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目前,我国甘蔗糖厂副产品的综合利用还处在较低的水平,本课题研究从甘蔗糖厂滤泥中提取叶绿素以及叶绿素铜钠盐的制备,为糖厂副产品的综合利用开发新的途径,为医疗和保健食品等行业提供原料。
本研究通过单因素及正交实验,确定用传统溶剂提取法和微波辅助提取两种方法从甘蔗糖厂滤泥中提取叶绿素的最佳工艺条件,并进一步探索叶绿素的衍生物叶绿素铜钠盐的制备条件。
溶剂提取法的最佳工艺条件为:溶剂采用95%乙醇、提取温度45℃、提取时间4h、物料比1:8。
微波辅助提取法的最佳工艺条件为:在微波功率600W、微波辐射时间60s、润湿剂用量100mL、提取温度30℃、溶剂用量1:7、提取时间30min。在上述工艺条件下,微波辅助提取叶绿素的提取量比传统工艺高出6.98%,并且提取时间仅仅需要0.5h,而与传统工艺时间4h相比较,大大节省时间。
探索叶绿素铜钠盐的制备工艺,皂化反应选择温度40℃、时间60min效果比较好;铜代反应选择酸性pH值为4,时间60min效果较好;根据GB3262-82,对制得的叶绿素铜钠盐作了各项检测,结果表明,通过实验制得的叶绿素铜钠盐符合国标要求。
对叶绿素以及叶绿素铜钠盐的稳定性进行了实验分析:以甘蔗糖厂滤泥为原料提取的叶绿素耐热性和耐光性都比较差,在强酸和强碱溶液中易被破坏,很不稳定,大部分金属离子和食品添加剂对叶绿素的稳定性的影响不明显;叶绿素铜钠盐耐热性好于耐光性,常用食品添加剂糖、食盐、柠檬酸对叶绿素铜钠盐的稳定性没有不良影响,金属离子Cu2+、Zn2+、Mg2+对叶绿素铜钠盐溶液的影响不大,Al3+对色素溶液有一定的增色作用,而Fe3+使叶绿素铜钠盐溶液产生沉淀。
最后,基于第三章的实验数据,对拟采用的微波辅助提取动力学方程C=C∞-(C∞-C0) exp(-Bt)进行求解和验证,并通过计算曲线与实验点的对比,可知模型和实验有好的拟合程度。