从雨声红球藻中提取虾青素的皂化工艺优化

目的:优选从雨声红球藻提取虾青素的皂化工艺。方法:以虾青素的提取得率为考察目标,通过单因素法、正交设计法优化从雨声红球藻提取虾青素的皂化工艺。结果:筛选最佳皂化工艺为是加入10倍雨生红球藻量的4%KOH无水乙醇溶液,在10℃下皂化10min。结论:筛选出来的皂化工艺稳定可行、操作简单。     

虾青素的生产方法

近年来,虾青素作为高级营养保健品和药品的潜力倍受关注,其产品定位主要在强化免疫系统功能、抗癌、抗炎、保护视网膜免受紫外线辐射和光氧化损伤等方面。 虾青素的生产方法一般有如下几种：从水产品加工废弃物中提取虾青素、利用藻类如雨生红球藻等生产虾青素、利用红法夫酵母发酵生产虾青素和化学合成法等等。     

连续中压硅胶柱层析纯化法夫酵母虾青素

采用连续中压硅胶柱层析纯化虾青素,原料为含量高于20%的法夫酵母虾青素。连续中压柱层析分离工艺条件为:不锈钢中压层析柱装填120～160μm层析硅胶,以石油醚∶1,2-二氯乙烷∶丙酮(体积比)为5∶2.5∶1作洗脱剂,负载量为1∶7,可以得到纯度大于97%的虾青素产品,平均回收率大于60%。回收的洗脱液经校正后可重复使用。使用后的层析柱以丙酮为再生液再生,石油醚为平衡液平衡,平衡后的层析柱可重复使用多次。利用该工艺方法纯化虾青素,与传统方法相比溶剂用量少、层析填料价格低、生产周期短、分离效果好,易于实现连续工业化清洁生产。     

从雨生红球藻藻泥中选择性提取虾青素

以雨生红球藻湿藻泥为原料,研究了不同有机溶剂对胞内油脂和虾青素选择性提取分离的影响,通过酸解破壁提高虾青素和油脂的提取效率。结果表明,连续乙醇提取可对胞内色素和油脂有效分级提取,先提取出极性组分(叶绿素和极性脂),再提取中性组分(类胡萝卜素和中性脂)。中等极性溶剂或溶剂体系对类胡萝卜素的选择性和提取率较好;乙醇/乙酸乙酯混合溶剂提取类胡萝卜素的总得率(干重)达25.31 mg/g,提取率为69.35%。对雨生红球藻湿细胞进行酸解破壁处理有助于提高虾青素和油脂的提取率。在最优酸解破壁条件(盐酸浓度1 mol/L,温度60℃,时间60 min)下,含水80%的雨生红球藻藻泥的油脂总得率(干重)达418 mg/g,总脂提取率达97%。     

超声辅助提取虾青素的工艺优化及动力学研究

以乙醇为溶剂,采用超声辅助方法从新鲜雨生红球藻中提取虾青素,优化工艺参数。首先采用单因素方法研究提取时间、超声功率、料液比对提取得率的影响,然后通过响应面方法优化工艺参数。结果表明提取时间28 min,超声功率87 W,料液比1∶25时,虾青素得率最高,达到(35.93±0.37)mg/g。该最佳条件下的虾青素提取符合二级动力学规律(R²=0.998 9),提取速率与浓度差的平方成正比。该方法制备的虾青素提取液对DPPH和OH的半抑制浓度分别为(16.14±1.58)μg/mL和(0.93±0.18)μg/mL。     

虾青素毒性的研究图谱分析及安全性评价

虾青素是一种具有极强抗氧化性的酮式β类胡萝卜素，天然虾青素应用较广，其消费市场在不断扩展。目前对虾青素的毒性研究主要集中在30d喂养试验、急性毒性试验、亚慢性毒性试验和遗传毒性实验等。虾青素在提取过程中，由于其脂溶性特质，在使用有机溶剂对其提取的过程中可能会产生一定的毒性残留。因此，研究虾青素毒性和安全性评价以及认识虾青素提取物中的毒性及其来源十分必要。通过对虾青素的毒性研究进行综述及聚类分析，旨在更好、更全面地评估虾青素的毒性作用和安全性评价，可以为虾青素产品的应用提供一定科学依据。     

海虾虾青素的提取工艺及含量测定

以新鲜海虾为材料,采用单因素实验研究了提取溶剂、料液比、提取温度、提取时间、提取次数对虾青素提取效果的影响,用紫外可见分光光度法测定了不同部位虾青素的含量,比较了煮熟虾壳与新鲜虾壳中虾青素的含量变化。结果表明,乙酸乙酯是提取虾青素的最适溶剂,最佳提取条件是:料液比1∶2(g∶mL)、提取温度60℃、提取时间3h、提取2次。虾壳中虾青素含量最高,煮熟后虾壳中虾青素含量明显降低。     

碳和氮代谢被抑制诱导雨生红球藻细胞内虾青素的合成

为研究雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)合成虾青素的机理,文中分析了不同诱导条件下藻细胞内氮和碳代谢的变化。结果表明:强光照(HL)、添加乙酸钠(AA)、缺氮(NF)和缺磷(PF)都直接或间接地影响了雨生红球藻细胞内1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rub isco)和硝酸还原酶(NR)的活性,导致2种酶的活性大幅度下降。只有当Rub isco和NR的活性降到非常低的水平时,藻细胞才开始合成虾青素。与此相反,对照(CK)中这2种酶的活性一直较高,但细胞内没有虾青素积累。由于Rub isco和NR是雨生红球藻碳代谢和氮代谢的关键酶,因此碳和氮代谢被抑制是诱导雨生红球藻合成虾青素的原因。     

虾青素微胶囊制备工艺的研究

天然虾青素是一种抗氧化性极强的脂溶性类胡萝卜素,如何将其制备成性能稳定的水溶性微胶囊是虾青素应用研究的热点。文中研究发现β-环糊精和蔗糖脂肪酸酯是虾青素微胶囊制备的良好壁材,与单独使用相比,二者作为复合壁材使用时能显著提高包埋虾青素的稳定性,并且加入络合剂乙二胺四乙酸(EDTA)后虾青素稳定性进一步提高。在单因素实验基础上,采用Box-Behnken响应面法对虾青素微胶囊制备工艺参数进行了优化,得出最佳的合成工艺条件为:β-环糊精用量(质量分数)9.95%,蔗糖脂肪酸酯用量6.19%,EDTA用量82.09μmol/L。在此条件下虾青素的保留率达到86.90%,比优化前提高了10.7%。因此复合壁材β-环糊精和蔗糖脂肪酸酯并添加EDTA可用于制备高稳定性的虾青素微胶囊。     

利用雨生红球藻生产虾青素的小试研究

以BG11为基本培养基,小试研究了环境因子的调控对雨生红球藻(Haematoccus pluvialis,FACHB-712)生长和虾青素积累的影响。通过单因子实验改变营养方式、pH值、温度、光照时间和光照强度,测定藻液光密度和虾青素含量等指标。结果表明:添加1g/L葡萄糖作为碳源可明显提高藻种生物量;pH=8.0左右,22～27℃,高光强(200μmol·m-2·s-1)连续光照(24h)的生长条件最适合雨生红球藻游动细胞的增殖,可以作为大规模培养雨生红球藻生产虾青素的实验依据。     

不同有机溶剂对新疆油砂沥青的组成性质影响

油砂作为一种非常规石油资源,越来越受到人们的重视。油砂沥青的含量和性质对其开发有着重要的影响。有机溶剂抽提可以测定油砂沥青的含量。本文研究了3种溶剂对新疆油砂的抽提能力,并对不同溶剂抽提得到的新疆油砂沥青进行了性质分析。结果表明,新疆油砂含油率（甲苯测）为11.75%,属于中品位油砂矿;甲苯、氯仿和石油醚3种不同溶剂对新疆油砂沥青进行抽提,发现3种溶剂抽提能力的大小关系为氯仿＞甲苯＞石油醚;抽提过程中,氯仿表现出对胶质和沥青质较强的萃取能力,而石油醚对沥青质的萃取能力几乎为0,采用氯仿可以更准确地测定油砂沥青的含量。氯仿抽提得到新疆油砂沥青及其组分的杂原子含量和分子量高于甲苯和石油醚抽提的。由红外谱图发现,氯仿抽提得到的油砂沥青的含氧、含硫官能团的吸收峰强度大于甲苯和石油醚抽提的,表明氯仿对油砂沥青中极性物质的抽提能力更强。     

High-efficiency separation of oil sands using ChCl-based deep eutectic solvents

Deep eutectic solvents (DESs) are a kind of potential lixiviant for extraction processing. Unlike conventional ionic liquids (ILs), DESs are relatively cheap and environmentally friendly. Herein, three different ChCl-based DESs, namely, choline chloride/urea, choline chloride/ethylene glycol, as well as choline chloride/propandioic acid, were synthesized and used to enhance bitumen recovery from oil sand by petroleum ether extraction. The results showed a multiphase system formed after mixing the components at ~25°C, consisting of sands and clays, a DES layer, and a petroleum ether layer containing the bitumen. These DESs were immiscible with bitumen or petroleum ether. Coupled with a density difference, a clear phase separation was presented between the bitumen–petroleum ether mixture and DES. The DES functioned as a separating agent, keeping the petroleum ether–bitumen mixture and spent sand apart from each other. The results showed that the bitumen recovery was increased by ~12% compared with that without the DESs. We deduced that the enhancement in the separation may result from the reduction of adhesion between bitumen and sand by the DESs. The ChCl-based DESs and petroleum ether could be readily recycled to reduce industrial costs. After 10 cycles, the bitumen recovery remained above 86%.     

利用有机溶剂提取微藻油脂的方法探究

在传统化石能源日益枯竭的趋势下,微藻生物柴油作为第三代绿色可再生的替代型能源越来越受到人们的重视.在微藻生物柴油的产业链上,油脂的提取是影响其推广应用的一个关键环节.本文实验利用有机溶剂提取微藻油脂,探究在不同的条件下微藻油脂的提取效果,并特别研究了先后使用甲醇和石油醚两种有机溶剂对微藻油脂提取率的影响.研究结果表明:温度、液料比、浸提时间对提取效率都有一定的影响,并且使用甲醇和石油醚两种溶剂分步提取时会使微藻油脂提取率明显提高;在液料比为15mL/g、提取温度为45℃、提取时间为5h时,使用石油醚作为提取剂的提取率为58.71%;使用甲醇溶剂提取后再使用石油醚提取时,在液料比和提取时间相同的条件下,温度为35℃时提取率即可达87.90%     

黄姜皂素清洁生产工艺研究

以乙醇为溶剂浸提黄姜干粉中的皂苷,通过水解、过滤、中和、洗涤、干燥、石油醚抽提、结晶、重结晶得到纯度较高的黄姜皂素。研究了间歇浸提工艺中溶剂体积分数及其用量、浸提温度、浸提时间和次数等对皂素收率的影响:以50 g黄姜干粉为原料,以250 mL体积分数95%的乙醇为溶剂,浸提温度为60℃,间歇浸提3次,浸提时间为2 h/1 h/0.5 h时,皂素收率可达2.45%。在该基础上,为提高浸提效率且便于连续化生产,也考察了在高压均质机中连续均质浸提的工艺过程,操作压力60 MPa时连续均质浸提可达到与间歇浸提同等效果。间歇浸提和连续均质浸提工艺的耗酸量和废水量仅为传统工艺的10%,皂素收率较传统工艺的1.6%提高了53%。     

Nano-Si_3N_4陶瓷粉体表面有机化改性研究

文章采用硅烷偶联剂KH-845-4包覆改性纳米Si3N4陶瓷粉体,通过沉降实验、IR、TG、粒度测定等分析测试手段研究了改性前后粉体的溶剂中悬浮稳定性、热重、粒度分布等物性。结果表明:KH-845-4改性纳米Si3N4粉体为化学改性,添加量为10%时,粉体在甲苯中悬浮性最好;粉体改性后粒径降低,为纳米级分布。     

铁粉与石英砂对高砷地下水的除砷研究

研究铁粉的除砷效果,考察铁粉与石英砂的质量比对除砷效果的影响.结果表明,采用m(铁粉):m(石英砂)=2.0:100的填料能有效去除高砷地下水中的砷,出水总砷质量浓度<50μg/L.该方法高效、经济,具有良好的应用前景.     

纳米Si3N4陶瓷粉体表面改性的研究

用钛酸酯偶联剂NDZ-102化学包覆纳米Si3N4陶瓷粉体,通过沉降实验、粒度测定和表面能测试等实验手段研究了改性前后粉体的溶液中稳定性、热重、粒度分布等物性.结果表明:NDZ改性纳米Si3N4粉体为化学改性,添加量为10%时,粉体在甲苯中悬浮性最好;粉体改性后粒径降低,为纳米级分布,表面能也大幅度下降.     

NHD脱碳液石英砂过滤工艺

采用石英砂过滤对NHD脱碳液进行了净化处理,研究了石英砂粒径、床层高度、过滤速度及操作压力等因素对固体杂质去除率的影响。确定了石英砂过滤方法处理NHD脱碳液的适宜条件,同时确定了砂床反冲洗方式及其强度。实验结果表明：在室温,石英砂粒径范围0.60～0.80 mm、床层高度600 mm、操作压力为0.03 MPa以及滤速为8.1 m/h的条件下,NHD脱碳液经石英砂过滤净化处理后,固体杂质去除率可达89.8%以上,且处理后的NHD脱碳液的吸收性能未变。     

超声波法提取加杨叶总类胡萝卜素条件的优化

为优化加杨叶总类胡萝卜素的提取工艺,通过单因素和正交实验进行优选。结果表明:石油醚为提取溶剂,加杨叶粉碎度为60目,提取2次的条件下,加杨叶总类胡萝卜素的最佳提取工艺为:超声功率500W、超声温度55℃、液料比40:1、超声时间30 min。利用此提取工艺,加杨叶中总类胡萝卜素得率为:50.57mg/100g。     

Supercritical CO2 extraction of lipids and astaxanthin from Brazilian redspotted shrimp waste (Farfantepenaeus paulensis)

Brazilian redspotted shrimp (Farfantepenaeus paulensis) waste is an important source of carotenoids such as astaxanthin and lipids with a high ω−3 fatty acids content, mainly docosahexaenoic acid (DHA) and eicosapentaenoic acid (EPA). In order to establish an efficient and environmental friendly recovery process, the lipids and astaxanthin were extracted from the freeze-dried redspotted shrimp waste (including head, tail and shell) using supercritical carbon dioxide. The effects of the extraction conditions of pressure (200-400 bar) and temperature (40-60 °C) on the global yield (X₀), astaxanthin extraction yield and astaxanthin concentration in the extract were evaluated. It was found that the pressure and temperature showed a very low significant effect on the lipid extraction yield using supercritical CO₂. In comparison with lipid extraction by solvents, maximum efficiency of supercritical fluid extraction achieved 64% of hexane extraction yield. On the other hand, temperature and pressure had significant effects on astaxanthin extraction yield. Thegreatest amount of extract was obtained at 43 °C and 370 bar, with 39% of recovery.