实验设计方案.docx

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题目:超声波辅助双水相萃取石榴皮中原花青素
1材料与方法

石榴皮(从滨河集团国风酒业下脚料中捡取并粉碎过目)

试剂和仪器
无水乙醇、香草醛、甲醇、浓盐酸、硫酸铵、蔗糖、食盐、抗坏血酸、柠檬酸均为分析纯;儿茶素、上海友思生物技术有限公司;紫外分光光度计、电子天平(PL203)、FH3型恒温磁力加热搅拌器、PHS-3C酸度计、超声波。
乙醇-硫酸铵双水相体系
低级醇-盐双水相体系中水溶性有机溶剂选择乙醇,析盐相选择硫酸铵。乙醇-硫酸铵双水相体系参照文献(罗建平等2011),在水溶性乙醇中加入硫酸铵,利用硫酸铵的盐析作用形成双水相体系,通过改变乙醇与水的比例和盐的用量可以控制双水相体系的形成,水、硫酸铵、乙醇总的双水相反应体系为10g。
原花青素的超声提取与双水相分离
称取一定量的硫酸铵固体于干净的试管中,在试管中加入一定量的蒸馏水,摇至硫酸铵固体完全溶解,再加入一定量的无水乙醇,然后按一定的料液比准确称取一定量的石榴皮粉末于乙醇-硫酸铵双水相体系中,充分混匀后,超声提取一定时间,静置30min,待完全分层后,分别测定上相乙醇相和下相清液中原花青素的含量。计算石榴皮中原花青素的提取率和分配系数。
提取率=(原花青素提取物质量/石榴皮粉末质量)×100%
K=c上/c下
香草醛-盐酸法测定原花青素的含量
.1标准曲线制作
测定方法参照文献[1],选儿茶素为标准,,加3ml4%香草醛甲醇溶液,,避光反应15min。,3ml4%香草醛甲醇溶液,,避光反应15min。在500nm处测定吸光值。以反应体系所测吸光值为纵坐标,儿茶素含量为横坐标,做标准曲线,求得回归方程为y=+,R2=,y代表吸光值,x代表儿茶素含量(mg)。
.2原花青素含量的测定
吸取4%香草醛甲醇溶液3ml,,(若浓度较大,可以进行适当倍数的稀释),避光反应15min,在500nm处测定吸光值。计算出原花青素的提取率和双水相体系的分配系数。

-Burman(PB)实验设计
Plackett-Burman(PB)实验设计法是一种2水平的试验设计方法,可以分清实验因素对指标影响的大小,找出主要因素,抓住主要矛盾,用此方法可以使试验次数减少,而影响因素的主要效果得到尽可能准确的估计,能从众多的考察因素中尽快而有效地筛选出最为重要的几个因素(赵沁沁等2011),以便后面进一步研究。本文在预实验的基础上设计了高低两个水平,并通过Design-expert软件进行了Plackett-Burman试验设计。
最陡爬坡实验(Steepestascentdesign)
根据Plackett-Burman(PB)实验设计找出显著因素后,安排最陡爬坡试验,要先逼近最佳区域后再建立有效地响应面拟合方程(汪彬彬等2011)。最陡爬坡法试验值变化的梯度方向为爬坡方向,根据各因素效应值的大小确定变化步长,能快速,经济地逼近最佳区域(赵沁沁等2011)。可以了解实验因素岁试验指标影响的规律性,即每个因素的水平改变时,指标是怎样变化的。
Box-BenhnkenDesign(BBD)实验设计
Box-BenhnkenDesign(BBD)法是利用合理的实验设计并通过实验得到一定数据,采用多元二次方程来拟合因素和响应面值之间的函数关系,通过对回归方程的分析来寻求最优提取条件,解决多变量问题的一种统计学方法(汪彬彬等2011),与其他方法相比,Box-BenhnkenDesign试验减少了试验次数,周期短,得到的回归方程精确度高,又能研究好几个因素之间的交互作用,是解决生产过程中实际问题的一种有效办法。

静态吸附和静态吸附动力学实验
,再加入20ml石榴皮原花青素原液,用保鲜膜封口,放入25℃恒温振荡器中振荡。静态吸附实验时,将树脂与吸附后的石榴皮原花青素样液分离,测定样液的原花青素浓度(mg/ml);静态吸附动力学研究时,定时取样,测定样液中石榴皮原花青素浓度(mg/ml),按下式计算吸附率(%)和吸附量(mg/g)。
大孔吸附树脂静态解吸试验
选择不同浓度的乙醇溶液对吸附原花青素的树脂进行解吸试验,测定解吸后溶液(解吸液)的体积(ml)和石榴皮原花青素浓度(mg/ml),按下式计算解吸率(%)。

光照对石榴皮原花青素稳定性的影响
用蒸馏水配置一定浓度的石榴皮原花青素样品溶液,取等量的两份该样品溶液分别置于两支小试管中,并用保鲜膜封口,将一份置于避光条件下保存,另一份至于日光直射条件下保存,每隔2小时测定样品溶液中石榴皮原花青素含量。
温度对石榴皮原花青素稳定性的影响
用蒸馏水配置一定浓度的石榴皮原花青素样品溶液,取等量的4份该样品溶液分别置于4支小试管中,并用保鲜膜封口,分别将加有样液的这4支试管置于20℃、40℃、60℃、80℃的条件下避光保存,每隔2小时测定样品溶液中石榴皮原花青素含量。

取一定量的已配好的石榴皮原花青素溶液4份,调节使其pH分别为2、4、6、8的溶液待用,分别取等量的4份上述样品溶液置于4支干净的小试管中,并用保鲜膜封口,摇匀后,避光保存,每隔2小时测定样品溶液中石榴皮原花青素含量。
食品添加剂对石榴皮原花青素稳定性的影响
配制浓度10%蔗糖溶液,10%食盐溶液,%Vc溶液,1%的柠檬酸溶液,分别取等量的3份石榴皮原花青素样品溶液置于3支干净的小试管中,然后加入等量不同种类的食品添加剂溶液,并用保鲜膜封口,避光保存,每隔2小时测定样品溶液中石榴皮原花青素含量。
2结果与分析