宁波新芝生物科技股份有限公司

宁波新芝生物-超声辅助水提取多酚工艺

2021-03-10 类型:新闻资讯
为探究超声波细胞破碎机辅助水提取多酚的可行性,以橙皮为原料,利用响应曲面法可视化分析了温度、占空比、料液比对多酚产量的影响( 显著性、交互性、主次性) 。随后以RSM数据为样本,通过遗传算法-人工神经网络对样本数据深度学习并优化。

  近年来,随着环境友好型理念的发展,食品、医 药、生物、化工、化妆品等行业一直在探寻安全、高效 的提取方法。在此期间,天然产物的“绿色提取”理 念应运而生并逐渐走入大众视野,其原则是通 过对提取过程的重新设计优化尽可能使提取产量最 大化,提取过程清洁化、单元操作最小化,提取产物 优质化以及环境污染最小化。新兴发展起来的 提取技术包括超声波辅助提取技术,微波辅助提取技术、超临界二氧化碳提取技术、瞬时控制 压差技术及这些技术的结合使用,可以较好克 服传统提取行业耗能高、耗时长、污染大、效率低等 弊端。超声波辅助提取技术又由于操作简单、用 途广泛、投资成本低等优势,不断被广泛探究优化。 目前,超声波提取设备主要以水浴式为主, 即超声发射器先传递能量进入溶液后再进入提取容 器,此类超声波提取设备的能量耗散较为严重,而且 提取效率相对较低。探头式超声设备其探头直接与型压榨机,能有效的瓦解固体物料及细胞组织,促进 溶剂渗透、内容物的释放以及传质扩散过程。国内 外现已有将探头式超声波与动态提取相结合,初步 实现设备的中试运行。此外,传统提取行业由于 有机溶剂的使用,使得提取产物中不可避免地残留 有机溶剂影响其品质,尤其是在精细化工行业以及 制药 行 业,其品质的优劣直接影响着人体健康。 “绿色提取”理念则强调以水或临界水或其他安全 无毒的替代溶剂包括超超临界二氧化碳、甘油、柠檬 烯、低共熔溶剂、离子液体等。 响应曲面法可以通过对多个变量进行试验、建 模、验证拟合出变量与响应之间的函数,在各领域的 工艺优化中得到广泛应用。由于 RSM 的优化结 果可进行可视化分析,因此便于解读各个参数对多 酚产量的影响特征。GA-ANN 具有很好的自我学习 能力,GA 可以对测试误差计算适应度,使误差的精 度控制在尽可能小的范围,使 ANN 的预测结果更加 符合期望值,具有很强的鲁棒性及全局寻优性。因 此,本文欲将 RSM 与 GA-ANN 联用,对超声波细胞 粉碎机辅助水提取橙皮多酚的工艺参数进行优化, 为天然产物的绿色提取提供理论依据及方案支撑。

材料与方法

  材料与试剂 橙皮、蒸馏水,来自加工中试车间; Folin-酚试 剂,重庆鼎国生物技术有限责任公司; 没食子酸,成 都化夏化学试剂有限公司; 碳酸钠,重庆川东化工集 团有限公司。 

仪器与设备

  超声波细胞粉碎机( JY98-IIIN) 、恒温水浴槽 ( SDC-6) ,宁波新芝生物科技股份有限责任公司; 紫 外可见分光光度计( TU-1901) ,北京普析通用仪器 有限责任公司; 高速冷冻离心机( TGL-20M) ,长沙高新技术产业开发区湘仪离心机仪器有限责任公 司; 漩涡震荡器( XW-80A) ,海门市其林贝尔仪器制 造有限公司。

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