酸枣仁油的超临界CO_(2)萃取工艺及其抗氧化性研究

采用超临界CO_(2)萃取技术对酸枣仁进行油脂萃取。利用单因素实验方法考查了孔径、萃取温度、萃取压力、萃取时间四个因素对酸枣仁出油率的影响,最佳萃取条件下对酸枣仁油脂样品进行GC-MS组分分析及DPPH清除能力测定。结果表明:超临界CO_(2)萃取酸枣仁油的最佳工艺为过筛目数80目,温度为45℃,萃取压力40 MPa,时间30 min,在最佳萃取工艺条件下,出油率为29.40%。GC-MS检测结果表明酸枣仁油含有27种化合物,DPPH的清除率IC_(50)值为29.12 mg/mL。

具有自萃取功能的相变CO_(2)吸收剂体系开发

二氧化碳(CO_(2))捕集工程应用的吸收剂存在再生能耗高、传质速率低、运行损耗大等问题,严重制约了CO_(2)捕集技术的大规模推广应用。为解决这些问题,该文开发适用于低分压CO_(2)捕集的相变吸收剂。该相变吸收体系以亲水性胺N-氨乙基哌嗪(N-aminoethyl piperazine,AEP)为主吸收体系,添加亲脂性分相剂二正丁胺(Di-n-butylamine,DPA)和活化剂(activator,ACT)。通过核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance,NMR)和捕集CO_(2)连续测试实验研究该相变吸收剂的性能。实验结果表明,吸收负载达1.082 mol CO_(2)/mol溶液,再生温度降至98.5℃,具有优异的吸收性能和解吸性能。NMR分析表明,反应产物具有氨基甲酸盐分子结构,捕集CO_(2)连续测试实验研究与同浓度3 mol/L一乙醇胺(Monoethanolamine,MEA)溶液进行对比分析可知,相同再生能耗下,单位体积同浓度相变体系相比MEA吸收容量提高33%以上;相同再生能耗下相变体系的再生率比MEA提高15%,相同再生率下相变体系的再生能耗比MEA降低31%以上。结果表明,该相变吸收剂对于低分压CO_(2)捕集具有良好的应用前景。

响应面法和人工神经网络对亚临界CO_(2)萃取红花籽油的建模与优化

本文旨在寻找有效建模方法以预测亚临界CO_(2)萃取红花籽油的萃取率,优化其萃取工艺条件。以单因素实验为基础,采用Box-Behnken试验设计,研究了萃取压力、分离温度、萃取时间对红花籽油萃取率的影响,并采用响应面法(RSM)和人工神经网络(ANN)两种方法分别对同一实验进行建模分析,通过RSM数值优化、人工神经网络和遗传算法结合(ANN-GA)两种方法优化其工艺条件。结果表明,RSM与ANN两种模型均能较为精准预测,但通过两种模型的决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)值比较,得出ANN模型(R^(2)=0.9966)的预测效果较优于RSM模型(R^(2)=0.9950)。ANN-GA确定的最佳萃取条件及萃取率分别为:萃取压力19.04 MPa、分离温度55.50℃、萃取时间134.98 min、萃取率23.52%。综上,RSM和ANN两种方法均可用于亚临界CO_(2)萃取带壳红花籽油的建模与优化,但ANN的预测准确度及拟合能力更为优秀。

牡丹籽油超临界CO_(2)萃取制备工艺优化及其抗氧化功效研究

以牡丹籽为原料,利用正交实验法分析超临界CO_(2)萃取牡丹籽油过程中CO_(2)流量、萃取温度、萃取时间以及分离压力对提取率的影响。结果表明,在萃取过程中,参数设置CO_(2)流量为20 kg/h、萃取时间为2.5 h、萃取温度为45℃以及分离压力为8 MPa时提取率最高,达到92.6%。采用该提取工艺制备的牡丹籽油通过生化分析、细胞生物学技术等手段,以清除DPPH、PTIO自由基能力、细胞氧化损伤存活率评价其抗氧化功效。结果表明,牡丹籽油对DPPH、PTIO自由基具有一定的清除作用,对成纤维细胞的氧化损伤具有很好的保护作用。牡丹籽油作为一种具有抗氧化功效的基础植物油,可被广泛应用于皮肤护理领域。

超临界CO_(2)萃取页岩油效果评价及影响因素分析

为明确裂缝及压力对超临界CO_(2)萃取页岩油的影响机理,在获取试验用页岩岩样孔径分布、比表面积和孔体积的基础上,进行了超临界CO_(2)岩样萃取试验,采用改进的磁悬浮天平高压吸附仪,实时测定了高温高压下页岩岩样质量的变化;并结合页岩核磁共振T2谱,精确测定了超临界CO_(2)对页岩油的萃取效率,明确了萃取过程中页岩孔隙动用特征及动用孔径下限。试验结果表明,目标储层页岩中介孔(孔径2~50 nm)发育程度最高,占总孔隙体积和总比表面积的69.72%和73.47%;而大孔(孔径>50 nm)发育程度最差,仅占总孔隙体积和总比表面积的4.45%和10.77%。原油主要赋存于孔径1.4~120.0 nm的小孔径孔隙中,CO_(2)对大孔径(>86 nm)孔隙中原油的萃取效果高于小孔径(≤86 nm)孔隙;裂缝能够增大CO_(2)与基质中页岩油的接触面积,加快油气传质速度,提高基质动用深度,降低页岩油渗流阻力和孔隙动用下限。然而,CO_(2)萃取效率除与裂缝数量相关外,还受基质渗透率及裂缝−基质连通特征的影响。CO_(2)动用孔隙孔径下限随注入压力升高而降低,由8 MPa时的6.54 nm减小至18 MPa的3.27 nm。研究成果可为注CO_(2)提高页岩油采收率提供借鉴。

超临界CO_(2)萃取去除焦化废水中苯酚机理分析

焦化废水处理难度大,有机污染物种类繁多复杂,苯酚作为其中最难降解的产物之一,高效去除苯酚是一大难题。应用超临界CO_(2)萃取法,采用模拟废水探讨了压力、温度、CO_(2)停留时间、V(乙醇)、CO_(2)流量等工艺参数对焦化废水中苯酚去除效果的影响。采用单因素实验确定最优参数,并基于IBM SPSS Statistics软件设计正交实验,进行参数优化。结果表明V(乙醇)对苯酚去除率的影响最为显著,在最佳工艺条件下,苯酚的平均去除率为99.87%。另外,基于Gaussian 09W软件进行了量子化学计算超临界CO_(2)萃取法去除苯酚的机理分析,模拟结果表明苯酚分子中羟基上的氢原子与乙醇分子中的氧原子形成氢键,乙醇中的氢原子与CO_(2)中氧原子形成氢键。研究策略的实施为焦化废水中苯酚的去除提供新方向,为苯酚的回收再利用提供可行性方案,为其他富含苯酚类有毒有害有机物的废水处理提供新思路。

高压超临界CO_(2)萃取茶籽油、核桃油及灵芝孢子油及其对质量的影响研究

研究高压超临界CO_(2)萃取茶籽油、核桃油及灵芝孢子油萃取效率及其对产品质量的影响,并与常规萃取压力进行对比。在萃取温度40℃、分离压力11 MPa、分离温度50℃的萃取条件下,对比分析65、50、35 MPa的萃取压力条件对3种功能性油脂萃取效率的影响。通过GC-MS、HPLC法及相关理化指标测定,研究高压等不同萃取压力对3种油的脂肪酸组成、不皂化物成分、活性营养成分及理化指标等质量的影响。萃取压力对3种油脂的萃取效率有明显的差异,萃取压力越高,收率相应升高,油脂萃取效率也越高;高压等不同萃取压力对油脂脂肪酸组成几乎没有影响,但能显著提高角鲨烯等活性成分的萃取;从理化指标上看,高压萃取条件有助于降低食用油的酸值,提高油脂的品质。

N235从高碳石煤脱碳渣酸浸液中萃取钒的工艺研究

以某地高碳石煤脱碳渣经空白焙烧-酸浸后的浸出液为原料,采用萃取剂N235和反萃剂Na_(2)CO_(3)对钒萃取工艺和反萃取工艺进行了研究。结果表明,最佳萃取工艺参数为:萃原液pH值2.3、有机相组成为15%N235+5%仲辛醇+80%磺化煤油、相比(O/A)1∶4、萃取时间4 min、氧化剂氯酸钠用量为萃原液V_(2)O_(5)质量的0.05倍、萃取级数五级,钒萃取率达99%;最佳反萃工艺参数为:反萃剂Na_(2)CO_(3)溶液浓度8%、反萃相比(O/A)4∶1、反萃时间10 min、反萃级数三级,钒反萃取率可达99.50%。在最佳萃取和反萃取工艺条件下,钒浓度由4.25 g/L富集到68.50 g/L,且pH值为8.5,无需中和处理。对富钒液进一步沉钒、煅烧得到的最终产品V_(2)O_(5)品位为98.95%,且杂质含量低,满足行业标准YB/T 5304—2017中98级V_(2)O_(5)的要求。

不同超临界CO_(2)萃取条件对沙棘果油抗氧化活性的影响

为获得绿色安全且抗氧化活性高的沙棘果油,本文采用超临界CO_(2)萃取方法提取沙棘果油,并分析不同萃取条件对沙棘果油多酚含量和抗氧化特性的影响。结果表明,萃取条件为35℃、25 MPa时,沙棘果油的总酚含量最高,为7.74μg·g^(-1)。沙棘果油在20 mg·m L^(-1)时,DPPH自由基清除率最高,为97.50%,ABTS自由基的清除能力较高,TEAC值为1.93 mmol·g^(-1)。综合考虑,超临界CO_(2)萃取沙棘果油的工艺条件为35℃、25 MPa。

澳洲坚果油的超临界CO_(2)萃取工艺及其品质研究

以澳洲坚果为原料,通过超临界CO_(2)萃取制备澳洲坚果油。以澳洲坚果油得率和酸价为指标,在单因素试验的基础上通过正交试验优化萃取工艺,并对澳洲坚果油品质进行分析。结果表明:最优萃取条件为萃取温度35℃、萃取压力45 MPa、分离釜Ⅰ温度45℃、分离釜Ⅰ压力8 MPa、分离釜Ⅱ温度45℃、分离釜Ⅱ压力6 MPa。在此条件下,澳洲坚果油得率达51.33%,酸价为0.43 mg/g。产品品质分析表明,澳洲坚果油中油酸相对含量62.26%、棕榈油酸相对含量15.89%、角鲨烯含量(31.960±1.21)mg/g,表明超临界CO_(2)萃取的澳洲坚果油是高品质的木本油。

水蒸气蒸馏和超临界CO_(2)萃取法提取欧洲刺柏果精油及其在卷烟加香中的应用

采用水蒸气蒸馏和超临界CO_(2)萃取法提取欧洲刺柏果精油,并采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对其挥发性成分进行分析和卷烟加香试验。结果表明:(1)两种方法制备的欧洲刺柏果精油A和B得率分别为0.7%和3.8%;(2)欧洲刺柏果精油A主要成分为α-蒎烯(质量分数41.114%)等单萜类化合物,欧洲刺柏果精油B主要为大根香叶烯D(质量分数10.295%)等倍半萜类化合物,欧洲刺柏果精油B中含氧单萜和含氧倍半萜的相对含量高于欧洲刺柏果精油A;(3)两组精油均具有增加卷烟清香特征香韵、柔和细腻烟气、提升烟气透发感、降低杂气和刺激性的作用,其中欧洲刺柏果精油B应用效果较好。

超临界CO_(2)萃取-气相色谱-质谱分析植物精油成分——仪器分析综合实验教学改革

气相色谱-质谱分析植物精油成分是我院“现代化学实验与技术(仪器分析部分)”的本科综合实验,以往采用水蒸气蒸馏法提取植物精油,存在提取率低、溶剂残留、工艺时间长等问题。超临界CO_(2)萃取是先进的绿色萃取技术,对于天然产物中有效成分提取有较大优势。本实验通过超临界CO_(2)萃取提取柑橘精油,并与传统水蒸气蒸馏法比较,共提取精油成分106个组分,各类成分相对含量从高到低的顺序是萜烯、醛、酸、酯、酮和醇类,其中萜烯类成分为89.55%。采用超临界CO_(2)萃取技术处理样品,可以让学生了解更多新型样品前处理技术,提高学生的实验技能、研究和创新思维,减少实验时间,减少有毒试剂使用,进行绿色实验教学。

磷酸三丁酯、4-甲基-2戊酮对铝锂溶液中锂的萃取行为

以磷酸三丁酯(TBP)作为主要萃取剂,4-甲基2-戊酮(MIBK)作为协助萃取剂,三氯化铁(FeCl3)作为共萃剂,以铝锂溶液体系作为试验对象,全面系统的研究了萃取剂的各组成成分、水相溶液的pH值、铁锂原子比、萃取相比、萃取时间以及静置时间对铝锂溶液中锂的萃取效果的影响。通过正交试验确定了萃取反应的最佳反应参数:萃取相比为5∶2,铁锂原子比为2∶1,pH值为1.5,TBP体积分数为70%,MIBK体积分数为15%,萃取时间为10 min。在此条件下,锂的单级萃取率可达82%,锂铝单级分离因数可达51。对萃取分离过程的反应机理进行了研究,深入探索了铁锂共萃取效应,确定了反应产生的萃合物形态为LiFeCl4·2TBP·MIBK,并探究了萃合物形成过程中的键合方式。该萃取方法经济高效,适用于铝锂溶液中锂的分离。

响应面优化超临界CO_(2)萃取两粤黄檀挥发油的工艺研究及成分分析

两粤黄檀作为一种名贵的香料,提高其挥发油的萃取率对工业生产具有重大意义。以两粤黄檀为原料,采用超临界CO_(2)萃取两粤黄檀挥发油,在单因素试验的基础上,利用响应面优化萃取工艺,并确定了最佳工艺条件,利用气相色谱-离子迁移谱对两粤黄檀挥发油的挥发性成分进行分析。研究表明,两粤黄檀挥发油最佳萃取工艺为萃取压力30 MPa、萃取温度42℃、萃取时间3.8 h,在此条件下挥发油得率为(7.23±0.03)%,与理论值(7.44±0.05)%相差不大。从两粤黄檀挥发油中共鉴定出47种已知化合物,包含醛类17种、酮类3种、醇类5种、酯类11种、萜烯类7种、酸类2种、呋喃类1种、硫醚类1种,醛类、酯类和萜烯类是两粤黄檀挥发油的主要挥发性成分。该研究对两粤黄檀挥发油的进一步开发利用有重要意义。

基于TiO_(2)/KCC-1固相萃取的亲水作用超高效液相色谱-串联质谱法测定南极磷虾磷脂

以自制钛基树枝状纤维形SiO_(2)(TiO_(2)/KCC-1)纳米材料作为固相萃取(solid phase extraction,SPE)填料对南极磷虾中的磷脂进行纯化,采用亲水色谱柱结合超高效液相色谱串联质谱法进行磷脂组学分析。选取南极磷虾中最主要的4类磷脂(磷脂酰胆碱(phosphatidylcholines,PC)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidyl ethanolamine,PE)、磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,PI))作为研究对象。结果显示,在最优条件下共检测到291种磷脂,比已报道的方法多近1倍。在这些磷脂中,含有单不饱和脂肪酸链的磷脂占总磷脂含量的54.73%,含有多不饱和脂肪酸链的磷脂占总磷脂含量的26.17%。南极磷虾中共检出PC 75种、PE 120种、PI 54种、PS 42种。其中PC(40:6)(41.63%)、PE(36:0)(39.77%)、PI(38:3)(80.05%)、PS(36:1)(81.62%)在4类磷脂中的含量最高。多元统计分析结果显示,SPE处理前后磷脂种类有明显差异,Ti O_(2)/KCC-1材料对磷脂的富集效果显著,特别是对PC(18:0/18:0)、PE(16:0/18:1)、PI(16:0/18:2)等富集作用明显。PC、PE和PS的检出限均为0.05μg/g,PI的检出限为0.01μg/g,4种磷脂的相对标准偏差在0.89%~5.05%之间,回收率在87%~112%之间。该方法专一性强、提取效率高、灵敏度和精密度高、准确度好,在生物样本中磷脂的提取、纯化及其检测方面具有广阔的应用前景。

锌有机骨架材料的合成及对水中Pb^(2+)的萃取性能研究

采用溶剂热法,利用5,11,17,23-四叔丁基-25,26,27,28-四羧基杯[4]芳烃、2,2′-联吡啶和六水合硝酸锌反应制备了一种锌的有机骨架材料(Zn-MOF),并对这种材料从溶液pH值、时间以及Pb^(2+)的初始浓度方面研究了其对Pb^(2+)萃取性能的影响。结果表明,在pH值为4~7范围内,Zn-MOF对Pb^(2+)的萃取效率均能达到99%。且能在20 min内对Pb^(2+)萃取达到平衡。随着Pb^(2+)初始浓度增大,Zn-MOF对Pb^(2+)的萃取容量增大,最大萃取量为243.57 mg·g^(-1)。同时,Zn-MOF对Pb^(2+)的萃取符合Langmuir等温模型和准二级动力学模型。

超临界CO_(2)萃取清香木叶挥发性成分及抗氧化活性研究

目的:研究清香木叶挥发性成分的超临界CO_(2)流体萃取工艺及其体外抗氧化活性。方法:采用超临界CO_(2)流体萃取其中的挥发性成分并通过单因素正交实验优化萃取工艺;利用气相色谱-质谱技术(GC-MS)分析挥发性成分的主要成分并以其对DPPH、ABTS和OH自由基的清除率评价其体外抗氧化活性。结果:超临界CO_(2)流体萃取清香木叶挥发性成分的最佳萃取工艺为:萃取温度为30℃,萃取时间为45 min,萃取压力为24 MPa,夹带剂(无水乙醇)用量为0.15 mL/g,在此条件下的萃取率为3.66%。在以水、甲醇和乙醇为夹带剂萃取物中分别鉴定出26、20和26种化合物,其主要化学成分有萜烯类、甾醇类、有机酸类、烯酮类和酯类。清香木叶挥发性成分对DPPH、ABTS和OH自由基的IC_(50)分别为0.632、0.485、0.566 mg/mL,具有较好的抗氧化活性。结论:优选的清香木叶中挥发性成分萃取工艺合理可行,且在该工艺下萃取的挥发性成分具有较强的体外抗氧化活性。

超临界CO_(2)萃取技术提取麻辣火锅油工艺优化研究

传统火锅麻辣火锅油的提取方法大部分是普通浸提法,该方法存在生产周期长,提取效率低的特点。而超临界CO_(2)萃取技术作为目前领域内较为新型的提取技术,具有萃取效率高、安全无毒、萃取剂可以重复使用等优点。该研究以辣椒素和花椒酰胺的含量为指标,优化了超临界CO_(2)萃取技术对麻辣火锅油的萃取工艺,得到最佳萃取工艺条件:萃取时间为40 min,CO_(2)流量为30 kg/h,萃取温度为60℃,萃取压力为2.5 MPa;萃取后其辣椒素含量为(105.28±2.06)mg/g,花椒酰胺含量为(87.65±1.04)mg/g。与传统提取技术相比,麻辣火锅油萃取率及感官评分更高。经检测,萃取的麻辣火锅油理化指标符合国家和企业相关标准要求,该研究可为以后的工业化加工提供技术铺垫。

超临界CO_(2)萃取精制辣椒来源天然胡萝卜素的方法

对辣椒来源天然胡萝卜素超临界CO_(2)萃取精制工艺条件进行研究。以低含量的辣椒来源天然胡萝卜素为原料,通过正交试验研究辣椒来源天然胡萝卜素的超临界CO_(2)萃取精制方法。结果表明,最佳萃取条件为萃取温度55℃,分离温度40℃,萃取流量22.5 L/h,萃取釜压力30 MPa,分离压力为4 MPa,萃取时间3.0 h。在此条件下,可得到含量大于30%的天然胡萝卜素产品,产品回收率达到91%以上。此法具有产品回收率高、工艺绿色环保、操作简单的特点,为辣椒来源天然胡萝卜素的生产提供了参考依据。

超临界CO_(2)液相萃取在食品加工中的应用

随着人们环保意识的增强和食品安全标准的提升,传统的食品加工技术正面临着重大挑战。超临界CO_(2)液相萃取技术因其独特的环保性和高效性,成为食品加工领域中的一个重要发展方向。本文详细介绍了超临界CO_(2)液相萃取技术的原理、操作流程及其在食品加工中的应用。通过分析其技术优势,探讨了该技术未来的应用潜力及面临的挑战。