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低聚木糖的提取方法研究

低聚木糖的提取方法研究
低聚木糖的提取方法研究

低聚木糖的提取方法研究

摘要:随着经济的国际化,低聚木糖所具有的多种优势日益被消费者所认可。低聚木糖的应用范围更加广阔,低聚木糖的制备方法也成为了大家关注的热点,本文分析了目前国内外常用的低聚木糖的提取方法。

关键词:低聚木糖酸法碱法双氧水法

低聚木糖(xylooligosaccharide)亦称木寡糖,以富含木聚糖的植物资源,如木屑、玉米芯、麸皮等为原料经过内切型木聚糖酶水解后,再进行分离精制而成。它的甜度比蔗糖、葡萄糖均低。与麦芽糖相当,约为蔗糖的40%。低聚木糖对酸碱热的稳定性较好,即使是在酸性条件下加热也不会分解,适合用于酸奶、乳酸饮料和碳酸饮料等酸性饮料中。是目前国际上颇受关注的一种附加值高,市场前景看好的功能性低聚糖,是一种新型食品添加剂。也是国内外竞相研究开发的功能性低聚糖之一。进几年来在实验室里和工业生产上提取低聚木糖的方法有以下几种:

1 酸水解法

酸水解法是采用酸使木聚糖的主链与侧链发生分离的原理。低聚木糖的制备最先采用的方法是化学降解法。Havlicek J等(1972)采用三氟醋酸、Mitsuishi Y 等(1988)采用盐酸以及Bray MR等(1990)采用硫酸等稀释部分水解木聚糖进行低聚糖的制备研究。但酸水解法不适合工业化生产,主要是由于对技术要求较高,而且水解过程中会伴随有害物质的生成,使精制工艺繁琐,得率低。

2 碱水解法

在研究植物中的木聚糖组成结构时,一般采用碱水解法来提取木聚糖。碱水解法提取木聚糖的阿拉伯糖侧链在提取过程中没有脱出。含有侧链的木聚糖残基构成的木糖苷键不能为木聚糖酶水解。碱液可以使木聚糖主链水解,从而使低分子量木聚糖溶解到提取液中,而纤维素不溶解。Isao等(1983)采用稀碱液对玉米芯进行预处理,脱出原料中的部分木质素,然后使用sp.E-86菌株产木聚糖酶对已经处理过的玉米芯进行酶解制备低聚木糖,获得较为满意的效果。但是该方法由于产生大量的碱性废水,而且木聚糖酶用量偏高,因此有待进一步改进。Gould(1984)[采用碱性溶液预处理木质纤维材料,去除了麦杆中的大约一半的木质素,从而大大提高了木聚糖酶的酶解得率。

3 热水抽提法(含蒸汽喷暴法)

研究认为,热水抽提法对于棉籽壳、玉米芯、荞麦皮、小麦麸皮等为原料时采用热水抽提即蒸煮法效果较好,而以桦木等阔叶木材为原料时,由于木质素含量较高,因此采用蒸汽喷爆法合适。户枝一喜(1997)用蒸汽喷爆法预处理稻壳,然后再利用sp.E-86菌株产木聚糖酶对所抽提出的木聚糖液进行酶解制备低聚木

咖啡因制备方法研究进展

咖啡因制备方法研究进展 韩佳宾陈静王静康封顺祥李天祥 摘要综述了咖啡制备的诸种方法(包括人工合成法、溶剂萃取法、升华法和超临界流体萃取法)。人工合成咖啡因一般以氰乙酸为原料,经过缩合、环化、还原等步骤合成。溶剂萃取法一般以热水、乙醇和氯仿为萃取剂。分为浸取、除杂、脱色、重结晶等步骤。升华流程一般有以下两种:升华提取一去杂一重结晶~一水咖啡因和浸提~去杂一升华~无水咖啡因。代表高新技术的超临界流体(二氧化碳)萃取法,经历了由理论的提出到工业的应用,由间歇法到半连续法生产的发展历程, 详细介绍了代表了各个发展历程的代表工艺实例。 关键词咖啡因人工合成溶剂萃取升华超临界萃取 咖啡因的化学名称为1,3,7一三甲基-3,7一二氢一IH一嘿吟一2,6一二酮一水物,化学式CSHI。从02·玩0,相对分子质量为212.21,溶点为235一237℃,白色结晶粉末,无臭,味苦,有风化性[l]。是茶叶、咖啡豆、可可、可拉果等植物体中的主要生物碱,具有较强的兴奋中枢系统作用[2]广泛用于医药、食品、化妆品等领域。目前获取咖啡因的途径之一是人工合成[3],由于人们对于“绿色食品”的渴求,国内外相继开发了从植物体中提取天然咖啡因的工艺[4](溶剂萃取法和升华法)和高新技术的超临界流体提取法。 1.化学合成法 咖啡因由Runge于1820年从可可豆中提得,后来又从茶叶中提取。其化学结构由Stenhouse研究确定,一899年,E.Fiseher首先合成。国内2950年从茶叶中提得,1958年采用合成法生产,主要有两种工艺路线[5]。 (l)氯乙酸经中和,氰化,酸化等处理,然后与二甲脉进行缩合环化反应,最后经环化 后的亚硝化、还原、甲酞化等后处理合成咖啡因。 (2)氰乙酸首先与二甲脉缩合、环化,再进行酸化、甲酞化、还原等后处理而合成咖啡因。 2.溶剂萃取法 溶剂萃取法主要是利用咖啡因易溶于乙醇、热水、氯仿等溶剂中的特性,将咖啡因从天然植物内提取出来。工艺一般分为浸取、除杂、脱色、重结晶等步骤[6-11]. 3.升华法 升华法是利用咖啡因在温度大于100℃时具有升华的性质,将其由含咖啡因植物体中分离出来。常见的流程有两种:(1)升华提取~去杂一重结晶一一水咖啡因,(2)浸提一去杂一升华一无水咖啡因[12一15]。 溶剂萃取法与升华法的分别并不是绝对的,溶剂萃取法工艺中的精制可以使6]世界各国也纷用升华的手段,同样,升华法工艺中也同样会采用溶剂萃取的 手段来提取或精制咖啡因。 4.超临界萃取法 自1879年Haunay和Hoyarth发现超临界流体具有极强的溶解性能以来,120年过去了。而这一发现变成实用性技术为人类服务只不过是20多年的事情。20世纪70年代,西德率先用超临界二氧化碳流体萃取法脱除咖啡制品中的咖啡因并实现了工业化。Roselius及其同事、vitzhum和Hube:等分别获得了利用超临界二氧化碳流体从绿色咖啡豆中提取咖啡因的专利,Zosel为实现这项技术的工业应用做了大量的努力[16].纷推出了各具特色的超临界流体萃取装置,其中德国、美国、

咖啡因的提取及精制

咖啡因的提取与精制工艺 一、实验目的 1、学习从植物中提取生物碱的原理及方法。 2、学会使用脂肪提取器(索氏提取器)的安装及使用。 3、练习升华法纯化咖啡因的方法。 二、实验原理 茶叶中含有多种生物碱,其中以咖啡因为主,约占1%-5%。另外还含有11%-12%的丹宁酸(又名鞣酸),0.6%的色素、纤维素、蛋白质等。咖啡因是弱碱性化合物,易溶于氯仿(12.5%)、水(2%)及乙醇(2%)等。要苯中的溶解度为1%(热苯为5%)。丹宁酸易溶于水和乙醇,但不溶于苯。 咖啡因是杂环化合物嘌呤的衍生物,它的化学名称为:1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤,其结构式如下: N N N H N N N N N O O C H 3 C H 3H 3C 嘌呤 咖啡因 含结晶水的咖啡因系无色针状结晶,味苦,能溶于水、乙醇、氯仿等。在100℃时即失去结晶水,并开始升华,120℃时升华相当显著,至178℃时升华很快。无水咖啡因的熔点为234.5℃。 为了提取茶叶中的咖啡因,往往利用适当的溶剂(如氯仿、乙醇、苯等)在脂肪提取器中连续萃取,然后蒸出溶剂,即得粗咖啡因。粗咖啡因中还含有一些生物碱和杂质,利用升华法可进一步纯化。 工业上咖啡因主要通过人工合成制得。它具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用,因此可作为中枢神经兴奋药。它也是复方阿斯匹林(APC )等药物的组分之一。 咖啡因可以通过测定熔点及光谱法加以鉴别。此外,还可以通过制备咖啡因水杨酸盐衍生物进一步得到确证。咖啡因作为碱,可与水杨酸作用生成水杨酸盐,此盐的熔点为137℃。 N N N N O O C H 3C H 3H 3C 咖啡因 +C O O H O H N N H O O C H 3 C H 3H 3C 咖啡因水杨酸盐C O O O H 水杨酸 萃取:就是利用物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。根据分配定律,在一定温度下,有机物在两种溶剂中的浓度之比为一常数。即: C A C B K C A C B 、分别为物质在溶剂A 和溶剂B 中的溶解度, K 为分配系数。 当用一定量的溶剂从水溶液中萃取有机化合物时,根据分配定律可以计算出萃取n 次后,

银杏叶活性成分的提取制备及测定方法的研究进展

银杏叶活性成分的提取制备及测定方法的研究进展 银杏叶提取物(GBE)具有独特的药理活性及巨大的临床应用价值,因此对银杏叶的药用、保健等综合价值的深入挖掘和开发日益受到重视。本文就银杏叶的化学成分、提取分离及其质量控制方面的最新进展作一综述。 1银杏叶的化学成分 银杏叶的化学成分较为复杂,迄今为止,已从银杏叶中分离出大量的极性和非极性化合物,其中主要为黄酮类化合物、萜类内酯,此外还有有机酸、烷基酚和烷基酚酸、甾体化合物及微量元素等。 1.1EGb761的化学组成GBE具有多种生理活性,目前国际上标准银杏叶提取物是按德国Schwabe专利工艺生产的EGb761,其中黄酮含量为24%,萜内酯为6%,白果酸小于0.0005%,原花青素类7.0%,羧酸类成分13.0%,儿茶素类 2.0%,非黄酮苷类20%,高分子化合物4.0%,无机物5.0%,水分溶剂 3.0%,其他3.0%。提取物的各种成分是一个整体中有机的组成部分,EGb761的药理作用是各种相对固定组成的各组分共同作用的结果。

1.2化学成分的动态变化目前比较公认的GBE的有效成分为黄酮类化合物和萜类内酯,而它们在叶中的含量随季节变化和植株性别差异会有较大变化。苑可武等[1]测定了北京地区银杏叶中黄酮含量的季节性变化,结果认为银杏叶总黄酮含量在4月份为最高,8月份时居次;同时发现大部分时期内以槲皮素为主而异鼠李素比例相对一直较小。南京大学药物研究所对银杏叶中黄酮苷与萜类内酯含量分别进行研究[2,3],结果发现黄酮苷含量以5月份为最高,以后逐月降低,雄性植株叶中黄酮含量明显高于雌性植株;而同株银杏树叶中萜类内酯含量随季节变化规律与黄酮苷相异,同时发现雌性植株叶子中内酯含量明显高于雄性植株,分别为0.22%,0.09%。这一发现为我们充分利用自然资源提供了有价值的参考。 比较各地测定的银杏叶总内酯及黄酮苷含量,结果相差较大,除各自测定的方法的准确度或系统误差外,银杏总内酯与黄酮苷是否与各地的土壤、气候、环境及银杏树的性别、树龄等因素相关,还需做大量实验研究和分析统计工作。 2银杏叶提取物的制备 2.1有机溶剂提取法这是国内外使用最为广泛的方法。

腐殖酸及其衍生物在水处理中的应用(一)

腐殖酸及其衍生物在水处理中的应用(一) 摘要:腐殖酸是大量存在于土壤、河湖海沉积物以及风化煤、褐煤、泥炭中的天然有机高分子化合物。介绍了腐殖酸的组成、结构和性质;阐述了其在水处理中的应用及发展前景。表明腐殖酸是一种性能优良、来源广泛、价格低廉的新型水处理材料。 关键词:腐殖酸衍生物废水处理 腐殖酸(又称胡敏酸Humicacid,简称HA)是一种广泛分布于自然界的有机高分子化合物,大量存在于土壤、河湖海沉积物以及风化煤、褐煤、泥炭中,是构成土壤和水体中有机质的主要成分。其作为染色助剂、粘合剂、水处理剂、水质稳定剂和锅炉阻垢剂等广泛应用于电镀、印染、石油、医药、环保等方面。 1腐殖酸的化学组成、结构和性质 腐殖酸是由C、H、O、N、S等元素组成。工业上所用腐殖酸多数是用碱溶酸析的方法从风化煤、褐煤和泥煤中提取出来的。一般认为,腐殖酸是一组芳香结构的、性质相似的酸性物质的复杂混合物,它的大小约由10个分子大小的微结构单元组成,每个结构单元又是由核、桥、键、活性基团组成,各种类型的腐殖酸普遍存在苯的衍生物,脂肪酸、苯羧酸、酚羧以及它们的衍生物。腐殖酸是一种亲水性可逆胶体,比重在1.330~1.448之间,通常腐殖酸多呈黑色或棕色胶体状态,其颜色和比重随煤化程度的加深而增加。腐殖酸具有疏松的“海绵状”结构,使其产生巨大的表面积(330~340m2/g)和表面能,构成了物理吸附的应力基础。由于腐殖酸分子结构中所含的活性基团能与金属离子进行离子交换、络合或螯合反应,因此可用来处理重金属离子废水、印染废水和其他工业废水。 2腐殖酸在水处理中的应用 2.1处理重金属离子废水 重金属离子废水是一种对生态环境危害极大的工业废水,重金属离子进入环境后参与食物链直接威胁人体健康,带来严重后果。目前对含重金属离子Pb2+、Cu2+、Cr3+、Cd2+等的废水处理方法主要分为两类:一类是将溶液中的金属离子转变为不溶性物质,如化学沉淀法、电解还原法1]等;另一类是不改变金属离子化学形态条件下的缩合分离,如离子交换法和交换纤维法〔2,3〕等。化学沉淀法通常是向废水中加入化学药剂,使重金属离子生成不溶的或难溶的化合物沉淀析出,但此法所用沉淀剂价格较贵,处理中易排出有害气体,反应后残留物的去除还存在一定困难;电解还原法是通过电解作用使重金属离子在电极上析出,此法操作简便,不必消耗化学药剂,但电和金属电极消耗大,而且在处理过程中产生大量的污泥还需要进一步的处理;离子交换法处理效果好,但处理废水成本较高。交换纤维是一种新型的交换材料,其特点是比颗粒状吸附剂交换速度快,多用于各种无机离子的分离、提取(如重金属、贵金属等),但用于处理废水成本较高。而泥炭价格低,其中含有腐殖酸及羟基、羧基、醌基等活性基团,可与水中重金属发生离子交换、络合反应及表面吸附作用〔4,5〕,对重金属离子具有很好的去除效果,去除率均在97%以上,且具有较强的抗Ca2+、Mg2+干扰能力。吸附重金属离子后,经过解析脱附再生处理可循环利用〔6〕。王兰等〔7〕利用大同风化煤粉中的腐殖酸处理天津某厂含镉电镀废水,使处理前含镉量为92.5mg/L的水,处理后镉含量降为0.1mg/L,去除率为99.8%,达到国家规定的排放标准。王兰等〔7〕还利用吉林黄泥河泥炭(腐殖酸含量42.6%,粒径<60目)对长春某厂的电镀含铬废水进行吸附实验,常温下间歇搅拌,吸附5h后,铬的去除率达96.6%以上。 2.2处理染色废水 染料废水在处理中脱色是一个难题。利用泥炭腐殖酸作为阳离子染料脱色剂用于处理阳离子印染废水,无论色度有多高,通过泥炭脱色剂滤层,都可达到无色透明,经脱色处理后的污水可循环利用。泥炭吸附剂也可以把染色废水中毒性较大的阳离子缓染剂(1227)和柔剂VS等去除97%以上。陈仙〔8〕利用腐殖酸钠对印染废水进行处理研究,实验结果表明,对

提取咖啡因的方法研究

本文由张春乐娜娜贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 提取咖啡因的方法研究 [姓名:杨洋班级:石化一班学号:2009302040109 指导老师:李文挥] 摘要:本文通过对咖啡因提取方法的比较,主要证实提取方法对实验结果的影响。关键词:咖啡因升华法加热器一前言茶叶中含咖啡因虽然较低,但因我国是产茶大国,并有悠久的历史,所以资源丰富。在茶叶的加工过程中产生大量茶末、茶灰、茶梗,加工 1t 茶叶产生下脚料 20~40kg,当茶叶生产过剩时,低档茶叶大量积压[1]。如何利用这些废茶料和低档茶提取市场紧俏的天然咖啡因,增值增收,满足市场需求,在今天具有重要意义。具有关资料报道,茶叶中咖啡因的质量分数约为 1%~4%[1]。多年来,一直有人用不同方法从茶叶中提取天然咖啡因,主要方法有溶剂萃取法和升华法两大类: 1.1.溶剂萃取法该法利用咖啡因易溶于水、乙醇、氯仿等溶剂的性质(溶解性:1 克溶于 46ml 水,5.5ml 热水(80℃),1.5ml 沸水,66ml 乙醇,22ml 热乙醇(60℃),5.5ml 氯仿[2]),将其从茶叶中分离出来。目前常用的工艺流程均经浸提、去杂、重结晶等几个主要的工艺流程,获得的咖啡因均为带一个结晶水的制品(C8H10N4O2?H2O)[3]。 1.2.升华法该法利用咖啡因在温度≥100 ℃是具有升华的性质,将之从茶叶或茶叶浸出物中分离出来。升华法其实是在溶剂萃取法中加入升华过程,与浸提法联合使用。目前常用的工艺流程主要分为两种: a.升华→去杂→重结晶→一水咖啡因; b.浸提→去杂→升华→无水咖啡因[4]。本实验利用升华法的第二种方法,即浸提→去杂→升华→无水咖啡因,采用绿茶、陈花茶(绿茶、花茶中咖啡因含量较高[5][6])为原料,选择几种提取剂进行多次实验、比较、改进,以求找到一种成本低,步骤少,操作简单,产量高的提取方法,并对提取物进行鉴定和含量分析。二咖啡因的提取方法 2.1. 2.1.1 步骤提取将茶叶研碎成茶末,称取茶末 5g,放入 100ml 锥形瓶中,再加入提取剂 50ml,加热(用电热套时,水提取剂时不大于 100V,其他提取剂不大于 70V),煮沸。 2.1.2 2.1.3 过滤蒸发将提取液转移至蒸发皿中,加入熟石灰 2.4g[7],拌,蒸发浓缩至剩余少量液体,摇动蒸发皿,当液体均匀粘在蒸发皿内壁不流下时,小心加热或关闭加热套,用余热蒸干,温度不可过高,否则咖啡因升华。 2.1.4 升华用玻璃棒将成块固体压碎,最大颗粒直径不超过 2mm。将固体颗粒平铺于蒸发皿底部,盖上滤纸,上方再倒扣一口径略小于蒸发皿口径的漏斗。100V,升华。大约 10min 后,在漏斗内部出现大量白烟时,关闭加热套,自然冷却 15min,小心拿走漏斗,慢慢取出滤纸(不要抖动滤纸),在滤纸下面有漂亮的白色针状晶体产生,收集产品并称量。将小团棉花放在漏斗颈部,过滤,洗涤茶叶 2 次,的提取液。 2.2 方法提取剂体积(ml) 50 50 60 煮沸时间(min) 10 10 30 实验次数 9 1 2 2.2.1 水提取法加热仪器酒精灯电热套表-1 注:①用酒精灯加热蒸发浓缩至少量液体时,蒸发皿下垫一石棉网。②只有用水提法可以用酒精灯加热,一些方法都不用明火加热。 2.2.2 乙醇提取法提取剂体积比(乙醇∶水) 1∶0 1∶1 1∶1 1∶1 表-2 2.2.3 30%丙酮水溶液[8] 丙酮(ml) 15 表-3 2. 3.实验装置图-1 三实验结果 3.1.加热方式对产量的影响加热仪器酒精灯电热套表-4 3.2.提取剂对产量的影响加热仪器电热套纯乙醇(P2) 含水乙醇(1∶1) 含水乙醇(1∶1)(P3) 表-5 3.3 电热套水含水乙醇(1∶1) 含水乙醇(1∶1) 含水乙醇(1∶1) 煮沸时间对产量的影响提取剂水(60ml) 10 60 30 10 煮沸时间(min) 30 0.0058 0.0247 0.0324,0.0302 0.0343,0.0444,0.0323, 0.0313 产量(g) 0.0171,0.0154 加热仪器提取剂水(60ml) 30 30 10 煮沸时间(min) 30 0.0431 0.0324,0.0302 0.0343,0.0444,0.0323,0.0313 产量(g) 0.0171,0.0154 提取剂水(P1) 水煮沸时间(min) 10 10 产量(g) 0.0048 0.0058 水(ml) 35 煮沸时间(min) 10 实验次数 2 30 60 30 10 煮

近十年腐植酸应用研究综述_李威

专题评述 近十年腐植酸应用研究综述 李 威 邹立壮 朱书全 钱芬芬 (中国矿业大学化学与环境工程学院 北京 100083) 摘 要:综述了近十年腐植酸应用研究的进展,介绍了其在农业、园林业、工业、环境工程、医药卫生等领域的研究成果,着重介绍了腐植酸基保水剂,并对其研究前景作一展望。 关键词:腐植酸 进展 保水剂 中图分类号:TQ311 文献标识码:A 文章编号:1671-9212(2006)03-0003-06 The General Statement on Humic Acid Application in Recent Ten Years Li Wei, Zou Lizhuang, Zhu Shuquan, Qian Fenfen (School of Chemical and Environmental Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing, 100083) Abstract: It reviews the progress in humic acid application in recent ten years, and introduces the achievements made on agriculture, horticulture, industry, environmental engineering, and pharmaceuticals etc., and absorbents of humic and acrylamide is introduced stressly. The potential development of the research on humic acid is also prospected. Key words: humic acid; progress; superabsorbent polymer 腐植酸广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋中。自然界中的泥炭、褐煤和风化煤中含有丰富的腐植酸[1,2]。它是影响环境生态平衡的重要因素,也是潜在的、可大力开发和综合利用的有机资源[3]。近些年来,在广大科技工作者的不懈努力下,腐植酸的开发利用工作取得了长足进步,使得腐植酸类物质在农业、园林业、畜牧业、养殖业、医药卫生、工业、环境工程等领域的研究与应用都有了新的进展。 1 腐植酸在农业领域的应用 1.1 制造腐植酸类肥料 腐植酸在农业领域的研究开发利用是最多的,也是我国20世纪70年代开展腐植酸综合利用的初衷,目的是为了缓解当时化肥总量不足的困难[4,5]。实践证明,腐植酸对西红柿、棉花、葡萄等作物的生长具有类似于荷尔蒙的刺激作用[6]。目前,腐植酸已成为农业上应用的抗旱剂、叶面肥、调整剂及复配产品的主要成分[7]。 1.1.1 制造腐植酸类液肥 腐植酸喷洒在叶面上后,能使叶面气孔缩小,减少水分蒸腾,提高农作物抗旱能力。腐植酸已主要作为植物调整剂用于叶面肥的组分,在农业上正获得越来越广泛的应用[2,4]。如中国科学院化学研究所的“华硕828”、广东的“叶面宝”、北京的“万得福”、保定的“万家宝”和河北的“高美施”等叶面肥均属此列。自1997年12月至2001年7月,在我国农业部登记的各种形式的叶面肥生产企业已有53家。白燕等[8]利用改性泥炭提取出的腐植酸,溶于水后加入常量、微量元素配制成的液体肥料,在蔬菜上施用后能改善蔬菜品质,增加产量20%左右。关敏等[9]在腐植酸溶液中复配NPK常量元素和络合铜、铁、锌、锰等微量元素制成的腐植酸植物营养液具有改良土壤、对氮磷钾肥增效、刺激作物生长、增加产量、改善农产品品质等优点。 生物技术如能充分利用黄腐酸分子量小、生物活性高、水溶性好、抗硬水能力强以及螯合能力强等特点,制成生物技术黄腐酸微肥,既能补充农作物所需的微量元素,又能发挥黄腐酸对植物的生长调节作用[10,11],比传统腐植酸类叶面肥具有更优异的提高作物微量元素吸收率、增强抗病性和抗硬水能力强等特点。因此研究开发此类液体微肥对农业节水及农作物质量和产量的提高均有着重要意义。

从茶叶中提取咖啡因实验与教学研究

新教材《实验化学》中从茶叶里提取咖啡因 实验与教学研究 淮安市楚州区钦工初级中学223231 赵芬 摘要:本论文以碱液提取、直接升华研究了《实验化学》中“从茶叶中提取咖啡因”实验,探讨了微型化实验及该实验在教学中的作用。目的在于丰富该实验的课程资源,更好的发挥该实验在教学中的作用。 关键词:新课程,中学实验教学,茶叶,咖啡因 1前言 1.1选题的依据和意义 《普通高中化学课程标准》规定了新高中化学课程的基本理念:立足于学生适应现代生活和未来发展的需要,着眼于二十一世纪公民的科学素养,构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系[1]。新高中化学课程由2个必修模块和6个选修模块组成,其中“实验化学”是作为一个独立的模块有别于以往教材的处理,突出实验的重要地位。该课程模块能很好的体现新课程理念第五条:通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。 “实验化学”课程主要有三方面的内容:一是实验的基本技能,二是实验研究的思路,三是实验中的价值观。高中化学新课程倡导以科学探究为主的多样化学习方式,通过实验探究活动,掌握基本的化学实验技能和方法,进一步体验实验探究的基本过程,认识实验在化

学科学研究和化学学习中的重要作用,提高化学实验能力。 “从茶叶中提取咖啡因”在实验化学中属综合探究性实验,能够使学生掌握提取植物中某些成分和纯化物质的一般方法,并能够设计提取和分离物质的实验方案并对方案合理性进行评价。新课程标准提倡学生独立进行或合作开展化学实验研究。通过该实验能激发学生的学习兴趣,帮助学生通过使用探究形成化学概念、理解化学基础理论、掌握化学知识和技能,培养学生的科学态度和价值观,帮助学生发展思维能力和训练实验技能,从而达到全面提高学生科学素养的目的。 1.2本论文的主要研究内容 茶叶在生活中很常见,有解毒、利尿、止泻、消炎等功效[2],其主要成分为黄酮类、茶多酚、生物碱(主要为咖啡因)、氨基酸、维生素等[3]。咖啡因是天然的食品添加剂,可用于制造兴奋性饮料;它是制药工业中的重要原料,复方阿司匹林的主要成分之一就是咖啡因。目前获取咖啡因的途径之一是人工合成。由于人工合成的咖啡因含有原料残留,长期食用会产生残毒作用,有的国家已禁止在饮料中使用合成咖啡因[4]。由于人们对绿色食品的渴求,国内外已相继开发出从植物中提取咖啡因的工艺。 据有关资料报道,茶叶(干茶)中咖啡因的含量在1.5%~3.5%[5]。多年来,人们研究出了很多从茶叶中提取有效成分咖啡因的方法,主要有:水提法、醇提法、升华法及其他有机溶剂提取法,近年来又有人研究出了吸附法和超临界二氧化碳气提法。但这些方法多适用于工业生产,无论是仪器还是方法均比较繁琐,不适于中学实验教学。经

从茶叶中提取咖啡因 有机化学实验报告

有机化学实验报告 实验名称:从茶叶中提取咖啡因 学院:化工学院 专业:化学工程与工艺 班级: 姓名:学号 指导教师:房江华、李颖 日期:

一、实验目的: 1、学习从茶叶中提取咖啡因的原理和方法; 2、学习索氏提取器连续抽提方法,升华操作。 二、实验原理: 从茶叶中提取咖啡因,是用适当的溶剂(乙醇、氯仿、苯等)在索氏提取器中连续抽取,浓缩即得粗咖啡因。进一步可利用升华法提纯。咖啡因易溶于乙醇而且易升华。三、主要试剂及物理性质: 咖啡因属于杂环化合物嘌呤的衍生物。测定表明,茶叶中含咖啡因约1%~5%,还含有单宁酸,色素、纤维素、蛋白质等。含结晶水的咖啡因为白色针状结晶粉末。能溶于水、乙醇、丙酮、氯仿等,微溶于石油醚。在100℃时失去结晶水,开始升华,178℃以上升华加快。无水咖啡因的熔点为234.5℃。咖啡因具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿作用,因此可用作中枢神经兴奋剂。 四、实验试剂及仪器:

五、仪器装置: 六、实验步骤及现象:

七、数据处理与实验结果:

产率=(m0/m)×100% 八、注意事项: ①索氏提取器防止堵塞; ②蒸发加热时不断搅拌,以防溅出; ③蒸馏时,烧瓶内的液体最好不要蒸干,否则不易倒出; ④蒸馏时,要注意火不能太大,否则,烧瓶内的溶液易暴沸出来; ⑤在整个升华过程中,要严格控制加热温度;若温度太高,将导致被烘物的滤纸炭化,一些有色物质也会被带出来,使产品发黄,影响产品的质量。 ⑥在虹吸时,水浴锅内的水应尽可能使水浸没平底烧瓶内的溶液,使反应速度加快。 ⑦称量产品时,由于产品质量较少,要用分析天平来称量。 ⑧蒸馏后,蒸出的乙醇要回收,产品也要回收。 ⑨蒸馏时,还要注意加入沸石。 九、实验讨论及误差分析: 本次试验,实验产率很低。 ①在进行虹吸时,水浴锅内水太少,虹吸速度慢,且要不断加水,未达到所要求的虹吸次数,茶叶水颜色就很浅了,而下层颜色比较重,有点堵塞,造成产品质量比较低。 ②在蒸馏过程中,由于液体较多,又没有控制好温度,加上沸石质量不太好,出现小程度暴沸,使液体进入锥形瓶中; ③在把加氧化钙的产品蒸成干粉时,如果占到蒸发皿上的黄绿色固体不完全搞下来,也会使产率偏低。

银杏叶中黄酮的提取原理及方法)

银杏叶中黄酮提取及含量测定 一、实验目的 提取银杏叶中的总黄酮并测定其含量。 二、实验原理 银杏系银杏科银杏属落叶乔木,银杏叶中含有多种生理活性成分,其中黄酮类化合物是重要的生理活性物质,具有保肝护肝、预防治疗心血管疾病、抗氧化、抗衰老等作用。因此,将银杏叶作为高营养、保健功能价值的资源加以开发利用,这对于提高银杏叶综合利用率有重要意义。银杏叶黄酮类化合物的提取方法目前研究的有水浸取法,成本低但浸取率低;有机溶剂浸取法中,乙醇浸取的效率高且无毒,是目前采用较多的方法;韩玉谦等采用超临界流体萃取法,在70%乙醇溶液中加热回流法和CO2 超临界流体萃取法提取银杏叶中的活性成分,银杏黄酮回收率为84 . 4 % ,是常规萃取法回收率的2倍多;乙醇超声波浸取法, 黄酮提取率可达到8 6 . 7 %。银杏黄酮含量的测定常用分光光度法和高效液相色谱法。分光光度法自20世纪9 0年代以来一直是用来测定银杏黄酮的一种重要方法, 由于其成本低、便于操作等特点, 是一种快捷有效的方法[1]。本实验采用乙醇作溶剂进行索氏提取,建立了用Al(NO3)3显色法对芦丁标准品和银杏叶提取液进行光谱扫描测定银杏叶总黄酮含量的方法[2]。 三、实验仪器和试剂 材料:银杏叶粉末50g 试剂:标准芦丁样品,无水乙醇(600ml),50mlAl(NO3)3(0.1mol/L),乙醚,5%NaNO2溶液,10%AL(NO3)3,4%NaOH溶液。

仪器:紫外分光光度计、电子分析天平、水浴锅、烘箱、烧杯、容量瓶(100ml1个、50ml1个、10ml6个)、索氏提取器、减压蒸馏装置、锥形瓶、沸石等。 四、实验步骤 1.1提取银杏叶中总黄酮 (1)将银杏叶洗净, 在103℃下烘干至恒重,用研钵捣碎制得银杏叶粉(2)准确称取10.0g,置于索氏提取器中,按下列条件加热回流提取:乙醇浓度80%,料液比1:20(g/ml),回流温度85℃,回流时间2 h,平行进行1~3次实验。 (3)将圆底烧瓶中提取液倒入烧杯,加入一倍蒸馏水,再加入相同量的乙醚,混合均匀,倒入分液漏斗中,静置20min,分层后,收集下层液体。 (4)减压蒸馏,回收乙醇,得到淡黄色黏液,干燥得到银杏叶中总黄酮提取物。 1.2银杏叶中总黄酮含量测定 (1)芦丁标准溶液的配置:称取0.0100g芦丁标准品,放入烧杯中,加入80%的乙醇溶液使其溶解,置于100ml的容量瓶中,制成0.1g/L的芦丁标准溶液。定容,摇匀备用。 (2)绘制芦丁标准曲线:分别移取0,0.4 ,0.8,1.2,1.6,2.0 ml 芦丁对照品溶液,于6个10ml 容量瓶中,标记1~6,分别加入2.0、1.6、1.2、0.8、0.4、0ml的80%乙醇溶液,加入5%NaNO2溶液0.5ml,摇匀,放置6min,加入0.5ml10%AL(NO3)3,摇匀,放置6min,加入4%NaOH

天然产物提取方法的研究进展

天然产物提取方法的研究进展 姓名:吴震 专业:生药学 学号:201312283018

天然产物提取方法的研究进展 摘要:提取是中药制药的关键环节,影响着最终药物制剂的质量和成本,以及中药制药业的现代化水平。本文着重分析了近些年来中药提取新技术的基本原理、特点、研究和应用进展。这些提取技术包括超声波提取、微波提取、酶法提取法、超临界流体萃取法、组织破碎提取法、半仿生提取法等。 关键词:天然产物;提取技术 中药是中华民族几千年灿烂文化的瑰宝,在继承和发扬中医药优势和特色的基础,充分利用现代科学技术,借鉴国际通行的医药标准规范,提高中药的质量,研究开发进入国际中药市场的中药产品,实现中药的现代化、国际化。而提高中药的质量,让中药进人国际市场,这就对中药的制备加工工艺提出了更高的要求,其中天然产物有效成分的提取分离过程是其重要的关键环节。现将天然产物提取技术进行综述。 1天然产物传统的提取方法 传统中草药提取方法有:溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法两种。溶剂提取法有浸渍法、渗流法、煎煮法、回流提取法、连续提取等。但这些方法普遍存在着有效成分提取率不高,杂质清除率,低能耗,高生产周期长等缺点,直接影响了中药制药产业的发展[1]。 2天然产物现代的提取方法 2.1超声波提取技术 超声波是指频率为20千赫-50兆赫的电磁波,它是一种机械波,需要能量载体(介质)来进行传播。超声提取技术是近年来应用在中草药有效成分提取分离方面的一种最新的较为成熟的手段。研究表明,利用超声波产生的强烈振动、高加速度、强烈空化效应、热效应、搅拌作用等,都可以加速药物有效成分进入溶剂,从而提高提取效率,缩短提取时间,节约溶剂,并且免去了高温对提取成分的破坏。 2.1.1超声提取的原理 (1)空化效应空化效应是超声提取的主要动力。液体中往往存在一些真空或含有少量气体或蒸汽的小泡,当一定频率的大量超声波作用在液体时,尺寸适宜的小泡能产生共振现象,它们在声波的稀疏阶段迅速胀大,在声波的压缩阶段又被绝热压缩,直至湮灭。小泡在湮灭过程中,能够产生几千摄氏度的高温和几千个大气压的高压冲击波,这就是空化现象。这种强烈的冲击作用能使物料破碎,也能造成生物细胞壁及整个生物体破裂,从而加速细胞内物质的释放、扩散及溶解。 (2)机械效应超声在传播过程中,会引起介质质点交替的压缩与伸张,构成了压力的变化,这种压力的变化将引起机械效应。对于中药提取过程,这种机械效应包括简单的骚动效应和溶剂与药材组织之间的摩擦。这种骚动效应可使蛋白质变性,细胞组织变形;而超声波引起的介质质点的加速度与超声波振动频率的平方成正比,有时超过重力加速度的数万倍,由于溶剂和药材组织获得的加速度不同,即溶剂分子的速度远大于药材组织的速度,从而使它们之间产生摩擦,这

咖啡因实验报告

咖啡因的提取分离及鉴定 一 实验目的 (1)学习天然物的提取技术和鉴定知识 (2)掌握从茶叶中提取咖啡因的方法的原理和操作 (3)掌握波层色谱和紫外光谱的操作方法 (4)巩固回流、蒸馏、升华等基本操作 (5)了解生物碱的应用及定性经验方法 二 基本原理 咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物,是一种中枢神经兴奋剂,能够暂时 的驱走睡意并恢复精力。有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分 畅销,因此,咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品。茶叶中含有多种 生物碱,其中咖啡因(也叫咖啡碱,caffeine )含量为1 % ~ 5 %,单宁酸含 量为11 % ~ 12 %,色素、纤维素、蛋白质等含量为0.6 %,咖啡因是弱碱性 化合物,易溶于氯仿(12.5 %)、水(2 %)及乙醇(2 %)、热苯(5 %)等。 单宁酸易溶于水和乙醇,不溶于苯。咖啡因为嘌呤的衍生物,化学名为1,3,7- 三甲基-2,6-二氧嘌呤,其结构式如下: N N N H N N N N N O O H 3C CH 3CH 3123 45678 9嘌呤咖啡因 近年来从茶中提取药用咖啡因方法的研究进展,包括升华法、溶剂法、吸附 法和超临界CO2气提法。 三 实验所用试剂、仪器 实验试剂:氯仿 无水硫酸钠 纯净水 茶叶 无水乙醇

实验仪器:电磁炉锅烧杯蒸发皿玻璃棒分液漏斗球形冷凝器铁架台滤纸玻璃漏斗蒸馏头接收管锥形瓶 四分离方法创新之处 首先用水煎煮茶叶,然后再用氯仿将咖啡因从水中萃取出来,使用旋转蒸发仪将氯仿蒸出,可以得到咖啡因粗品,颜色为淡绿色。然后将 粗品溶于乙醇当中用蒸发皿蒸出乙醇可以得到交纯的咖啡因。 五自制或创造了那些实验条件条件 在做咖啡因的纯化时,将咖啡因粗品溶于乙醇中,在用蒸发皿将乙醇蒸出此时给蒸发皿上面盖上一层滤纸可以回收一部分升华的咖啡因 六实验流程及操作方法 实验步骤 1、称取300g市售茶叶,用纱布包起,加入到盛有3L蒸馏水的烧杯中, 加热煮沸3h把茶叶提出水面,并用玻璃棒把残留在其中水赶出来。 2、冷却至室温,转移至分液漏斗,用600mL氯仿分两次萃取,收集萃 取液于一干燥的锥形瓶中,用无水硫酸钠干燥。 3、过滤出去硫酸钠。 4、常压蒸馏:把干燥后的氯仿溶液转移到蒸馏烧瓶中,加入沸石,加 热常压蒸去氯仿,得到白色粉末咖啡因。仔细刮出附着蒸馏烧瓶中 的产品,干燥,称量。 操作了流程图 用纱布包好称取好的茶叶300g 在蒸馏水中加热煮沸3h 咖啡因水溶液

银杏叶黄酮类化合物的提取研究进展

银杏叶黄酮类化合物的提取研究进展 银杏树Ginkgo biloba L.又称白果树、公孙树,是我国古老的树种之一,具有“活化石”的美称。由于其生长规律特殊,抗病能力强而受到国内外的重视。有关银杏叶的有效成分及疗效的研究日益受到重视,已开发出保健品、化妆品、药品等多达100多种,形成国际市场上销售额20多亿美元的新兴产业。银杏叶的化学成分有黄酮类、萜类、内酯类、酚酸类以及生物碱、聚异戊二烯等化合物。黄酮类为银杏叶的主要有效成分之一,含量随品种、产地、树龄、不同的采摘时间而不同。黄酮类化合物优异的抗氧化、抗病毒、防治心血管疾病、增强免疫力等作用而受世人瞩目。 药学研究表明,有38种银杏黄酮类化合物从银杏叶中分离出来,其中黄酮类化合物主要有3类:黄酮(醇)及其昔28种:如槲皮黄酮等;黄烷醇类:如儿茶素等4种;双黄酮:如白果双黄酮等6种(儿茶素)。 1 银杏叶黄酮的提取分离 1.1 溶剂提取法目前国内外掀起了研究开发银杏叶热。国内银杏叶常用溶剂例如乙醇、丙酮、醋酸乙酯、水以及某些极性较大的混合溶剂浸泡银杏叶进行提取,溶剂提取方法一般有:煎煮、冷浸、回流、渗施等经典方法。 1.1.1 水提取树脂分离法有关水浸提银杏黄酮苷的文献报道不多。肖顺昌等报道了用l 6倍量沸水分3次浸提银杏叶,得到的水溶液,经冷藏、分离杂质得溶液,然后用D101型吸附树脂吸附得到浓度达38%的黄酮苷。胡敏等研究水浸提银杏叶黄酮苷并用树脂精制的工艺,探讨了影响黄酮苷浸出的主要因素以及最适的精制方法,结果表明:水为提取剂,在9 0℃水溶回流浸提银杏叶2次,4h/次,经沉淀,过滤,浓缩后,用树脂精制、冷冻干燥后,制得总黄酮苷含量高的提取物、产品得率为银杏叶干重的 1.2%-1.5%。 水提取成本低,没有任何环境污染,产品安全性高,但是水对有效成分的选择性差,提取率低。

腐植酸的分析方法

腐植酸分析方法 (一)容量法 GBT 11957-2001 煤中腐植酸产率测定方法。DB51T_842-2008肥料中腐植酸含量的测定方法。 Ⅰ、原理。 用焦磷酸钠碱液或氢氧化钠溶液从没杨忠提取腐植酸;再在强碱性溶液中,用重铬酸钾将腐植酸中得碳氧化成二氧化碳,根据重铬酸钾消耗量和腐植酸的含碳比,计算腐植酸的产率。 缺点:适用于固体中腐植酸的测定,不适用于溶液。 NYT 1971-2010 水溶肥料腐植酸含量的测定。 Ⅰ、原理。 试样溶液中的腐植酸在酸性条件下定量沉淀,其他非腐植酸类碳、氯离子及低价金属离子等干扰测试的物质留存于溶液中。弃去溶液后用定量的重铬酸钾-硫酸溶液氧化沉淀中的有机碳,剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准滴定溶液滴定。以空白为基准,根据试样氧化前后氧化剂消耗量,计算出有机碳量。经过碳系数的换算得到试样腐植酸含量。 缺点:既溶于碱,又溶于酸的富里酸被忽略了。 (二)改进的Lowry法 腐殖酸的测定采用改进的Lowry法测定(方法同蛋白质) 试剂: NaOH-Na2CO3试剂,准确配制氢氧化钠(143.0 mmol/L)和碳酸钠(270.0 mmol/L)的混合溶液; CuSO4溶液,57.0 mmol/L; 酒石酸钾钠溶液,124.0 mmol/L; Folin酚试剂:在2L磨口回流装置内加二水合钨酸钠100g,二水合钼酸钠25g,蒸馏水700mL,14.68mol/L(85%),磷酸50mL,浓盐酸100mL充分混合后用小火回流10h。冷却后,再加硫酸锂150g,蒸馏水5mL,液溴数滴,然后开口沸腾15min,以驱除过量溴。注意:溴气有毒,要在通风橱中进行。冷却后用蒸馏水定容至1000mL,过滤,滤液为淡黄色,置于棕色瓶中,可在冰箱内长期保存。若滤液变绿,可加液溴几滴,煮沸数分钟至溶液恢复淡黄色即可。试剂使用前,用标准氢氧化钠溶液滴定,酚酞为指示剂,标定试剂酸度,使用时适当稀释(约1倍),使最终酸浓度为1mol/L。置于冰箱中长期保存。 方法: 样品溶液2.50 mL,加入3.50 mL NaOH-Na2CO3溶液、CuSO4溶液、酒石酸钠溶液

从茶叶中提取咖啡因的工艺优化研究

从茶叶中提取咖啡因的工艺优化研究 【摘要】咖啡因是茶叶中重要的生物活性物质之一。通过正交实验法原理,从提取剂浓度、提取时间、沉淀剂种类、料液比四个方面对咖啡因索式提取法进行了影响因素的探究,优化出最佳提取工艺路线。正交实验结果表明:乙醇浓度为95%、提取时间2h、料液比1:10、沉淀剂为自制的质量比1:1NaAc+CaO 为最佳工艺条件该方法提取的咖啡因经过熔点、液相色谱检测,纯度达到了分析纯水平。 【关键词】咖啡因;正交实验;索式提取;工艺优化 引言 咖啡因是茶叶中含量最多的生物碱,其含量约为茶叶干重的1%~5%,其化学名称为1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤。咖啡因具有兴奋中枢神经,消除疲劳、强心利尿、解毒平喘、抗氧化抗衰老、降血糖血脂血压等药理生理活性,故可在医药化工领域有广阔的应用前景。我国茶叶资源丰富,据统计在2012年我国茶叶产量居世界第二位[1],但利用率却极低,中低档茶叶存在着大量滞销的现象,在广大农村茶区,粗老茶甚至弃之不采。据报道中低档茶中咖啡因等有效成分含量并不比高档茶低,甚至高出高档茶。随着咖啡碱应用领域的不断拓展,国内外市场需求日益扩大。因此,从中低档茶叶中提取回收天然咖啡因对于改变中低档茶滞销局面、节约资源和创造巨大经济效益具有重要意义。因此茶叶中咖啡因提取工艺的研究也成为当今的研究热点,但大多集中在茶叶提取液中咖啡因含量的检测及提取装置的改进方面[2-4],对于纯品的制备研究不多。 目前从茶叶中提取咖啡因的主要方法有:溶剂浸提法、索氏提取法、超声波萃取法、微波萃取法及超临界萃取法等。其中微波萃取法及超临界萃取法仪器设备昂贵,不便广泛应用;溶剂浸提法好时长,效率较低;本实验采用索氏提取法对茶叶中咖啡因进行提取,通过正交实验优化提取工艺,以期为从茶叶中高效提取咖啡因工艺提供可行性途径。 1.材料与方法 1.1 实验仪器与试剂 索氏提取器;电子分析天平;电加热套;数显熔点仪;高效液相色谱仪。 无水乙醇(分析纯);无水醋酸钠;生石灰;自制复合中和沉淀剂NaAc+CaO 按质量比1:1混合;甲醇(优级纯)。 粗老绿茶(产自河南信阳) 1.2 咖啡因提取方法

文本特征提取方法研究

文本特征提取方法研究 ______________________________________________________ 一、课题背景概述 文本挖掘是一门交叉性学科,涉及数据挖掘、机器学习、模式识别、人工智能、统计学、计算机语言学、计算机网络技术、信息学等多个领域。文本挖掘就是从大量的文档中发现隐含知识和模式的一种方法和工具,它从数据挖掘发展而来,但与传统的数据挖掘又有许多不同。文本挖掘的对象是海量、异构、分布的文档(web);文档内容是人类所使用的自然语言,缺乏计算机可理解的语义。传统数据挖掘所处理的数据是结构化的,而文档(web)都是半结构或无结构的。所以,文本挖掘面临的首要问题是如何在计算机中合理地表示文本,使之既要包含足够的信息以反映文本的特征,又不至于过于复杂使学习算法无法处理。在浩如烟海的网络信息中,80%的信息是以文本的形式存放的,WEB文本挖掘是WEB内容挖掘的一种重要形式。 文本的表示及其特征项的选取是文本挖掘、信息检索的一个基本问题,它把从文本中抽取出的特征词进行量化来表示文本信息。将它们从一个无结构的原始文本转化为结构化的计算机可以识别处理的信息,即对文本进行科学的抽象,建立它的数学模型,用以描述和代替文本。使计算机能够通过对这种模型的计算和操作来实现对文本的识别。由于文本是非结构化的数据,要想从大量的文本中挖掘有用的信息就必须首先将文本转化为可处理的结构化形式。目前人们通常采用向量空间模型来描述文本向量,但是如果直接用分词算法和词频统计方法得到的特征项来表示文本向量中的各个维,那么这个向量的维度将是非常的大。这种未经处理的文本矢量不仅给后续工作带来巨大的计算开销,使整个处理过程的效率非常低下,而且会损害分类、聚类算法的精确性,从而使所得到的结果很难令人满意。因此,必须对文本向量做进一步净化处理,在保证原文含义的基础上,找出对文本特征类别最具代表性的文本特征。为了解决这个问题,最有效的办法就是通过特征选择来降维。 目前有关文本表示的研究主要集中于文本表示模型的选择和特征词选择算法的选取上。用于表示文本的基本单位通常称为文本的特征或特征项。特征项必须具备一定的特性:1)特征项要能够确实标识文本内容;2)特征项具有将目标文本与其他文本相区分的能力;3)特征项的个数不能太多;4)特征项分离要比较容易实现。 在中文文本中可以采用字、词或短语作为表示文本的特征项。相比较而言,词比字具有更强的表达能力,而词和短语相比,词的切分难度比短语的切分难度小得多。因此,目前大多数中文文本分类系统都采用词作为特征项,称作特征词。这些特征词作为文档的中间表示形式,用来实现文档与文档、文档与用户目标之间的相似度计算。如果把所有的词都作为特征项,那么特征向量的维数将过于巨大,从而导致计算量太大,在这样的情况下,要完成文本分类几乎是不可能的。特征抽取的主要功能是在不损伤文本核心信息的情况下尽量减少要处理的单词数,以此来降低向量空间维数,从而简化计算,提高文本处理的速度和效率。文本特征选择对文本内容的过滤和分类、聚类处理、自动摘要以及用户兴趣模式发现、知识发现等有关方面的研究都有非常重要的影响。通常根据某个特征评估函数计算各个特征的评分值,然后按评分值对这些特征进行排序,选取若干个评分

褐煤腐植酸提取技术及应用研究进展 张传祥

一第24卷第1期 洁净煤技术 Vol.24一No.1一一2018年 1月 Clean Coal Technology Jan.一 2018一 褐煤腐植酸提取技术及应用研究进展 张传祥1,2,3,张效铭1,2,3,程一敢1,2,3 (1.河南理工大学化学化工学院,河南焦作一454000;2.煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作一454000; 3.河南省煤炭绿色转化重点实验室,河南焦作一454000) 摘一要:褐煤由于水分高二热值低二稳定性差等缺点限制了工业化应用三但褐煤腐植酸含量高,从中提取的腐植酸具有较高的生化活性,在工业二农业二医药二环保等领域得到了广泛应用三论述了腐植酸提取技术的研究进展和应用,重点阐述了碱提取法二酸提取法二微生物溶解法提取腐植酸工艺流程和机理三寻找绿色环保二工艺稳定二价格低廉二效率高的提取工艺和扩展腐植酸的应用领域是腐植酸研究的重要方向三 关键词:低品质煤;腐植酸;提取;应用 中图分类号:TQ536.9一一一文献标志码:A一一一文章编号:1006-6772(2018)01-0006-07 Research progress on extraction technology and application of lignite humic acid ZHANG Chuanxiang 1,2,3,ZHANG Xiaoming 1,2,3,CHENG Gan 1,2,3 (1.College of Chemistry and Chemical Engineering ,Henan Polytechnic University ,Jiaozuo 一454000,China ;2.Collaborative Innovation Center of Coal Work Safety ,Jiaozuo 一454000,China ;3.Henan Key Laboratory of Coal Green Conversion ,Jiaozuo 一454000,China ) Abstract :Industrialized application of lignite is restricted,due to its high moisture content,low calorific value and poor stability.However,lignite coal contents highly humic acid,and the extraction of humic acid has high biochemical activity,which has been widely used in the fields of agriculture,medicine,environmental protection and other fields.In this paper,the research progress and application on humic acid extraction were reviewed.The process and mechanism of extraction of humic acid by alkali extraction,acid extraction,microorganism were emphatically described.The preparation of the green,stable,low price,high yield humic acid,and its application expansion are the research priority of humic acid. Key words :low -rank coal;humic acid;extraction;application 收稿日期:2017-12-09;责任编辑:张晓宁一一DOI :10.13226/j.issn.1006-6772.2018.01.002 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51404098,U1361119);河南省国际科技合作资助项目(152102410047);河南省自然科学基金资助项目(162300410115);中国博士后科学基金第60批面上资助项目(2016M602240);河南省博士后科研项目启动经费(172524) 作者简介:张传祥(1970 ),男,河南台前人,教授,博士生导师,主要从事矿物加工二煤基炭材料应用方面的研究三E -mail :zcx223@https://www.doczj.com/doc/d412724810.html, 引用格式:张传祥,张效铭,程敢.褐煤腐植酸提取技术及应用研究进展[J].洁净煤技术,2018,24(1):6-12. ZHANG Chuanxiang,ZHANG Xiaoming,CHENG Gan.Research progress on extraction technology and application of lignite humic acid[J].Clean Coal Technology,2018,24(1):6-12. 0一引一一言 腐植酸(humic acid,HA)主要是由动植物遗骸,经过微生物分解二转化和一系列地球物理化学反应形成和积累起来的一类有机高分子聚合物,广泛存在于水体二土壤二泥炭二褐煤二风化煤及页岩等含碳沉积岩中[1]三腐植酸结构中含有丰富的羧基二酚羟基二羰基二磺酸基和甲氧基等活性含氧官能团,对其酸性[2]二离子交换性[3-4]二胶体性能[5]及络合性能[6] 有重要的影响三根据腐植酸在酸碱性溶液及有机溶液中溶解度和颜色不同可分为:黄腐酸(FA)二棕腐酸和黑腐酸3类,其分子质量依次递增,从几百到几十万不等三其中黄腐酸既溶于酸又溶于碱;棕腐酸可溶于碱二乙醇和丙酮;黑腐酸只能溶于碱性溶液三按照腐植酸生产方式的不同,可分为原生腐植酸和再生腐植酸(又称次生腐植酸)三 我国褐煤资源丰富,储量占煤炭总储量的55% 以上[7]三由于低阶煤含水量高二热值低二灰分高二稳 6

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