响应面试验优化蒸汽爆破酸解制备玉米皮渣还原糖工艺及水解程度分析

为提高湿法加工玉米淀粉产生的副产物玉米皮渣中还原糖的得率,以玉米皮渣为原料,研究蒸汽爆破处理原料、酸水解法制备还原糖的最优工艺条件,对硫酸体积分数、水解时间、水解温度和料液比4 个因素分别进行单因素试验,根据单因素试验结果设计Box-Behnken试验,以还原糖含量为指标值,采用响应面分析法确定降解的最优工艺参数,通过离子色谱法分析水解产物的组分。结果表明：最优工艺参数为硫酸体积分数1.66%、水解时间1.5 h、水解温度120 ℃、料液比1∶10（g/mL）,此条件下还原糖含量为54.61%,比未经蒸汽爆破处理的降解液中还原糖含量高出9.58%。降解液经离子色谱分析后发现主要含3 种还原糖,分别为D-葡萄糖19.34 mg/mL、D-木糖16.01 mg/mL、L-阿拉伯糖10.37 mg/mL。同时对降解剩余物进行分析后发现,与原料相比蒸汽爆破酸解剩余物的纤维结构较疏松,裂解程度大,表面有孔洞和裂痕,说明蒸汽爆破酸解处理对纤维素、半纤维素及木质素的溶解力较强。这与两者降解液中还原糖含量结果相一致。     

超声-微波协同法水解玉米皮渣制备还原糖的工艺研究

为提高湿法加工玉米淀粉过程产生的玉米皮渣中还原糖的得率,实验以玉米皮渣为原料,研究超声微波协同法提取功能糖的最优工艺条件,对硫酸浓度、降解时间、微波功率和料液比4个因素分别进行单因素实验,根据单因素实验结果设计中心组合实验,以还原糖含量为指标值,采用响应面分析法确定降解的最优工艺参数,通过高效液相色谱法分析水解产物的组分。结果表明:最优工艺参数为硫酸浓度3%、降解时间60 min、微波功率500 W、料液比1∶28(g/m L),还原糖含量为65.82%,比未经超声微波作用降解液中还原糖含量高出20.72%。降解液经HPLC分析后发现含5种还原糖,分别为D-葡萄糖相对含量为17.04%,D-木糖相对含量49.06%,D-半乳糖相对含量2.64%,L-阿拉伯糖相对含量30.13%,D-果糖相对含量为1.13%。     

响应面法优化硫酸降解玉米秸秆的工艺研究

为提高玉米秸秆降解率及利用率,增加经济收入,减少玉米秸秆就地焚烧带来的环境污染,研究以响应面法优化硫酸降解玉米秸秆的工艺,为产业化生产酸降解玉米秸秆及其产物提供理论基础,为模拟移动色谱分离酸降解液各种组分提供数据支持。采用单因素实验确定酸降解玉米秸秆各因素的中心点,利用响应面法确定酸降解玉米秸秆的工艺。研究表明:酸降解液中硫酸浓度2.0%,温度114.56℃,时间1.95h,料液比1﹕23.91,在此工艺条件下硫酸降解秸秆提取还原糖的得率为37.63%。酸解液中阿拉伯糖含量为2.56%,半乳糖含量为0.79%,葡萄糖含量为20.23%,木糖含量为14.13%。验证试验表明,实测值与预测值相近,相对误差为0.19%,说明用响应面法优化硫酸降解玉米秸秆制备还原糖的工艺条件是可行的。     

微波辅助稀酸降解秸秆的工艺研究

为提高秸秆的利用率,我们提出了微波法辅助稀硫酸降解稻草秸秆,并用单因素法考察了微波辐射时间、微波辐射功率、硫酸质量分数和固液比等对秸秆产糖率和降解率的影响。结果表明:秸秆在常压下固液比为1∶10(质量比),硫酸质量分数为20%,微波辐射功率130 W,反应辐射时间10min时为最佳反应条件,在该条件下产糖率为21.75%、降解率为50%。与常规法相比,微波法缩短了反应时间,提高了原料的利用率。对秸秆降解残余物扫描电镜(SEM)和比表面及孔径分析表明反应后秸秆的表面结构遭到了破坏,比表面积和孔径也有所增大。     

安梨皮渣中总黄酮微波辅助提取工艺优化

以安梨皮渣为原料,乙醇为浸提剂,研究了微波辅助提取安梨皮渣中黄酮类物质的工艺条件.采用单因素及正交试验,探讨乙醇体积分数、料液比、微波功率、微波时间等对黄酮类物质得率的影响.结果表明,安梨皮渣打浆磨细,加入体积分数50％乙醇作提取剂,料液比1∶10 （mL∶mL）,微波功率360 W条件下处理3min,总黄酮类物质得率最高达0.210％.     

稀酸预处理玉米芯酶解工艺响应面优化研究

木质纤维原料还原糖（葡萄糖、木糖）转化是燃料乙醇生产的关键步骤之一,该文以玉米芯为原料,采用稀硫酸处理、酶水解以提高还原糖转化量。以还原糖转化量为考核指标,采用单因素试验及响应面试验设计优化稀酸处理玉米芯酶解条件,拟合硫酸体积分数、加酶量、酶解时间3个因素对还原糖转化量的回归模型。结果表明,最佳酶解工艺为121 ℃条件下预处理60 min,硫酸体积分数0.8%,料液比1∶15（g∶mL）,加酶量7%（纤维素酶∶半纤维素酶1∶1）,酶解时间70.9 h。在此最佳条件下,采用高效液相色谱（HPLC）法测定酶解液中还原糖转化量为462.62 mg/g,其中木糖、葡萄糖转化量分别为330.02 mg/g、132.60 mg/g,还原糖转化率可达46.3%。     

微波辅助萃取法提取葛根总黄酮工艺优化

为优化微波辅助萃取法提取葛根总黄酮工艺,以葛根总黄酮得率为评定指标,采用单因素试验和正交试验,探究乙醇体积分数、料液比、微波处理时间和微波功率对微波辅助萃取法提取干葛根和鲜葛根总黄酮得率的影响。结果表明,微波辅助萃取法提取干葛根总黄酮最佳工艺为料液比1︰25 (g/mL)、微波功率255 W、微波处理时间2 min、乙醇体积分数30%。微波辅助萃取法提取鲜葛根总黄酮最佳工艺为料液比1︰20 (g/mL)、微波功率255W、微波处理时间2.5 min、乙醇体积分数30%。在最佳工艺条件下,干葛根和鲜葛根总黄酮得率分别为(21.7±0.2)mg/g和(6.37±0.05) mg/g。     

紫苏叶花色苷微波辅助提取工艺优化及其抗氧化活性

为充分利用紫苏资源,提高其经济价值。采用微波辅助提取紫苏叶花色苷,并分析其对3种自由基的清除能力。以紫苏叶中花青素的提取率为考察指标,在单因素试验的基础上,采用正交试验研究乙醇体积分数、料液比、微波功率、微波时间4个提取条件对紫苏叶花色苷得率的影响。结果表明,微波辅助提取紫苏花色苷最佳提取条件为体积分数70%、料液比1︰25 (g/mL)、微波功率280 W、微波时间120 s。在此工艺条件下,花色苷得率最高,提取率达到56.51±0.55 mg/100 g。而且对DPPH自由基、ABTS+·和超氧阴离子自由基有较高的清除能力,清除率分别达到40.4%, 52.7%和43.7%。     

Box-Behnken法优化玉米秸秆预处理工艺对酶解糖化的影响

为促进生物炼制产业发展,提高玉米秸秆酶解糖化效率,运用Box-Behnken试验设计优化预处理工艺,研究硫酸质量分数、反应时间、反应温度和固液比四个因素对半纤维素水解率的影响规律,并结合扫描电子显微镜、红外光谱仪、X-射线衍射仪分析玉米秸秆微观形貌、结构等指标。结果表明：玉米秸秆预处理最佳工艺为反应温度100℃、硫酸质量分数1.2%、反应时间120 min、固液比1∶9（g∶mL）,在此条件下半纤维素水解率为84.93%,木质素脱除率为46.15%,预处理水解液还原糖质量浓度为2.04 g/100mL,木糖产率为74.22%,87.89%纤维素保留在固体部分,经72 h酶解反应酶解率达到85.79%,未处理玉米秸秆酶解率仅为32.25%。     

硫酸降解玉米秸秆的结构及酸解液中还原糖组成成分测定

将玉米秸秆进行微波-超声波酸处理、高温酸处理,并将处理前后的秸秆通过扫描电镜分析、X-射线衍射分析和红外光谱分析,比较两种处理条件下秸秆的显微结构、结晶度及化学基团的变化。并将酸解液进行离子色谱检测,分析酸解液中还原糖组成成分。了解秸秆结构变化过程及最终生成产物。结果表明:微波-超声波处理过的玉米秸秆表面结构较高温酸处理的更加疏松;X-射线衍射结果表明,未处理的原料、微波-超声波酸处理的原料及高温酸处理的原料结晶度分别为31.09%、37.17%及35.01%,且纤维素晶型无变化;微波-超声波酸解液中:阿拉伯糖含量为1.75%,半乳糖含量为0.44%,葡萄糖含量为15.65%,木糖含量为7.98%,果糖含量为15.34%。高温酸解液中:阿拉伯糖含量为2.56%,半乳糖含量为0.79%,葡萄糖含量为20.23%,木糖含量为14.13%。此研究为了解酸降解秸秆结构变化过程、最终生成产物及工业化生产酸降解玉米秸秆生产还原糖提供数据支持。     

栽培菊苣籽总黄酮的提取、成分鉴定及抗氧化活性成分的识别

通过响应面法确定超声-微波协同萃取栽培菊苣籽总黄酮的最佳条件为：液料比40∶1（mL/g）、乙醇体积分数71%、提取温度65 ℃、微波功率400 W、超声功率50 W、提取时间6 min。在此条件下,测得栽培菊苣籽中黄酮的含量为93.23 mg/g。通过动态纯化的方式确定AB-8大孔树脂纯化菊苣籽总黄酮的条件为：上样液pH 4、上样液和洗脱液流速2 BV/h、洗脱液乙醇体积分数70%。高效液相色谱（high performance liquid chromatography,HPLC）分析结果显示,栽培菊苣籽总黄酮主要是由绿原酸和洋蓟素两种化合物构成。离线1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）-HPLC法显示,洋蓟素比绿原酸对DPPH自由基具有更强的抗氧化活性,二者对游离基的清除率分别为64.11%和61.65%。     

超声波-生物酶法提取锁阳多糖工艺优化及其抗肿瘤活性

为了获得较高的锁阳多糖得率,以河西锁阳为原料,采用超声波协同生物酶技术进行锁阳多糖提取工艺及活性的研究,选用单因素试验探索料液比、超声时间、超声功率及纤维素酶加酶量、酶解时间、酶解温度、pH值对锁阳多糖得率的影响,在单因素试验的基础上,采用正交试验对工艺条件进行优化,并采用四甲基噻唑蓝（methlthiazoletrazolium,MTT）法评价锁阳多糖对HeLa细胞的抗肿瘤活性。结果表明,锁阳多糖超声波-纤维素酶法提取最佳工艺为：料液比1∶10（g/mL）、超声功率300 W、酶解温度60 ℃、超声时间10 min、加酶量1.8%、酶解时间90 min、pH 5.5。最优条件下锁阳多糖得率达3.01%。MTT实验结果表明,提取多糖对HeLa细胞具有明显的抗肿瘤活性。     

响应面试验优化基于胶原特性酶解猪皮工艺及其抗氧化特性

以新鲜猪皮为原料,基于凝胶特性以羟脯氨酸含量为指标,对影响胃蛋白酶酶解过程的各个因素进行研究,通过Box-Behnken设计优化酶解工艺;以清除O2－•、•OH、H2O2能力和DNA损伤保护作用为指标研究酶解产物的抗氧化功能。结果表明：最佳酶解条件为加酶量0.25%、料液比1∶2（g/mL）、酶解时间1.65 h、酶解温度41.15 ℃,在此酶解条件下其产物清除O2－•的IC50值为20.19 mg/mL;清除•OH的IC50值为6.36 mg/mL;清除H2O2的IC50值为0.65 mg/mL;对DNA损伤保护作用的IC50值为1.86 mg/mL。     

超声波辅助酶法分离提取葡萄酒泥酵母SOD工艺条件的优化

以葡萄酒泥酵母为试材,超氧化物歧化酶（SOD）比活力为指标,在超声功率、超声时间、蜗牛酶质量浓 度、酶解pH值和酶解温度等单因素试验基础上,采用正交试验优化超声波辅助蜗牛酶法提取SOD的工艺条件。结果 表明：提取工艺因素对SOD比活力影响大小顺序为超声时间＞蜗牛酶质量浓度＞超声功率＞酶解pH值＞酶解温度, 1 g湿酵母悬浮于5 mL 0.2 mol/L的磷酸盐缓冲液,其提取SOD最佳工艺条件为超声功率400W、超声时间12 min、 2.0 mg/100 mL蜗牛酶液1 mL、pH 6.6、温度37 ℃,在此条件下,分离提取得到的SOD比活力达192.27 U/mg。结果表 明超声波辅助酶法在葡萄酒泥酵母SOD的提取中具有较高的应用价值。     

复合酶法提取石榴籽多糖的工艺优化

探讨应用复合酶法提取石榴籽多糖的最佳工艺条件。以多糖得率为考察指标,在单因素试验基础上,通过D-最优混料试验设计优化复合酶配比,Box-Behnken试验设计优化得出影响因素的最佳参数水平,进而得出最佳工艺条件。结果显示：复合酶最优配比为果胶酶24.2%、纤维素酶67.2%、甘露聚糖酶8.6%;并以此参数为基础,得到复合酶法提取石榴籽多糖的最佳工艺条件为液固比20∶1（mL/g）、介质pH 4.5、酶解温度48.5 ℃、酶解时间287 min,在此条件下,石榴籽多糖得率为2.83%。     

响应面优化超声波提取桑叶槲皮素工艺

为优化超声波辅助提取桑叶槲皮素工艺,以桑叶槲皮素提取量为指标,通过单因素试验,探讨液料比、乙醇体积分数、超声时间、超声功率及超声温度等对槲皮素提取量的影响,利用响应面法对影响槲皮素提取量的4个主要因素进行优化,分别为乙醇体积分数、液料比、超声功率、超声温度。结果表明,最佳提取工艺条件为乙醇体积分数51%、液料比26∶1(m L/g)、超声功率200 W、超声温度70℃,在此条件下,做3次平行实验进行验证,桑叶槲皮素提取量为11.13 mg/g,与模型预测值11.31 mg/g基本相符。模型可较好地预测桑叶槲皮素的提取量,响应面法对桑叶槲皮素提取条件参数优化具有可行性。     

GA的提取分离工艺优化及其体内抗氧化活性作用

目的：探讨利用漆酶破壁结合超声波辅助法提取灵芝孢子粉中灵芝酸（ganoderma acid,GA）组分以及GA对D-半乳糖所致亚急性衰老小鼠的体内抗氧化活性的影响。方法：利用正交试验将工艺条件优化;D-半乳糖连续皮下注射进行亚急性衰老小鼠造模,建模同时,以抗坏血酸为阳性对照组,GA设立高、中、低剂量组对衰老模型小鼠进行灌胃,另设立空白对照组和模型对照组,灌胃0.5%的羧甲基纤维素钠溶液（sodium carboxymethylcellulose,CMC-Na）,每周测一次体质量,6 周后分别测所有小鼠血清、肝脏、脑组织的总超氧化物歧化酶（totalsuperoxide dismutase,T-SOD）活力、丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量,血清和脑组织的谷胱甘肽过氧化物歧化酶（glutathione peroxidase,GSH-PX）活力、血清和肝脏的总抗氧化能力（total antioxidant capacity,T-AOC）值。结果：得到最优工艺条件为料液比1∶60、加酶量0.04 g/mL、超声3 次、每次超声时间3 h,在此工艺条件下得到GA的提取率为1.69%;GA可明显提高小鼠体内T-SOD、GSH-PX活力和T-AOC值,降低MDA含量。结论：得到GA的最佳提取工艺稳定可行;GA能显著提高衰老模型小鼠的体内抗氧化能力。     

响应面试验优化固体酸催化剂催化玉米皮半纤维素水解工艺

采用SO₄^2－/Fe₂O₃/γ-Al₂O₃负载型固体酸催化剂,催化玉米皮半纤维素水解,对反应工艺条件进行研究。选择催化剂用量、水解温度、水解时间、料液比进行单因素试验,在此基础上采用Box-Behnken试验设计,以戊糖收率为响应值进行响应面分析试验,确定最优工艺参数。结果表明：各因素对戊糖收率的影响主次顺序为：催化剂用量＞水解温度＞水解时间＞料液比;通过响应面法优化并修正得最佳工艺条件为催化剂用量12 mL/10 g玉米皮、水解温度120 ℃、水解时间4 h、料液比1∶10,在此条件下戊糖最高收率为22.45%,与理论预测值基本一致。高效液相色谱分析结果表明,玉米皮水解液主要由葡萄糖、木糖、阿拉伯糖3 种单糖组成,比例为葡萄糖4.99%、木糖34.78%、阿拉伯糖55.90%;玉米皮及其水解后残渣红外光谱分析表明,半纤维素中木糖基和阿拉伯糖基结构均发生了变化,说明半纤维素发生了降解。     

超声波辅助提取人参淀粉工艺优化及其性质

采用超声波辅助提取人参淀粉,通过单因素和正交试验研究超声波功率、超声波时间、料液比及原料粒度对人参淀粉提取率的影响,确定最佳提取工艺条件。采用扫描电子显微镜、偏光显微镜、红外光谱仪、布拉班德黏度仪、质构仪等对人参淀粉的颗粒性质及理化性质进行研究。结果表明：超声波辅助提取人参淀粉的最佳工艺条件为超声波功率600 W、超声波时间20 min、料液比1∶25（g/mL）、粒度80 目,此时淀粉的提取率高达70.51%,比常规法增加10.69%。在最佳工艺条件下,超声波辅助提取的人参淀粉直链淀粉含量增加,淀粉糊的溶解度、膨胀度及透明度提高,凝沉性减弱。超声波辅助提取的人参淀粉的糊化温度为70.5 ℃,峰值黏度为70.0 BU。