菜籽脱臭馏出物中维生素E的提取及生理功能研究

VE(%)
甘油（％）
2.90
5.99
5.58
2.29
5.18
0.4
0.47 甲醇钠（％） 0.53
1.69
71.67
75
4.77 2.5
2.17
1.08 0.6
0.533
0.467
68.33
温度（ ℃）
时间（hr） 1.83
1.50 0.6
甲醇钠（％）
0.4
65
图 1-7-9
图 1-7-10
图1-7 Fig. 1-7
图1-7 响应面分析图 Fig. 1-7 the Response Surface Analysis Figures
VE（％）
3.96
3.52
3.09
VE(%)
3.97
3.53
2.66 70.00
66.67
2.50
70
3.10
2.66 0.05
66.67 温 度（℃）
63.33
温度（℃） 63.33
2 1.5 1 0.5 0 65 70 温度（℃） 75 4.5
甘油含量 VE含量
甘油含量 VE含量
5.5
5.5 5
甲醇钠用量（％）
图 1-4 甲醇钠用量对水解－甲酯化效果的影响
甘油（％） VE（％）
图1-5 温度对水解－甲酯化效果的影响
2.5 2 1.5
6.5 6 5.5
1 0.5 0
甘油含量 VE含量
4 3
4.5
4 2 1 0 3 4 浓硫酸用量（%） 5
FFA含量 VE含量
3.5
3
图1-3 浓硫酸用量对酯化效果的影响
表1-1 游离脂肪酸甲酯化三因素三水平实验设计
因素 编码 水平 -1 酯化温度（℃） X1 0 1 -1 酯化时间（hr） X2 0 1 -1 浓硫酸用量 （W/W） X3 0 1 因素取值 60 65 70 2 3 4 0.02 0.03 0.04
响应面分析图
the Response Surface Analysis Figures
甘油 （％）
2.91
甘油（％）
2.30
2.75
1.69
2.19
1.08 75
1.64
0.4
0.467 甲醇钠（％） 0.53
71.67
温度（℃） 68.33
65 2.5
2.17
1.83 时间 （hr）
1.5
1.08 1.50
携带剂对超临界CO2提取VE
50
60 50
VE content(%)
40
2% 4% 6%
VE 含量
VE 含量 VE content(%)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 取样号 Extraction number
30 20 10 0
40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8
表 1-4 酯化响应面分析实验点安排及实验结果
实验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 X1 –1 –1 –1 –1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 X2 –1 0 0 1 –1 –1 1 1 –1 0 0 1 0 0 0 X3 0 –1 1 0 –1 1 –1 1 0 –1 1 0 0 0 0 VE (%) 2.66 3.08 3.20 3.33 3.54 3.71 3.84 3.85 3.94 3.88 3.92 3.90 3.87 3.88 3.89 FFA(%) 3.31 2.96 2.74 2.86 2.81 2.40 2.47 2.29 3.22 2.56 3.13 3.00 1.74 1.81 1.74
实验号 a b c VE含量(%) 12.0MPa 20.0MPa
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 1 1 2 2 2 3 3 3
1 2 3 1 2 3 1 2 3
1 2 3 2 3 1 3 2 1
2.00 1.91 1.86 1.56 1.79 1.25 1.20 1.09 0.87
17.54 16.94 16.38 15.94 11.13 10.88 11.29 13.73 9.60
0.03
硫酸（％） 0.0433
3.17
时间（hr） 2.83
2.5 0.05
图 1-7-5
图 1-7-6
甘油酯水解-甲酯化单因素实验
甘油（％） 3 2.5 6.0 2 1.5 1 5.0 0.5 0 0.20 0.40 0.60 4.5 VE（％） 6.5
3 2.5
甘油(%)
VE(%)
6.5 6
第一章：菜籽脱臭馏出物中VE的提取 第二章：菜籽VE的理化性质与组成 第三章：VE降血脂作用研究 第四章：VE抗肿瘤活性研究 第五章：VE 对Hela细胞凋亡作用的研究
第一章：菜籽脱臭馏出物中VE的提取
1. 在对酯化实验中酯化温度、酯化时间、浓硫酸用量 和水解-甲酯化中甲醇钠用量、甲酯-水解化时间， 甲酯-水解化温度等单因素研究的基础上，利用响 应曲面实验设计对最佳的酯化和水解-甲酯化条件 进行了研究。 2. 在对样品、萃取压力、萃取分离温度、流量等参数 进行初步单因素试验的基础上，进行了正交实验。 3. 研究了甲醇、乙醇及混合醇作为携带剂，对超临界 CO2萃取VE的影响。
20.0MPa 12.0MPa
压 力(MPa) Pressure
0 40 50
温度(℃) temperature
60
图 1-12 萃取压力对VE含量的影响
20.0 MPa 12.0 MPa
图1-13 萃取温度对VE含量的影响
20
20
V E 含 量 (% ) VE C o n te n t
10
0 A 温度 Temperature B C
取样号 Extraction number
图 1-16 无携带剂的VE提取
60 50
VE content(%)
2% 4% 6%
图1-17 不同浓度甲醇对VE提取的影响
50
2%
V E 含 量 (% ) V E content
40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6
4%
6%
40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6
60.00
3.50
3.17
2.83 时间（hr）
0.0433
硫 酸（％）0.0367
0.03
60
图 1-7-1
酸价
3.31
图 1-7-2
VE(%)
3.88
2.77
3.47
3.07
3.50
2.24
2.50
3.17
2.66 0.05
2.83
1.70 70
2.83
0.043 0.036 硫酸（％）
时间（℃
1.83
时间（hr） 2.17
0.6
2.5
图 1-7-11
图 1-7-12
超临界萃取VE单因素实验结果
20 19 18 17 16 15 14 13 12 20.0 25.0 30.0
20
VE含 量 （ % ） V E co n ten t
VE 含 量 （ % ） VE C o n te n t
15 10 5
无
20
40
60
80
0
带 剂 醇 甲 醇 醇
携 2%
2% 混 合 乙 4％
携带剂
2%
甲 4％ 4％ 混 乙 合 6％ 6% 混
醇 醇 醇 甲 合 6％ 醇 醇 乙 醇
菜籽脱臭馏出物 中维生素E的提取及生理功能研究
导
师： 吴谋成教授
研 究 生： 周泉城
华中农业大学食品科技学院
课题名称: 双低油菜籽副产品利用技术开发 资助项目: 国家“十五”重大科技专项 (2001BA501A20)
目
录
研究目的及意义 研究现状及进展 实验内容 结 论
1. 研究目的及意义
1) VE是一种具有抗氧化、预防肿瘤、 抗衰老、治疗动脉粥样硬化、 抗辐射等生理功能，对人体无害、需求量正逐年扩大的物质 。 2) 我国油菜种植面积和总产量均居世界首位。一吨油菜籽制油过程中 会产生含VE 4～7％的脱臭馏出物15～20公斤。但其尚未得到充分 的开发。 3) 目前天然VE提取方法陈旧，且多有溶剂残留。超临界流体萃取天然 VE方法新颖，少有研究，且环保，符合社会发展的趋势。 4) VE的功能虽然国内外已都有报道，但主要集中在以α- VE为主的大 豆VE ，对于超临界CO2萃取的菜籽VE生理功能，以及不同VE组成和 不同构型的VE生理功能有什么区别，却鲜见报道。
时间 （hr）
3.17
66.67
2.50 0.03
温度（℃）
63.33
60
3.50
图 1-7-3
图1-7-4
图1-7 响应面分析图
酸价
3.31
酸价
2.78
3.31
2.26
2.78
1.74 70
2.26
0.03
66.67 温度（℃）
0.036
1.74 3.50
63.33
60 0.05
0.036 0.0433 7 硫酸（％）
表 1-7 响应面分析实验点安排及实验结果
实验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 X1 –1 –1 –1 –1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 X2 –1 0 0 1 –1 –1 1 1 –1 0 0 1 0 0 0 X3 0 –1 1 0 –1 1 –1 1 0 –1 1 0 0 0 0 VE (%) 4.77 5.19 5.32 5.47 5.59 5.78 5.92 5.94 6.04 5.96 6.02 5.98 5.98 5.99 5.99 甘油(%) 1.08 1.42 1.53 1.65 1.79 2.35 2.55 2.67 2.88 2.63 2.78 2.76 2.75 2.74 2.73
5 4.5
1.5
2.0 时间（hr）
2.5
图1-6 时间对水解－甲酯化效果的影响
表1-2 甘油酯的水解-甲酯化三因素三水平实验设计
因 素 编 码 水 平 -1 酯化温度（℃） X1 0 1 -1 酯化时间（hr） X2 0 1 -1 浓硫酸用量（W/W） X3 0 1 因 素 取 值 65 70 75 1 2 3 0.04 0.05 0.06
FFA (％）
VE(%）
4
4.5
4 3.5
FFA(%)
VE（％）
4.5
3 4 2 3.5 1
FFA含量 VE含量
3 2.5 2 1.5 1 0.5
3 60 65
温度（℃）
4
FFA含量 VE含量
3.5
0 70
0 2 3 时间 （hr） 4
3
图1-1 温度对酯化效果的影响
FFA(%) VE(%)
图1-2 酯化时间对酯化效果的影响
2. 研究现状及进展
合成法制取VE主要有两种方法： （1）三甲基氢醌与溴植酰在氮气和氯化锌存在下加热反应 制得； （2）三甲基氢酮与异植醇以氯化锌为脱水剂浓缩后，分子 蒸馏制得。 合成法的优点：产品纯度高（一般都在70％以上）， 目标化合物可预先指定。合成VE分子因不可选择性,均为dl 构型。
2.实验内容
VE 含量
7
取样号 Extraction number
取样号 Extraction number
图1-18 不同浓度混合醇对VE提取的影响
图 1-19 不同浓度乙醇对VE提取的影响
目 标 萃 取 物 质 量 (g) weight of object extract
无
10 12 0 2 4 6 8
来自百度文库
14
VE含 量 （ % ） V E content
15
20.0 MPa 12.0 MPa
10
5
0 15.0 20.0 25.0 流量 （kg/hr） flow rate 30.0
图 1-14 分离温度对VE含量的影响
图1-15 流量对VE含量的影响
表1-3
萃取正交实验因素表
水平数 1 2 3
a（萃取温度） 40 50 60
16
携 带 剂 醇 甲 2%
2% 混 合 醇 醇 甲 4％ 混 合 4％ 6% 6% 混 醇 醇 乙 甲 合 6% 醇 醇 醇 乙 醇 乙 2%
携带剂 cosolvents
图 1-23 不同携带剂对目标萃取物质量的影响
4％
VE含量40-45% VE含量45-50% VE含量50-55%
VE质 量 V E w eight (g)
b（分离温度场） A B C
c（流量） 15（20） 20（25） 25（30）
注：萃取压力为20MPa时，正交实验采用括号内流量值 分离温度场 A为40℃-55℃-70℃-80℃； B为40℃-50℃-60℃-70℃； C为60℃-60℃-60℃-60℃三个温度场
表1-11 正交实验表和实验结果
图1-7 响应面分析图
VE(%)
6.06
VE(%)
6.08
5.63
5.64
5.20
1.5
5.21
71.67
75
1.83
4.77 75
时间（hr）
71.67
2.17
温度（℃） 68.33
4.77 0.6
0.533
0.47
0.4
65
温度（℃）
68.33
65
2.5
甲醇钠（％）
图 1-7-7
温度（）
图1-7-8
无 携 带 剂 醇 甲 2% 2% 混 合 醇 醇 4％ 4％ 4％ 混 甲 乙 合 6％ 6% 混 甲 合 6％ 乙 醇 醇 醇 醇 醇 醇 乙 2%
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
携带剂 cosolovent
图 1-24 不同携带剂对目标萃取物中VE质量的影响
时 间 (min) time