基本信息
- 项目名称：
- 顶空吸附法在沙枣花精油提取中的应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 沙枣在西北分布广泛，是主要的防沙治沙植物。其花香气袭人，精油含量为0.2%～0.4%，主香成分肉桂酸乙酯用途广泛。 精油的常规提取方法有蒸汽蒸馏法与超临界CO2萃取法，产率低，成本高等因素限制了对精油的开发利用。因此拟寻找产率高，成本低的提取方法，考虑到顶空吸附法。此方法与气相色谱、质谱连用，用于挥发物中痕量测定分析，未见用于常量物质的提取，受其启发，自主设计装置，用于沙枣花精油提取。
- 详细介绍：
- 顶空吸附提取精油的方法思路来源于顶空-固相微萃取技术。此技术主要利用物质的易挥发性，通过吸附剂捕集，溶剂洗脱浓缩的方法来收集气味物质。近年来，该技术与气相色谱、质谱连用，用于天然产物中多种挥发性和半挥发性有机物样品中痕量测定分析等，未见用于常量物质的提取，考虑用于沙枣花精油提取。据其原理设计试验，选用大孔树脂和活性炭作为吸附剂，石油醚和正己烷作为洗脱剂，采用自制的吸附装置，进行精油的提取，并通过气相色谱（gas chromatography 简称GC）检测成分与标准品对比，鉴定所得的主香成分，比较提取效果。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：寻找沙枣花精油提取产率高，成本低的方法，应用顶空吸附法对其精油提取效果进行研究，对沙枣花的开发利用有重要意义，为其它精油提取方法提供新思路，有推广应用价值。 基本思路：据顶空吸附法，采用自制装置，在最佳提取条件下进行精油提取，对比不同吸附剂及洗脱剂的提取效果，并与水蒸气蒸馏法进行产率对比。对提取的精油进行气相色谱实验，与肉桂酸乙酯标准品进行对比，鉴定所得的主香成分，比较提取效果。
科学性、先进性及独特之处
- 1据顶空吸附法原理，采用自制装置可用于沙枣花精油提取，所得精油主香成分高，品质好，产率高，提取效果优于水蒸汽蒸馏法，自制装置价格低廉，工艺简单，易于操作，克服了超临界CO2萃取工艺要求高，设备投资费用大的缺点，大大降低了成本。 2大孔树脂作为吸附剂，提取产率最高，肉桂酸乙酯吸收峰最高，效果优于活性炭。活性炭作为吸剂， 300目活性炭肉桂酸乙酯吸收峰及产率较150目活性炭高，提取效果好。
应用价值和现实意义
- 1 顶空吸附法提取的沙枣花精油中出现肉桂酸乙酯吸收峰，说明此方法可行。 2 实验中采用的自制装置简单，易于操作，价格低廉。通过对装置材料及提取过程中密封性等改良后，提取效果可能会进一步提高。 3 顶空吸附法用于精油的提取经济、高效、方便，对其工艺进一步研究可为企业生产提供参考，对沙枣花进一步的开发利用有重要意义， 4 此方法可考虑用于其它精油的提取研究，有一定的推广应用价值。
学术论文摘要
- 摘 要：目的 寻找沙枣花精油提取产率高，成本较低的方法，应用顶空吸附法对其精油的提取效果进行研究，为沙枣花的开发利用做一参考。方法 根据顶空吸附法原理，采用自制的实验装置，选用活性炭、大孔树脂作为吸附剂，石油醚、正己烷作为洗脱剂提取沙枣花精油，与水蒸气蒸馏法进行提取产率的对比，通过GC（Gas chromatography气相色谱法）鉴定精油主香成分—肉桂酸乙酯及其含量，确定最佳提取效果。结果 顶空吸附法提取的沙枣花精油主香成分是肉桂酸乙酯；大孔树脂作为吸附剂，正己烷作为洗脱剂时，精油提取产率为1.5%，肉桂酸乙酯的相对含量最高；活性炭作为吸附剂，石油醚作为洗脱剂时，300目活性炭产率为1.0%高于150目活性炭，其产率为0.8%，且300目活性炭作为吸附剂肉桂酸乙酯的相对含量高于150目活性炭；顶空吸附法提取效果优于水蒸汽蒸馏法，其产率为0.25%。结论 顶空吸附法可用于沙枣花精油提取，选大孔树脂作为吸附剂，精油提取产率优于活性炭，且此方法效果优于水蒸气蒸馏法，成本较超临界CO2萃取法低，性价比较高。
获奖情况
- 荣获首届全国大学生基础医学创新论坛暨实验设计大赛优秀奖。
鉴定结果
- 顶空吸附法可用于沙枣花精油提取，选大孔树脂作为吸附剂，精油提取产率优于活性炭，且此方法效果优于水蒸气蒸馏法，成本较超临界CO2萃取法低，性价比较高。
参考文献
- 廉宜君，李元元，李敏，等.超临界CO2 萃取和水蒸气蒸馏法萃取沙枣花挥发油工艺的比较研究[J].中国中医药信息志,2010,17. 黄红霞，孟鸳，康旭，等. 顶空固相微萃取—气质联用技术分析传统豆豉中的挥发性成分[J].农产品加工，2010,9（220）. 郭威，王少云，等.顶空气相分析技术及其应用[J].食品与药品，2007，10.
同类课题研究水平概述
- 目前，精油的常规提取方法困难，有常见的水蒸气蒸馏法和超临界CO2萃取法,廉宜君等人通过比较研究超临界CO2萃取和水蒸气蒸馏法萃取沙枣花挥发油的工艺，发现水蒸气蒸馏法(SD)，虽然工艺简单、成本低，但提取率也相对较低，且精油中沸点较低的头香成分损失较多，影响其品质，而先进的超临界萃取(SFE)技术虽提取率较高，操作温度低，系统密闭，可较好地保存有效成分不被破坏，不发生次生化，但系统需高压操作，对仪器设备要求较高，故提取成本高，这些因素均限制了对沙枣花精油的开发利用。 顶空吸附法近年来与气相色谱、质谱连用，用于天然产物中多种挥发性和半挥发性有机物样品中痕量测定分析等,未见用于常量物质的提取，因此，受其启发，通过改进后用于精油提取。
