学生姓名 | 陈兆梅 | 专业（班级） | 11级制药工程 |
课题名称 | |||
一、本课题的作用、意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题 1、本课题作用：牛磺酸是一种含硫氨基酸，在自然界中大量存在于有机体中，其具有独特的药理及营养作用，特别是对婴幼儿的正常生长发育，以及对中老年人延缓衰老起着极其重要的作用，因此在食品及营养品中被大量应用，目前国内外主要依靠化学合成法生产牛磺酸，但化学合成法具有原料毒性大，工艺操作复杂，生产设备投资高，环境污染等问题。牛磺酸在水产动物如牡蛎，墨鱼，章鱼，哈利等体内含量丰富，且以游离形式存在。从天然有机物中提取牛磺酸一直以来是人们关注和研究的热点。由于传统的水产加工落后，导致天然牛磺酸的生产长期未得到重视。 本实验将现代分离技术-膜技术应用于天然牛磺酸的提取，提出来新的工艺流程，以期未生产实践提供理论依据。 2、国内外的研究现状及发展趋势 研究现状：国内外对牛磺酸从生化、药理、营养、临床等方面进行了广泛深入的研究，一致认为它可促进婴幼儿、儿童脑细胞分化、发育，维持细胞膜特别是视网膜正常的生理功能，对改善脑功能、抑制和老年痴呆症有重要的作用。人体所需牛磺酸一半以上需从外界摄取，因此，它作为一种优良的食品添加剂，目前正日益广泛地应用于食品和饮料中。牛黄酸市场前景广阔，应用范围宽泛。目前世界上牛磺酸的年消耗量已超过2万吨，其中80%以上用作食品营养添加剂，消费主要集中在美国、日本等国家和地区。世界牛磺酸年消费排列依次是：美国近1万吨、日本工业除尘器制造5000吨、东南亚2800吨、欧洲1500吨、世界其他国家和地区合计约2000吨。美国是世界上牛磺酸产量和消费量最大的国家，其应用已由最初的药用为主转向以食品类添加剂和营养保健品为主，成为大众化的消费品。目前，美国、日本等国家已经明文规定，婴幼儿以及儿童食品中必须添加牛磺酸。由于牛磺酸生产属劳动密集型产业，国外劳动力费用高，加上产品收率低、成本高，因此，发达国家不太注重牛磺酸生产，其消费主要以进口为主，而我国是发达国家牛磺酸的主要出口国。我国出口牛磺酸的国家和地区按出口量大小依次为美国、日本、东南亚、韩国，另有少量出口到非洲。 发展趋势：牛磺酸出口复苏，主要是因为其又开发出新用途，在国际市场上再度畅销。牛磺酸新用途包括过度饮酒引起的“宿醉”症状、协助焦虑症、减肥等。这些新用途都针对了现代人工作压力大和不良生活习惯所产生的多发疾病，所以备受青睐。展望未来，用于减肥食品和预防酒精中毒保健品这两大用途，将推动牛磺酸国际市场继续保持增长的新动力。 有预计显示，国际牛磺酸市场年增长率可达到惊人的15％～18％。在国际需求量快速增长下，如能加快改进生产工艺和提高品种质量，积极开发新市场，国内牛磺酸出口还将迎来更高的行情。 | |||
二、完成任务的研究思路和方案 2、研究方案： 2.1牛磺酸产品分析 试样中牛磺酸的定量分析检测：采用邻苯二甲酰，2-硫基乙醇柱前衍生HPLC法：红外光谱：Bio-Rad FTS 135傅里叶红外光谱仪 溴化钾压片 核磁共振谱 Bruker AM 400MHZ核磁共振普 D2O做溶剂 2.2牛磺酸纯化条件及结果 以牡蛎为原料捣碎，匀浆，加水提取，离心分离后悬浮物含量还很高，不宜直接采用卷式膜系统进行过滤，需先选用ultra-flo膜系统进行一级超滤，ultra-flo膜组件具有棱纹结构的支撑板，能在膜面形成局部湍流，从而能减少膜面的浓差极化和膜堵塞，尤其适合高粘度和悬浮物的物料体系，所选膜片为聚丙烯腈膜材质，极性好，膜通量较大，膜污染易清洗。 一级超滤透析液蛋白含量仍较高，故需要进行二级超滤，经截流分子量1000D的卷式膜超滤除杂 蛋白含量可降至0.2%以下，实验过程中平均膜通量为45L/m2h 二级超滤透析液直接上氢型阳离子交换树脂732wifi室内定位进行分离纯化，大量素，甘氨酸，赖氨酸等氨基酸及无机阳离子被截留在树脂上，牛磺酸分子中的磺酸基和具有磺酸基的阳离子交换树脂的交换机有着同离子效应，而不被交换。HPLC检测结果显示，流出液中PH0.9~3.4之间为牛磺酸流出的高流出部分。收集后采用反渗透膜浓缩，可浓缩35倍左右，再减压浓缩三倍后，将工业乙醇加到浓缩液中，使乙醇质量分数达到60%左右，与4度冰箱下过夜，牛磺酸结晶析出，过滤后再加工业乙醇至60%左右，放置于4度重结晶，固液分离，如此重复三次，得白牛磺酸晶体 天然牛磺酸传统纯化工艺是采用加酸碱沉降法除蛋白，蛋白脱除率高，且不引入其他杂质，利用后续工艺处理，采用反渗透膜浓缩可达到效率高，能耗小，降低成本的目的。利用现在加工技术从低值牡蛎和鱼贝类下脚料中提取牛磺酸，可提高海洋利用率，减少环境污染，具有广阔的市场前景和经济效益，同时为提高我国水产品加工与综合利用的技术水平产生深远的影响 | |||
需要的主要仪器和设备等 1、材料与试剂：牡蛎 牛磺酸标准品 732阳离子交换树脂 甲醇 乙醇 邻苯二甲酰 2-硫基乙醇 四氢呋喃 硼酸 醋酸钠局部镀锡 2、实验仪器：组织捣碎机 高速冷冻离心机 膜设备 膜片 卷式膜片 卷式超滤膜组片 uv检测器 谱柱discoverycu 肛门充气傅里叶红外光谱仪 核磁共振仪 ZSB-3型分析型液 | |||
四、指导教师评语（建议填写内容：对学生提出的方案给出评语，明确是否同意开题，提出学生完成上述任务的建议、注意事项等） 指导教师签名： 年 月 | |||
本文发布于:2023-05-16 00:49:31，感谢您对本站的认可！
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