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自天然叶黄素分子改造制取虾青素的应用研究

作　者: 董旭丽
导　师: 张立新
学　校: 青岛大学
专　业: 应用化学
关键词: 叶黄素 虾青素 水解反应 异构化反应 氧化反应
分类号: TQ28
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


本课题研究了以叶黄素酯为原料转化成虾青素的工艺。该工艺包括叶黄素酯的水解、叶黄素的异构化和玉米黄素的溴化、氧化。实验研究了叶黄素酯水解、提纯最佳生产工艺路线：叶黄素酯与醇碱溶液在56℃下进行水解。水解完全后用温水洗涤，离心，冷冻干燥，得到高纯度叶黄素晶体。通过紫外—可见分光光度法和高效液相色谱法进行定性、定量检测，产品纯度达到70％，得率达到60％。同时建立了叶黄素酯水解动力学模型。结果表明，在碱远远过量的情况下，可以将该反应近似看作一级反应。56℃下，100g叶黄素酯溶于90ml乙醇，在20g碱作用下进行水解，水解液中游离叶黄素的浓度与反应时间之间关系的表达式为：Clutein=0.435[1-exp（-0.02305t）]式中：t为反应时间，min；Clutein为时间t时水解液中游离叶黄素的浓度，mol／L。实验研究了如何通过化学反应，把叶黄素晶体异构化成其同分异构体—玉米黄素，并通过分离纯化得到高含量玉米黄素的生产工艺。叶黄素晶体与醇碱溶液和乳化剂混合，惰性环境下高温反应20h。通过HPLC分析，该反应转化率达到70％以上。反应后产物提纯，得到高纯度玉米黄素单体。高效液相色谱法进行定性、定量检测，玉米黄素的含量由最初的3％变为最终的50％。实验研究了由高纯度玉米黄素单体溴化、氧化生成虾青素的生产工艺。玉米黄素与氧化剂水溶液混匀，加入卤化剂。惰性环境下反应4～6h。反应后水洗提纯。高效液相色谱和质谱法进行定性、定量检测。反应最终生成虾青素，含量达到10％。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章 引言  9-29
  1.1 类胡萝卜素  9-14
    1.1.1 类胡萝卜素概述  9-11
    1.1.2 类胡萝卜素的命名和分类  11-13
    1.1.3 类胡萝卜素的应用  13-14
  1.2 叶黄素和玉米黄素  14-19
    1.2.1 叶黄素和玉米黄素的结构与性质  14-15
    1.2.2 叶黄素和玉米黄素的分布  15-17
    1.2.3 叶黄素和玉米黄素的生理功能  17-19
  1.3 虾青素  19-29
    1.3.1 虾青素的结构及理化性质  19-20
    1.3.2 虾青素的存在形式  20-21
    1.3.3 虾青素的生产开发  21-23
    1.3.4 虾青素的生物学功能  23
    1.3.5 工业价值与应用  23-25
    1.3.6 研究目的和意义  25-29
第二章 叶黄素酯的水解  29-45
  2.1 分光光度法测量叶黄素的纯度  29-32
    2.1.1 分光光度法的必要性  29-30
    2.1.2 分光光度法测定叶黄素的含量  30-31
    2.1.3 与 HPLC方法的比较  31-32
  2.2 水解过程  32-34
    2.2.1 水解的必要性  32
    2.2.2 薄层色谱法检测水解程度  32-34
  2.3 实验部分  34-35
    2.3.1 原料与试剂  34
    2.3.2 实验仪器  34
    2.3.3 实验操作过程  34-35
  2.4 结果与讨论  35-39
    2.4.1 水解碱量的选择  35-36
    2.4.2 水解溶剂的选择  36-37
    2.4.3 水解溶剂量的选择  37-38
    2.4.4 水解温度的选择  38-39
  2.5 叶黄素的分离纯化  39
  2.6 工艺总结  39-40
  2.7 叶黄素酯水解动力学的数学模型  40-43
    2.7.1 叶黄素酯水解动力学模型的建立  41-42
    2.7.2 叶黄素酯水解动力学模型的求解和检验  42-43
  2.8 小结  43-45
第三章 叶黄素的异构化反应  45-55
  3.1 研究背景  45-46
  3.2 实验原理  46-47
  3.3 实验部分  47-48
    3.3.1 原料与试剂  47
    3.3.2 实验仪器  47-48
    3.3.3 实验过程  48
    3.3.4 高压液相色谱分析  48
  3.4 结果与讨论  48-53
    3.4.1 温度的选择  48-49
    3.4.2 转化率的表征  49-50
    3.4.3 碱量的选择  50-51
    3.4.4 转化率的表征  51-53
  3.5 玉米黄素的分离纯化  53
  3.6 工艺总结  53-54
  3.7 小结  54-55
第四章 虾青素的制备  55-71
  4.1 研究背景  55-57
  4.2 实验部分  57-60
    4.2.1 原料与试剂  57
    4.2.3 实验原理  57-59
    4.2.4 实验过程  59
    4.2.5 高压液相色谱分析  59-60
  4.3 结果与讨论  60-64
    4.3.1 氧化剂的选择  60-61
    4.3.2 卤化剂的选择  61-62
    4.3.3 卤化剂量的选择  62-63
    4.3.4 转化率的表征  63-64
  4.4 HPLC-MS鉴定虾青素  64-68
  4.5 工艺总结  68
  4.6 小结  68-71
结论  71-75
参考文献  75-81
致谢  81-82
发表论文情况  82-83

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 天然有机化合物的生产
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