苯環(huán)或其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生共軛，從而降低分子的激發(fā)能，化合物的吸收光波就會向長波方向移動，化合物就會顯色或者是顏色變深；同樣的，一些具有孤對電子的基團可以與生色團的不飽和鍵進行作用，然后就會發(fā)生以

29、上降低分子激發(fā)能的效果，從而使吸收光波的波長向長波方向移動，顯色就會發(fā)生。其次，植物多酚中具有較多的酚羥基和芳環(huán)結(jié)構(gòu)，使其的顯色反應(yīng)在一般條件下就會較易發(fā)生。在這個實驗的測試方法中正是由于fe3+或者是fe2+在助色團oh-的作用下會發(fā)生上述中的吸收光波波長變長的現(xiàn)象，由此就會發(fā)生顯色反應(yīng)，其根本原因就是所形成的絡(luò)合物使得能級差變小，電子躍遷所吸收的光波變長，能量降低，這樣就會顯示紅色的互補色藍紫色，就是實驗中所得到的藍紫色絡(luò)合物。原料浸提液中的提取物多酚可以與金屬離子反應(yīng)，生成絡(luò)合物，顯示出紫褐色，顏色的深淺程度就表示多酚含量的多少，即顏色的深淺與多酚含量成正比。因為在植物多酚中含有沒食子酸

30、，且沒食子酸與各種多酚在紫外可見分光光度計的紫外吸收光譜幾乎是重合的，所以要選擇沒食子酸作為標(biāo)準溶液。將所得提取液中加入酒石酸亞鐵和緩沖溶劑，在540 nm處測得吸光度，經(jīng)吸光度值再計算總酚的含量。4 結(jié)論本實驗采用微波法提取石榴籽中植物多酚的最佳工藝條件：乙醇濃度40%，料液比為1:20，加熱功率為450 w，產(chǎn)率最高為3.14%。參考文獻1 宋立江, 狄瑩, 石碧. 植物多酚研究與利用的意義及發(fā)展趨勢. 化學(xué)展, 2000, 12(2), 161-162, 169. 2 熊皓平, 楊偉麗, 張友勝. 顯齒蛇葡萄多酚含量測定方法的比較研究. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 自然科學(xué)版, 2001, 4(

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