1、“苦荞麸中黄酮提取工艺研究”的开题报告1. 选题依据及意义苦荞麦，学名 Fagopyrum tataricum(linn)Gaench 鞑靼荞麦，俗称苦荞、野荞、三角麦，是一种既可药用又可食用植物 1。苦荞属于双子叶蓼科荞麦属 2，育 期 短 （ 九十到一百天左右） ， 当 年 可 多 次 播 种 多 次 收 获 ， 抗 逆 性 强 ， 耐旱、耐寒、耐酸、耐脊 3。苦荞中富含高生物价的蛋白质、维生素、矿质元素等 4,其营养价值在于其富含黄酮类化合物，尤其富含苦丁 5。苦荞中的黄酮作为植物体内的天然产物，可舒张血管、降血压、降血糖，它正日益取代合成化学药物在治疗心血管疾病、糖尿病、高血压等多种慢
2、性疾病中的地位 6，而且其所具有的独特的生物活性及其功能，使其应用范围逐步扩大，经济效益和社会效益迅速提高。目前苦荞黄酮提取主要是从全籽粒中提取，造成了极大的浪费 7。在荞麦加工中，产量最大的废渣是麦麸 8，且苦荞麸中黄酮含量高于其他苦荞副产品 9，因而，苦荞麸可作为为一种便宜的提取材料。开发新型、天然、绿色的保健品苦荞黄酮、苦荞精油，既可充分利用资源，提高副产品的附加值，又可以带动我省地区经济的发展，具有广阔的应用前景 10。在荞麦加工中，苦荞麸未被利用但其中的黄酮含量高于苦荞壳、苦荞粉等11，因而，有麸皮等大量副产品亟待开发利用，进一步开发先进成熟的相关技术，找出一种简单合理，成本低廉的提
3、取苦荞副产物中苦荞黄酮的方法，使之尽快应用于生产，为农产品生产企业对副产品进行综合利用提供一条出路，同时提高农产品附加值，这对于延长产业链、提高增值效益、满足市场需求，都具有积极作用和现实意义。因此，本试验主要研究了苦荞麸皮中黄酮提取的最佳工艺，旨在提高苦荞麸皮的利用率，为相关企业及行业提供一定的理论依据。2.文献综述2.1 苦荞的研究背景苦荞麦，学名 Fagopyrum tataricum(linn)Gaench 鞑靼荞麦，俗称苦荞、野荞、三角麦，是一种既可药用又可食用植物。苦荞营养丰富，除了八种人体必需氨基酸外，还富含硒、膳食纤维、亚油酸、叶绿素、VB 族等 12，黄酮类物质含量也很高，其
4、主要成分是芦丁，芦丁占总黄酮的 70%-90%。苦荞中的黄酮作为植物体内的天然产物，可舒张血管、降血压、降血糖，它正日益取代合成化学药物在治疗心血管疾病、糖尿病、高血压等多种慢性疾病中的地位 13，而且其所具有的独特的生物活性及其功能，使其应用范围逐步扩大，经济效益和社会效益迅速提高。我国不仅苦荞种植历史悠久，而且是世界上少有的大面积种植苦荞的国家，苦荞在我国分布地域广，目前苦荞产量和种植面积均居世界第，栽培面积约30 余万公顷(450 万亩) ，总产量约 50 万吨 。苦荞是我国重要的小杂粮，也是主要的出口粮，其主要分布于西北、华北、西南地区的边远山区，我省位于我国内陆西北地区，海拔大多在
5、1000 米以上，适合苦荞生长，所以苦荞资源非常丰富。2.2 苦荞黄酮的化学结构及性质苦荞中黄酮含量随品种的不同而不同，一般在 1.5%-3.0%之间。苦荞中含有的黄酮类化合物以芦丁为主，其次还有槲皮素、黄酮醇、羟基黄酮等，其基本结构如图 1 所示。芦丁 槲皮素黄酮醇 5-羟基黄酮图 1 黄酮类物质的分子结构Figure1 Molecular structure of flavonoids黄酮是灰黄至黄色的结晶固体或粉末，因有酚羟基所以显酸性，可溶于碱性水溶液（如碳酸钠水溶液） 、碱性有机溶剂（如吡啶、甲酰胺、二甲基甲酰胺）；因黄酮类化合物的吡喃酮环上的 1-位氧原子，有未共用电子对，故表现微
6、弱的碱性，可与强酸反应生成盐，但极不稳定，加水后立即分解。黄酮类化合物可与一些化学试剂（如镁粉/盐酸、三氯化铝等）试剂发生颜色反应，这可以作为黄酮类化合物的简单鉴别方法。2.3 苦荞黄酮的营养价值近年来许多的研究表明，苦荞黄酮可治疗毛细血管脆性和渗透性出血、高血压、糖尿病、心血管疾病、胃病和皮肤病等多种疾病 14。黄酮类化合物也是一种天然抗氧化剂，具有抗衰老、清除人体自由基的作用 15，并且有研究证实食用黄酮类化合物与降低癌症率有关。此外，苦荞黄酮可作为食品添加剂，苦荞黄酮的抗氧化作用，使其可取代人工抗氧化剂，防止食品的氧化 16；在功能性食品中，苦荞黄酮优越的生理特性，使其用于预防慢性疾病的
7、保健品中 17，黄酮除了作为功能性食品的添加成份，还具有预防骨质疏松症、预防高血脂的作用，被用作生物医药中间体 18。2.4 国内外研究现状2.4.1 苦荞研究现状苦荞营养价值高，并具有许多药理保健作用，这些药理保健作用主要是苦荞中的黄酮类化合物芦丁在起作用，芦丁具有降低血管脆性、降血压、降血脂、心脑血管疾病等作用,近年来被广泛用于食品、保健品、医药等领域。但目前国内苦荞利用率不高，苦荞并没有得到很好的开发利用，深加工产业还没有起步，随着近年来黄酮的保健功能日益受到人们的重视，所以苦荞深加工产业显示出极强的生命力。我国是苦荞种植大国，苦荞产量大，当前对苦荞的利用仅仅局限于加工各种初级产品，市场
8、上多见苦荞粉、苦荞茶、苦荞挂等，对苦荞的深加工一直没有引起人们的关注。2.4.2 黄酮类及其方法研究现状黄酮类成分在人类饮食结构中占有重要的地位，其摄入量与癌症及心脑血管等疾病的发生有着密切的关系。黄酮类化合物具有保肝、扩冠、抗炎、降低血管脆性，解除痉挛，增强心脏收缩，有一定程度的抗菌及抑制肿瘤细胞等作用。目前国内外在黄酮类化合物的提取上多采用溶剂萃取法 19、微波提取法 20、超临界流体萃取法等 21。溶剂萃取中有机溶剂萃取法的效果最好，它是根据黄酮类化合物与原料所含其他物质杂质极性差别来选择适合的有机溶剂 22。常用乙醇、甲醇、丙酮进行提取。刘本国 23研究了以乙醇-水为溶剂提取苦荞中生物
9、类黄酮的工艺参数，提取温度 70，提取时间 11.18min，液固比 16.78，乙醇浓度 61.57%，改工艺下提取率 6.63%。黄海燕 24研究了苦荞粉中芦丁提取的最优工艺条件，用 50%的乙醇在料液比 1:10 的情况下，在 60水浴下萃取 2 次，芦丁提取率为 5.35%。2.4.3 苦荞黄酮类研究现状近年来许多的研究表明，苦荞黄酮可治疗毛细血管脆性和渗透性出血、高血压、糖尿病、心血管疾病、胃病和皮肤病等多种疾病 25。此外，苦荞黄酮可作为食品添加剂，苦荞黄酮的抗氧化作用，使其可取代人工抗氧化剂，防止食品的氧化 26；在功能性食品中，苦荞黄酮优越的生理特性，使其用于预防慢性疾病的保健
10、品中 27，黄酮除了作为功能性食品的添加成份，还具有预防骨质疏松症、预防高血脂的作用，被用作生物医药中间体 28。3.研究内容及技术路线3.1 工艺路线原料加溶剂水浴振荡过滤清洗滤纸、残渣合并滤液干燥苦荞黄酮3.2 研究方法：3.2.1 苦荞麸中黄酮萃取溶剂的确定3.2.2 溶剂萃取苦荞麸黄酮最佳单因素的确定3.2.2.1 料液比对黄酮提取率的影响3.2.2.2 萃取剂体积分数对黄酮提取率的影响3.2.2.3 浸提温度对黄酮提取率的影响3.3.2.4 浸提时间对黄酮提取率的影响3.2.3正交试验设计根据单因素试验结果，进行 L16（4 5）正交试验设计，优化苦荞麸中总黄酮提取工艺条件。3.3
11、黄酮测定方法总黄酮含量的测定：NY/T1295-2007 规定执行。4. 实验进度计划安排2013.11.20-2013.11.30 文献查阅及实验前期准备工作（选题、查资料、检索，提交实验方案和实验所需药品、设备。 ）2013.12.01-2013.12.15 开题报告的撰写与修改 2013.12.16-2014.1.1 试验研究（包括试验方案的实施、试验数据的分析、外文文献翻译） 2014.1.2-2014.5.19 完成补充实验及试验数据的统计分析，撰写并修改论文;2014.5.202014.5.24 撰写毕业论文简介；论文评阅 2014.5.252014.5.30 毕业答辩 参考文献1
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