生物工程课程设计

修改意见：1、注意格式。2、修改错别字和不规的标点符号。3、认真组织各段的语言文字使之通顺明了。4、对标注红字部分按要求修改。三要

课程设计说明书

课程名称：生物工艺学

设计题目：超临界CO2萃取月季挥发油

院系：生物与食品工程学院

学生：王志

学号：9

专业班级：09生物工程

指导教师：关现军

2012年05月16日

课程设计任务书

超临界CO2萃取月季花挥发油

摘要：采用正交试验法对超临界CO2：萃取月季花挥发油的条件进行了研究。探讨了萃取温度、压力、CO2：流量等因素在不同水平下对月季花挥发油提取率的影响。得到了超临界CO2萃取月季花挥发油的最佳实验条件：萃取压力30 MPa，温度45％，CO2：流量40 kg／h和萃取时间80 min，挥发油提取率为1．98％。水蒸气蒸馏法提取率为0．12％。超临界CO2：萃取的收率高，萃取时间短。-----没有做实验，仅说明实验设计的目的、实验容、方法、和试验围以及预期结果

关键词：月季花，挥发油，超临界CO2萃取

目录

1.设计背景 (5)

1.1月季花简介 (5)

2.设计方案 (6)

2.1实验仪器与材料 (6)

2.2超临界CO2萃取方法 (6)

2.3超临界CO2萃取正交实验设计 (6)

2.4总工艺流程列叙 (7)

3.方案实施 (8)

3.1原材料制备具体实施 (8)

3.2开机准备 (8)

3.3月季花挥发油的提取 (8)

3.4实验结果 (9)

4.结果与分析 (11)

4.1温度对萃取率的影响 (11)

4.2压力对萃取率的影响 (12)

4.3CO2流量对萃取率的影响 (12)

4.4温度对萃取率的影响 (12)

4.5讨论 (12)

5.收获与致 (13)

6.参考文献 (14)

7.附件 (15)

1. 设计背景

1.1月季花简介

月季，被称为花中皇后又称“月月红”，蔷薇科。常绿或半常绿低矮灌木，四季开花﹐多红色﹐偶有白色﹐可作为观赏植物，可作为药用植物，也称月季花。自然花期5至11月，花大型，有香气，广泛用于园艺栽培和切花。月季花种类主要有切花月季、食用玫瑰、藤木月季、地被月季等。中国是月季的原产地之一。为市、市等市市花。红色切花更成为情人间必送的礼物，并成为爱情诗歌的主题。月季为有刺灌木，或呈蔓状与攀援状。常绿或落叶灌木，直立，茎为棕色，具钩刺或无刺，也有几乎无刺的。小枝绿色，叶为墨绿色，多数羽状复叶，宽卵形或卵状长圆形，长2.5-6厘米，先端渐尖，具尖齿，叶缘有锯齿，两面无毛，光滑；托叶与叶柄合生，全缘或具腺齿，顶端分离为耳状。花朵常簇生，稀单生，花色甚多，色泽各异，径4-5厘米，多为重瓣也有单瓣者；萼片尾状长尖，边缘有羽状裂片；花柱分离，伸出萼筒口外，与雄蕊等长；每子房1胚珠。果卵球形或梨形，长1-2厘米，萼片脱落。花期4--10月。大多数是完全花。是两性花。有花中皇后的美称。月季花为蔷薇科植物月季的干燥花蕾或初开放的花，主要含挥发油月季花有活血调经、散毒消肿的功能，用于月经不调、痛经。外敷治跌打瘀肿、臃肿、瘰疬(未溃破)。月季花还有较强的抗菌作用，挥发油中所含的没食子酸为其有效成分¨q’。本文用正交试验法对超临界CO2：萃取月季花挥发油的条件进行探讨，为月季花的开发和利用提供参考。--没有做实验，仅说明实验设计的目的、实验容、方法、和试验围以及预期结果

2.设计方案

采用超临界CO2萃取技术提取月季花挥发油，对影响提取提取月季花挥发油工艺参数如浸提温度、压力、CO2流量等进行单因素实验，并在此基础上设计正交试验，提出提取提取月季花挥发油的最佳工艺条件：得到了超临界CO2萃取月季花挥发油的最佳实验条件：萃取压力30 MPa，温度45％，CO2流量40 kg／h和萃取时间80 min，挥发油提取率为1．98％。

2.1实验仪器与材料

在校采集月季花，月季花制成花瓣，用清水清洗过后晾干，待用。CO2：为食品红[∞(C02)≥99．9％]？。HA221-50-01型超临界萃取装置(华安超临界萃取)；电子天平FA2104S(天平仪器厂)；挥发油提取器。

2.2超临界CO2萃取方法

设定分离釜I的压力为7—8 MPa，温度为45℃。分离釜Ⅱ的压力为6～7 MPa，温度为40。C，称取月季花100 g，装人1L萃取罐，按下列工艺流程萃取，收集分离釜I和分离釜Ⅱ的提取物，称其质量，计算萃取率(挥发油的质量／原料的质量)。

2.3超临界CO2萃取正交实验设计

根据参考文献，影响挥发油萃取率的因素有萃取压力、温度、CO2流量、萃取时间，分离釜的压力、温度等。其中萃取压力、温度、CO2流量是影响挥发油萃取率的主要因素。通常萃取大多数挥发油的较高压力为30 MPa，较高温度为45℃，CO2流量受萃取压力的影响。所以选定萃取压力、温度、

CO2流量3个因素，设计三因素三水平正交试验，以挥发油的萃取率为参考指标，因素水平安排见表1

表1 因素与水平

2.4总工艺流程

工艺流程：CO2钢瓶—冷却质量—高压泵—萃取釜—分离釜I—分离釜Ⅱ（循环）

3. 方案实施

3.1原材料制备具体实施

在校采集初开月季花，月季花制成花瓣，用清水清洗过后低温晾干。

3.2开机前的准备

1、检查各阀门是否漏气，接通电源检查三相是否完好无缺。

2、冷冻机及贮藏的冷却水源是否畅通。冷箱为30%乙二醇+70%的水溶

液，冷箱搅拌棒用于冷箱搅拌和CO2泵头冷却。

3、CO2气瓶压力保证5~6MPa的气压。

4、检查个接头及部位是否牢靠。

5、将各热箱加入冷水，不宜太满，离箱口2~3公分左右。每次开机都要

检查箱水位。

6、萃取釜加入萃取物已粉碎的月季，放入量不能太满最多离过滤网2~3

公分。

3.3月季花挥发油的提取

取100g月季花，加入萃取釜，根据实验设计要求采取以下操作。

实验操作步骤：

1、先送空气开关，若三相电源指示灯都亮说明电源接通，再打开电

源（绿色）按钮。

2、接通制冷开关，并接通水源开关。

3、开始加温。分别将萃取釜、分离釜I、分离釜II、精馏柱的加热开关

打开，并分别调节到各项设置温度。

4、在冷冻机温度降到0度左右，且萃取釜、分离釜I、分离釜II接近设

定要求后，进行下列操作。

5、开始制冷的同时将CO2气体通过阀门2（V2）进入净化室、冷盘管

和贮罐使CO2液化，液态的CO2通过泵、混合器、净化器进入萃取釜，打开萃取釜放空阀门5（V5），慢慢放掉残留空气后，降低部分空分压后，关闭放空阀门。