利用传感器提取苍耳子油
利用传感器提取苍耳子油
苍耳子油提取率的计算提取率=苍耳子油质量原料质量×100%提取溶剂的选择称取10.000g的苍耳子粉末，分别采用100mL丙酮、乙醚、乙醇、乙酸乙酯、环己烷和二氯甲烷作为提取溶剂，300W功率超声间隔提取20min，考察提取溶剂对苍耳子油提取率的影响。提取时间对提取率的影响称取10.000g的苍耳子粉末，以4所选择的*优溶剂，分别考察不同提取时间对苍耳子油提取率的影响。提取液料比对提取率的影响采用以4所优选的溶剂，所选的*优时间，分别考察不同液料比对苍耳子油提取率的影响。
响应面法优化苍耳子油提取工艺在单因素试验的基础上，应用Box-Behnken中心组合进行三因素三水平的试验设计，以苍耳子油提取率为响应值，采用响应面法进行分析。
提取溶剂对苍耳子油提取率的影响不同提取溶剂丙酮、乙醚、乙醇、乙酸乙酯、环己烷和二氯甲烷作为提取溶剂对苍耳子中苍耳子油提取率的影响如所示。同等条件下采用乙醇作为溶剂，苍耳子油的提取率*高，三氯甲烷效果*差。溶剂的极性对超声波提取是关键的因素之一，合适的溶剂极性不仅能够使细胞在超声情况下容易破碎，还可以使提取的有效成分能够更好的溶解在溶剂中。
超声时间对提取率的影响采用乙醇为溶剂，液料比为10∶1（mL∶g），分别考察超声提取时间为10、15、20、25、30和40min时苍耳子油的提取率。提取率随时间的延长呈逐渐上升趋势，提取时间到达25min后，苍耳子油提取率已趋于稳定，从时间和能源方面考虑，选取提取时间为25min.
液料比对苍耳子油提取率的影响采用乙醇为溶剂，提取时间为25min，分别考察液料比为4∶1、6∶1、8∶1、10∶1、12∶1、14∶1（mL∶g）时对苍耳子油提取率的影响。开始时苍耳子油提取率随着液料比的增加而增加，而当液料比达到10∶1（mL∶g）时，苍耳子油提取率达到*高，而液料比大于10∶1时，提取率变化不明显，所以*佳的提取液料比在10∶1左右。
超声功率对提取率的影响采用乙醇为溶剂，提取时间为25min，液料比为10∶1（mL∶g），考察超声波功率分别为200、250、300、350、400、450、500W对苍耳子油提取率的影响。由可以看出，开始时苍耳子油提取率随提取的超声功率的升高而增大，350W时达到*大，而功率超过350W后，提取率随着超声功率的增加反而下降。
适当的超声波功率能够对细胞有很好的破碎和提取作用，超声波的功率过大时，对提取物而言可能是一种损害，加速了提取物在溶剂中的降解和挥发，破坏了提取物的成分。所以超声波提取苍耳子油的*佳功率在350W左右。
响应面分析法优化苍耳子油超声提取的条件在单因素试验的基础上，采用Box-Behnken中心组合进行三因素三水平的试验设计。试验设计及结果如，以X1=（Z1－25）/10，X2=（Z2－10）/2.5，X3=（Z3－350）/50为自变量，以苍耳子油提取率Y为响应值，采用SASRSREG程序进行响应面分析试验。
回归方程中各变量对响应值影响的显著性用F检验来判定，概率P（F＞Fα）值越小，则相应变量的显著程度越高，P（F＞Fα）<0.01时影响为高度显著，P（F＞Fα）<0.05影响显著。由的分析结果可以看出：模型回归P为0.000561，说明模型回归高度显著，X3（超声功率）、X12（超声时间）、X2（液料比）和X32（超声功率）的平方项对苍耳子油的提取率影响高度显著；X1（超声时间）对苍耳子油的提取率影响显著；模型总体分析为一次项和二次项影响显著，交互作用不太明显，在3对交互作用的分析中，X1（超声时间）和X2（液料比）的交互作用相对较强，其它的都不显著。模型的回归系数R2为98.42％，说明模型响应值（苍耳子油提取率）的变化98.42%来自所选因变量，即超声时间、液料比和超声功率。响应面的回归方程代表了试验点中的98.42％。因此，回归方程可以较好地描述与响应值之间的真实关系，利用此回归方程对试验结果进行计算是合理可行的。
验证试验在响应面分析法求得的*佳条件下对苍耳子油进行3次提取试验，苍耳子油平均提取率为9.250%，与理论值相对误差为0.04%，验证值与回归方程所预测值相吻合得很好，验证了此模型的可行性。
结论1）本文对苍耳子油的超声提取工艺做了较为**的研究，首先进行了溶剂的筛选，得到了适合苍耳子油提取的*佳溶剂为乙醇。优选溶剂后，以超声时间，液料比和超声功率为影响因子，在单因素试验结果的基础上，应用Box-Benhnken中心组合方法进行三因素三水平的试验设计，以苍耳子油提取率为响应值，运用响应面法对提取工艺进行进一步模型的优化。模型的分析结果表明：拟合模型的相关系数R2为98.42%，说明模型很好的拟合了试验数据。超声功率、超声时间、液料比和超声功率的平方项对苍耳子油的提取率影响高度显著；超声时间对苍耳子油的提取率影响显著，模型总体分析为一次项和二次项影响显著，表明这3个因子对苍耳子油提取率的影响不是简单的线性关系。
2）模型回归分析和验证试验的结果表明，此方法合理可行。得到苍耳子油提取的*佳工艺为：以乙醇为提取溶剂，提取时间为26.3min，液料比为10.02∶1（mL∶g）和超声功率为309.1W.模型预测苍耳子油提取率理论值可达到9.246%，3次验证试验的平均提取率为9.250%，与预测值相对误差为0.04%.对工业大批量提取苍耳子油具有很强的指导意义。利用传感器提取苍耳子油