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挤压法混合竹汁提取及有效成分分离技术研究项目可行性实施报告
发布时间:2020-08-01        浏览次数:0        返回列表

  挤压法混合竹汁提取及有效成分分离技术研究项目可行性实施报告_解决方案_计划/解决方案_实用文档。. . . 挤压法混合竹汁提取及有效成分分离技术研究 项目可行性研究报告 .. .. .. . . . 1、总论 挤压技术是指经预处理的原料在一个由螺杆和套筒构 成的相对密闭的空

  . . . 挤压法混合竹汁提取及有效成分分离技术研究 项目可行性研究报告 .. .. .. . . . 1、总论 挤压技术是指经预处理的原料在一个由螺杆和套筒构 成的相对密闭的空间里受到机械力的作用后通过一个专门 设计的孔口而挤出的技术方法,最早应用于塑料制品的加 工,随着食品工业的发展,挤压技术所特有的优越性愈来愈 被人们所认识,并应用于食品加工。现在所使用的挤压机械 是集混合、混炼、熟化、挤出成型于一体的加工设备,30 年 代在谷物加工行业中得到成功应用,二战及至 60 年代,该 技术得到长足进步,扩展到生产家畜饲料、鱼类饲料、植物 组织蛋白等,基础理论研究也得到了发展,应用领域目前又 扩展到了水产品、仿生制品、调味品、乳品、糖果制品、巧 克力制品、方便面等食品的加工。由于挤压加工过程是一个 高温高压的过程,通过调节工况参数,可以比较方便地调节 挤压过程中的压力、剪切力、温度和作用时间。利用着一特 点,可以将挤压技术应用于某些需要高温高压的生化反应过 程,已经引起某些科技工作者的关注。 本研究即基于挤压技术的热、压效应,合理设计机械, 强化出料口汽、汁、废料的排料分流,控制好腔体的温度和 .. .. .. . . . 压力参数,对含粗纤维的物料挤压调质,在短时间综合、高 效、全面地提取物料中不同理化性质的天然产物,以构建一 个新的天然产物提取技术平台;并以毛竹全株为研究对象, 采用挤压技术,设计合理的装置,提取其中丰富的竹多糖、 竹黄酮、五环三萜类化合物以及竹叶绿素等天然产物,进而 对提取过程中的技术参数进行分析,指导挤压装置的完善, 以期实现挤压技术在天然产物提取中的工业化应用。 (一)项目的主要容及技术原理简述 1. 项目的主要研究容:项目的主要研究容为挤压装置 设计制作的优化和挤压装置在天然产物提取中的应用,并具 体分析该新的技术方法相对于传统方法在提取效果、提取效 率、环境保护、成本等优势。 天然产物提取的传统方法是利用某种介质将有效成份 从原料中取出的过程,提取的目的是富集和纯化有效成份。 从化学的角度来看,含天然产物的植物原料都是由多种化学 成份组成的复杂体系,其中具有生理活性功效的天然产物是 含量较少的次生代谢产物,其余的大部分是无效的初生代谢 产物。目前,在植物中提取天然产物主要包括了溶剂萃取、 超临界流体萃取、膜提取分离、超声提取、微波萃取、高速 逆流色谱提取、酶法、半仿生提取法、破碎提取法、空气爆 破法、液沫法、大孔树脂吸附分离技术、双水相萃取技术等 13 种提取工艺,溶剂萃取方法仍然是天然产物最主要的提取 .. .. .. . . . 方法。天然产物的提取分离是一个选择性传质过程,提取溶 剂、物料颗粒粒度、提取温度、固液接触状况以及提取时间 均对天然产物的提取和分离有着很大的影响,因此,有选择 性强化传质过程对天然产物的提取和分离有着重要的意义, 也是本研究工作重要的出发点。 2.技术原理简述:原料的螺杆挤压过程是一种高温、高 压、高剪切的流动过程,物料在密闭腔体空间与螺杆和料筒 摩擦,因速差而被强制输送、混合及压延,可获得 3~15 MPa 的高压和 130~200 oC 的高温,植物组织的液泡和细胞质体 破裂,具生理活性的天然产物在温度的助溶效应下由水携带 与原料中的纤维素、淀粉、木质素等初生代谢产物分离而呈 游离态,在出料口处以汽、液、固三相分离,携带天然产物 的液相被收集,进入后续工序进一步分离。针对物料以及天 然产物的不同特点,通过调节剪切强度、压力和温度达到调 控天然产物提取效率的目的。 呈颗粒状的食品原料从加料斗均匀地进入机筒后,沿转 动螺杆上螺槽轴向运动的方向向前输送,此后由于受到机头 阻力和螺杆压缩比结构的作用,物料被逐渐压实并因吸收了 来自机筒加热器的热量或螺杆与机筒间强烈的摩擦、搅拌和 剪切等机械能所转化的热量而升温甚至熔融,随着轴向运动 的螺槽逐渐变浅,高温物料被继续加压加热进入蒸煮过程, 期间发生了脂肪和蛋白质变性、淀粉被完全糊化、微生物被 .. .. .. . . . 悉数杀灭、酶及胰酶抑制剂完全失活等一系列复杂的生化反 应,植物中的初级代谢物的持水能力下降,对功能成分的束 缚能力降低,水的溶解能力增大,最终从机筒末端的模头被 定量、定压地挤出,是一个物料加料输送、压缩熔融和计量 均化的三段过程。 (二)项目的目的和意义 1.项目的目的:利用螺杆挤压技术的温压效应及短时特 点,设计并制造可行的挤压装置,以丰富的经济作物毛竹为 资源,通过挤压技术方法提取其中的天然产物,如毛竹多糖、 竹叶黄酮、叶绿素、五环三萜等,以作为功能性天然产品、 食品添加剂以及抗癌药物前体,并总结出该新的技术方法在 天然产物提取中的科学理论本质及应用技术前景和规律。 2.项目的意义: (1)构建一个新的技术平台 天然产物传统的提取方法 是采用水或醇等溶剂分批提取出物料中性质相近的对象物, 继而采用其它技术手段对混合物进行分离提纯;普通液体萃 取过程中,由于溶剂粘度大而扩散系数小,萃取速度慢,且 溶剂的彻底分离较困难。目前天然产物提取常用的高技术手 段是使用超临界流体萃取技术,利用超临界流体的高流动性 和扩散能力,也是通过CO2流体萃取出性质相似的对象物进行 后续工作。本研究提出的挤压方法提取天然产物,综合了普 通液体萃取方法和超临界流体萃取方法的优点,利用了热、 .. .. .. . . . 压效应,具有处理时间短、设备造价低、适用围广的特点, 对其深入研究,具有科学上和技术上的现实意义。 (2)高效快速综合提取竹天然产物 竹子是禾本科 (Poaceae)竹亚科(Bambusoideae)多年生常绿植物,是当今 世界最具有使用价值的植物之一。全世界已记载的约有70属 1200多种,广泛分布于东南亚、印度、中国南部、南美和日 本等热带及亚热带地区,少数竹类分布在温带和寒带。我国 是竹子中心产区之一,约

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