蚕豆荚甾醇的提取及其动力学研究和热力学分析

来源：湖北农业科学杂志2023年第11期北京时间：

作者：杨旭1, 诸爱士2, 廖瑜晨2

单位：1.浙江微松冷链科技有限公司,杭州 311121; 2.浙江科技学院生物与化学工程学院,杭州 310023

摘要：为了提高副产物老蚕豆荚的利用率,以乙醇水溶液为提取剂,研究了蚕豆荚甾醇的提取工艺,并对其提取过程进行动力学研究和热力学分析。通过单因素试验考察确定较优的液料比、乙醇体积分数及搅拌速度;于不同提取温度下测得溶液中的甾醇浓度与提取时间的关系,选用一级动力学平板模型,对所得动力学试验数据进行拟合;计算蚕豆荚甾醇提取过程的活化能、内扩散系数、吉布斯自由能、焓和熵。结果表明,从蚕豆荚中成功提取了甾醇,甾醇收率可达6.2 mg/g;液料比、乙醇体积分数、搅拌速度、提取温度、提取时间等对甾醇收率均有影响;适宜的提取工艺为液料比20∶1、乙醇体积分数80%、搅拌速度200 r/min、提取时间1.0 h;一级动力学平板模型适用于描述甾醇提取过程;在考察温度范围内,提取过程的活化能为22.50 kJ/mol;内扩散系数值随着提取温度的升高从2.08×10-10 m2/min增大到4.95×10-10 m2/min;各提取温度下提取过程的吉布斯自由能都小于0,显示从老蚕豆荚中提取甾醇的过程是一个自发过程;蚕豆荚甾醇提取过程的焓为28.26 kJ/mol以及熵为102.26 J/（mol·K）,表明蚕豆荚甾醇提取过程是一个吸热、熵增的过程。研究所得结果可为蚕豆荚甾醇提取的规模化应用提供参考。

关键词：蚕豆荚,甾醇,提取,模型,动力学,热力学