【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，前者可以作為直接在食品中使用或深加工為葉綠素銅鈉作為食品添加劑使用，五環(huán)三萜則可作為抗癌藥物中間體進(jìn)行深入研究及加工。上述研究所獲得的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法同時(shí)可推廣到其它植物天然產(chǎn)物的提取與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，是一個(gè)新型有效的技術(shù)平臺(tái)。：目前水電、燃料、材料、環(huán)保條件良好，儀器設(shè)備大多具備，現(xiàn)有單螺桿擠壓機(jī)、梯度混合儀、電子鐘控自動(dòng)部分收集器、雙通道恒流泵、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器及層析柱等，小型輔助實(shí)驗(yàn)儀器完備。其它生化試劑和化學(xué)消耗品以及外協(xié)實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)申請(qǐng)課題研究經(jīng)費(fèi)支持解決。二、項(xiàng)目實(shí)施方案（一）項(xiàng)目達(dá)到的目標(biāo)及考核的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（含知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）：①獲得螺桿擠壓技術(shù)在天然產(chǎn)物提取過(guò)程中使用的樣機(jī)；②獲得擠壓技術(shù)在天然功能成份提取分離中的優(yōu)缺點(diǎn)判據(jù)，并給予定性判斷；③獲取該技術(shù)方法的生產(chǎn)工藝參數(shù)，做好竹汁功能成份分離提取的中試和技術(shù)轉(zhuǎn)化前期工作；④所開(kāi)發(fā)的竹汁產(chǎn)品符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求；⑤鑒于成果的創(chuàng)新性，在條件成熟情況下申請(qǐng)發(fā)明專利；⑥努力爭(zhēng)取上級(jí)部門的繼續(xù)支持，加大研究深度和力度。（含知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）：除科學(xué)意義外，本項(xiàng)目可構(gòu)建一個(gè)新的技術(shù)平臺(tái)，且技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好，產(chǎn)品中包括了葉綠素、竹葉黃酮（竹葉提取物）、竹多糖以及抗癌藥物前體五環(huán)三萜等，葉綠素膏的市場(chǎng)價(jià)格可以達(dá)到24萬(wàn)元/噸，且產(chǎn)品的提取過(guò)程中對(duì)植被沒(méi)有任何影響；竹葉是國(guó)家衛(wèi)生部批準(zhǔn)的既是藥品又是食品的物品，竹提取物（竹葉黃酮）目前已經(jīng)得到國(guó)家食品藥品管理局認(rèn)可，批準(zhǔn)為新型食品添加劑作為天然抗氧化劑使用；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，竹多糖具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力和抗疲勞的能力，具有廣闊的應(yīng)用前景；五環(huán)三萜類化合物作為抗癌藥物前體得到了極大的重視，結(jié)構(gòu)類似的紫杉醇在女性癌癥治療中的作用已經(jīng)得到證實(shí)，并已陸續(xù)在臨床中使用，竹萜類物質(zhì)可以作為抗癌藥物前體加以提取，具有巨大的潛在的科研價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。毛竹在南方分布，全身是寶，產(chǎn)品豐富，在全國(guó)的受眾眾多，產(chǎn)品的產(chǎn)量可以在更大程度上的增加。更主要的意義還在于該項(xiàng)目的實(shí)施可促使毛竹產(chǎn)業(yè)向技術(shù)水平更高、利潤(rùn)更大的方向發(fā)展，同時(shí)帶動(dòng)了生態(tài)綠化、工藝品綜合開(kāi)發(fā)、綠色養(yǎng)殖等其它行業(yè)的發(fā)展，具有廣泛的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。本項(xiàng)目研究和開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品為新產(chǎn)品，知識(shí)產(chǎn)權(quán)由開(kāi)發(fā)方所有，不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛等問(wèn)題；在食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的框架下，開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以自擬技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)備案實(shí)施。（二）項(xiàng)目的主要研究（開(kāi)發(fā)）內(nèi)容研究?jī)?nèi)容：主要包括三個(gè)方面，一是擠壓裝備的設(shè)計(jì)與制作，二是該設(shè)備在混合竹汁天然有效成份的提取與分離，三是根據(jù)前述工作，分析擠壓技術(shù)作為天然產(chǎn)物提取方法在綜合提取效率、回收率、天然產(chǎn)物的活性損失、提取綜合效益等，以明確該技術(shù)方法的發(fā)展優(yōu)勢(shì)和方向。（三）試驗(yàn)（開(kāi)發(fā)）規(guī)模及地點(diǎn)本項(xiàng)目暫擬定為中小試規(guī)模，在課題結(jié)束前進(jìn)行中試生產(chǎn)探索，中試產(chǎn)品達(dá)到單機(jī)50 kg/h規(guī)模；試驗(yàn)地點(diǎn)選取為某中德食品工程中心。（四）主要技術(shù)關(guān)鍵及創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)關(guān)鍵：1．?dāng)D壓裝備的設(shè)計(jì)與制作：擠壓技術(shù)在20世紀(jì)30年代提出，現(xiàn)在已發(fā)展成單螺桿、雙螺桿和多螺桿多種技術(shù)形式，是一個(gè)“施加推壓力使物料通過(guò)機(jī)頭成形之后離去的過(guò)程”，高溫、高壓、調(diào)質(zhì)是其特點(diǎn)，在谷物膨化、擠壓成型以及蛋白質(zhì)的組織化等方面應(yīng)用比較成熟，適合于低含水量原料的處理。本研究即利用螺桿擠壓技術(shù)獲得的適當(dāng)高溫與高壓，高溫提高竹汁的流動(dòng)性和對(duì)有效組分的溶解性，促進(jìn)活性有效成份從纖維上的脫離，高壓使得毛竹細(xì)胞中的液泡以及細(xì)胞質(zhì)體破裂，使得竹汁流出，達(dá)到一步法提取混合竹汁的目的。但是，由于毛竹枝葉中含有大量的纖維素，過(guò)高的螺腔溫度也會(huì)對(duì)活性成份的性質(zhì)存在一定的影響，因此，本研究的首要技術(shù)關(guān)鍵是研制一套適合于混合竹汁提取工藝的擠壓裝置，控制高纖維物料在擠壓機(jī)械中的流變學(xué)性質(zhì)，在高效提取天然產(chǎn)物的同時(shí)避免對(duì)功能成份的破壞，并能使物料連續(xù)出料分離。2．混合竹汁的提?。涸谠O(shè)備制備完成后，根據(jù)原材料種屬以及毛竹枝葉不同部位對(duì)毛竹混合竹汁提取，獲得相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，并指導(dǎo)設(shè)備的改進(jìn)。3．混合竹汁天然有效成份的分離：由于混合竹汁中含有不同理化性質(zhì)的各種活性組分，因此，對(duì)混合竹汁中的不同組分如竹多糖、竹黃酮、葉綠素、五環(huán)三萜、竹特種氨基酸進(jìn)行提純分離，獲得相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，為工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)獲得基本技術(shù)參數(shù)。（五）實(shí)施方案（含技術(shù)路線、工藝流程及技術(shù)關(guān)鍵的解決方案）技術(shù)路線與工藝流程：實(shí)驗(yàn)基本的技術(shù)路線構(gòu)思是：根據(jù)原料特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并制作擠壓裝置，選取最佳的竹汁提取工藝，分析提取效率、活性影響等，并根據(jù)與常規(guī)工藝比對(duì)，指導(dǎo)裝置設(shè)計(jì)，提高混合竹汁提取效率。簡(jiǎn)要工藝流程圖見(jiàn)圖1。圖1. 擠壓法混合竹汁提取及有效成份分離技術(shù)研究工藝流程圖技術(shù)關(guān)鍵的解決方案：①擠壓裝置的設(shè)計(jì)與制作 螺桿擠壓技術(shù)提取混合竹汁是物料在擠壓機(jī)中的傳質(zhì)、傳熱及分離過(guò)程，包括加料輸送、壓縮熔融和計(jì)量均化三個(gè)階段，關(guān)系到熱效應(yīng)對(duì)天然功能成份的提取效率、功能成份破壞以及物料連續(xù)正常輸出三個(gè)環(huán)節(jié)，螺桿和機(jī)筒是擠出機(jī)的關(guān)鍵硬件。本項(xiàng)目根據(jù)物料多纖維、高水分含量的性質(zhì)，通過(guò)螺桿數(shù)選擇、螺桿與機(jī)筒間隙、螺道長(zhǎng)度、螺桿轉(zhuǎn)速與扭矩以及連續(xù)出料輔助機(jī)構(gòu)入手，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，提高壓縮比，控制物料溫度范圍，達(dá)到提高提取效率，減少功能物質(zhì)活性損失的目的；②混合竹汁的提取 采用擠壓裝置，通過(guò)調(diào)整工況參數(shù)，研究毛竹采樣部位、采樣季節(jié)、物料含水量以及前處理對(duì)混合竹汁提取的影響；③混合竹汁中天然功能成份的分離 本階段研究與常規(guī)方法后期工藝相同，通過(guò)與常規(guī)方法的對(duì)比，獲取最佳提取參數(shù)，指導(dǎo)設(shè)備在螺桿－螺腔、螺桿轉(zhuǎn)速、出料孔口、出料方式、渣汁分離等進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以滿足本研究需要；螺腔擴(kuò)徑，縮小螺桿螺距，螺桿轉(zhuǎn)速大范圍可調(diào)，孔口擴(kuò)徑，出渣口偏置等是擠壓裝置技術(shù)改造的主要途徑。獲取擠壓技術(shù)方法在天然產(chǎn)物提取過(guò)程中功能成份變性程度的數(shù)據(jù)，得到并指導(dǎo)擠壓技術(shù)在其它天然產(chǎn)物功能成份提取中的基本技術(shù)參數(shù)。（六）技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析1．?dāng)D壓裝置無(wú)法達(dá)到三相分離的目的，2．工況不可控，天然產(chǎn)物活性損失大；3．新技術(shù)方法與常規(guī)方法相比不具備先進(jìn)性。（七）分年度的工作內(nèi)容、目標(biāo)序號(hào)時(shí) 間 段工 作 內(nèi) 容目 標(biāo)12007年1月07年9月擠壓裝置的設(shè)計(jì)與制作確定擠壓裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)22007年10月08年6月混合竹汁提取方法研究獲取實(shí)驗(yàn)參數(shù)，獲得混合竹汁