年处理量1000吨桑叶提取车间的工艺设计文献综述

 2022-12-03 03:12

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、课题背景

桑叶为桑科植物桑Morus alba L的干燥叶,除霜后采收,除去杂质,晒干。桑叶于2002年被列入《按照传统既是食品又是中药材物质目录》的原料,作为保健食品原料已拥有广泛的研究和使用基础。桑叶在我国具有显著的资源优势,是我国古代传统医方中的常见药材[1]。《本草纲目》记载桑叶“治劳热咳嗽,明目长发。煎汁代茗,能止消渴”。我国卫生部将其列为“药食两用”植物资源。桑叶富含黄酮、生物碱、多糖等生物活性物质,具有较强的抗氧化作用,被称为“天然抗氧化剂”[2]

桑叶甘、苦、寒,归肺、肝经,疏散风热,清肺润燥,清肝明目,《本草纲目》记载:桑叶“汁煎代茗,能止消渴”,研究显示桑叶降糖的主要有效成分为桑叶多糖、黄酮、DNJ、生物碱等。桑叶多糖能提高四氧嘧啶糖尿病小鼠抗氧化能力,使胰岛素分泌增加,同时提高肝HK、PK活性等综合作用,促使血糖进入肝细胞,使肝糖元合成增加,葡萄糖氧化分解加快;桑叶黄酮能增加高脂喂养2型糖尿病大鼠胰岛素敏感性,同时具有降低血脂的作用[3]

桑叶为传统中药,含有丰富的氨基酸、生物碱及黄酮等多种生物活性物质,其主要化学成分为黄酮及黄酮苷类化合物、甾类成分、氨基酸类和生物碱类等。现代医学研究发现,桑叶具有很高的药用保健功能,经研究证实的药理作用包括降血糖作用、降血脂与减肥、抗氧化与延缓衰老功效、抗应激与保护心肌作用、改善便秘和抑菌与抗炎作用等。如今已开发出了桑叶酒、桑叶茶等,使人们通过日常的饮食达到延年益寿、预防疾病的目的。桑叶是桑科植物的干燥叶,药食两用,相关研究表明桑叶中的营养物质含量丰富,并且含有多糖、生物碱、黄酮等多种生物活性成分,具有降血糖、抗高血脂、抗氧化、抗肿瘤、抗炎和保肝护肝的生理活性[4]

桑叶中黄酮的提取主要有一下几种方法:

第一种方法,包含以下步骤:a.将桑叶粉碎,加水,控制料液比1︰5~10,加25~35wt%的盐酸,盐酸加入质量为水加入质量的0.1~1%;同时控制温度70~80℃,提取时间1~3小时,得提取混合液;b.将提取混合液离心,弃去固含物,留上清液;c.对所述上清液用离子交换柱进行层析,得层析液,然后将该层析液冷冻干燥。本发明使用水作为提取溶剂,因此最终产品更为安全可靠。经验证,使用本发明方法,桑叶黄酮的得率可达到0.12~0.15%[5]。此种方法使用溶剂无毒且易得,步骤简单,但是黄酮得率过低。

第二种方法,采用桑叶粉为原料,用乙醇和水作为提取溶剂和洗脱剂,大孔吸附树脂为分离材料,提取物中桑叶黄酮含量大于50%。本发明具有使用溶剂安全无毒,价格低廉可回收再用,对环境无污染,提取量大,可工业化生产,提取效率高的优点[6]。但是此法所用吸附树脂造价高,不适合投入大生产。

第三种方法:a.清洗:对桑叶进行表面淋洗处理,清洗掉桑叶上的尘土;b.保藏:用乳酸菌与步骤a清洗后的桑叶按比例混匀,并在密封袋或水泥池密封厌氧发酵保存;c.提取:用水清洗步骤b保藏的桑叶,然后将盐酸-无离子水与桑叶按比例混合回流提取,过滤,得桑叶黄酮粗提液A;d.精制:将桑叶黄酮粗提液A先通过分子量10000-50000Da的超滤膜,收集透过液;再通过分子量100-500Da的超滤膜收集截留液,截留液浓缩后,经喷雾干燥即得桑叶总黄酮产品。本发明方法采用乳酸菌保存桑叶提取黄酮,相较传统的鲜桑叶或干桑叶提取黄酮,可大幅提高桑叶黄酮提取率,同时能降低产品中大分子糖类、蛋白质的含量,提高产品纯度[7]。黄酮纯化方面,本发明方法利用超滤膜技术纯化桑叶黄酮,较大孔吸附树脂纯化工艺更加节能环保。

第四种方法:桑叶经提取、固液分离、微滤、超滤、浓缩以及干燥得到桑叶提取物,包装后入库检验。

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