本文關(guān)鍵詞：膜技術(shù)分離純化秸稈功能糖的研究

  更多相關(guān)文章： 玉米秸稈 膜分離 純化 脫鹽 低聚木糖

【摘要】：在秸稈功能糖的分離純化技術(shù)中,膜分離技術(shù)因其具有費(fèi)用較低、效率較高、節(jié)省能耗等特點(diǎn)在食品加工、醫(yī)藥和生化領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,并且引起了廣大科研人員的關(guān)注。本研究則從以下幾個(gè)方面闡述膜技術(shù)應(yīng)用于秸稈功能糖分離純化的高效性和可行性。本文首先研究了不同預(yù)處理方法對(duì)木聚糖雜質(zhì)含量的影響,然后聯(lián)合活性炭分離技術(shù),研究不同超濾膜和納濾膜對(duì)木聚糖提取液和低聚木糖溶液的分離純化效果。(1)不同工藝的秸稈糖母液中雜質(zhì)的特點(diǎn)和規(guī)律。以玉米秸稈為原料,比較研究不同工藝的預(yù)處理秸稈,經(jīng)過堿提得到的木聚糖母液中的主要成分,包括有色溶質(zhì)、可溶木質(zhì)素、鹽等雜質(zhì)的含量,為后續(xù)除雜提供依據(jù)。(2)考察了納濾膜截留分子量(Molecular weight cut-off, MWCO)的大小對(duì)木聚糖液鹽分脫除率和木聚糖回收情況的影響。使用DK1812 (MWCO150-300)進(jìn)行脫鹽時(shí),當(dāng)NaCl的脫鹽率為94.08%時(shí),總糖的脫除率只有10.53%,顯示了較高的分離效率。(3)活性炭以及納濾膜結(jié)合活性炭分別以木聚糖和低聚木糖為原料,當(dāng)活性炭添加量為0.03-0.04g/mL,吸附溫度為60-70℃,溶液pH為4,吸附時(shí)間為40 mmin時(shí),活性炭在堿提木聚糖溶液中表現(xiàn)出較好的脫色效果。比較不同類型活性炭,在相同條件下AC-6木質(zhì)干炭(粉末)吸附性能較優(yōu),當(dāng)使用活性炭精制低聚木糖時(shí),木質(zhì)干炭的吸附率達(dá)84.41%,不同濃度的乙醇可以洗脫不同聚合度的低聚木糖,當(dāng)?shù)途勰咎欠肿恿吭礁邥r(shí),其聚合度越大,需要濃度更高的乙醇才能將其從活性炭表面洗脫下來。(4)研究不同截留分子量的超濾膜對(duì)分離木聚糖提取液中總糖透過率、截留率、膜污染及膜通量的影響。MWCO為3.5 kDa的超濾膜,滲透通量隨運(yùn)行時(shí)間衰減緩慢,20 kDa在低跨膜壓(Transmembrane pressure,TMP)時(shí),滲透通量很大,短時(shí)間內(nèi)滲透通量急劇衰減。對(duì)于孔徑較大的超濾膜,20 kDa的膜孔徑較大,大分子木聚糖沉積和積聚在膜孔內(nèi),造成堵塞,使溶劑透過率迅速下降,即使增大TMP,膜通量稍有提高但也會(huì)迅速衰減；隨著壓力的增大,最后穩(wěn)定的膜通量逐漸降低。而MWCO小的膜孔可以緩解大分子溶質(zhì)在孔道的積聚,因此溶劑透過率衰減緩慢,如果UF膜沒有在短時(shí)間內(nèi)衰減,利于分離過程長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,因此對(duì)于處理量大的分離液,低MWCO超濾膜可以替代高M(jìn)WCO超濾膜。
【關(guān)鍵詞】：玉米秸稈 膜分離 純化 脫鹽 低聚木糖
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ028.8
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 文獻(xiàn)綜述15-25
• 1.1 低聚木糖簡(jiǎn)介15-17
• 1.2 低聚木糖生產(chǎn)與精制17-20
• 1.2.1 低聚木糖的制備方法17
• 1.2.2 秸稈功能糖的常規(guī)分離純化方法17-20
• 1.3 膜分離技術(shù)在秸稈功能糖分離純化中的應(yīng)用20-22
• 1.4 研究目的和意義22
• 1.5 研究?jī)?nèi)容22-25
• 第二章 不同預(yù)處理方法對(duì)木聚糖提取的影響25-39
• 2.1 引言25-26
• 2.2 材料與方法26-29
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料26
• 2.2.2 原料預(yù)處理26-27
• 2.2.3 提取27
• 2.2.4 分析與測(cè)定27-29
• 2.3 結(jié)果與討論29-36
• 2.3.1 玉米秸稈組分測(cè)定結(jié)果30
• 2.3.2 不同預(yù)處理方法后玉米秸稈固形物回收率對(duì)比30-31
• 2.3.3 不同預(yù)處理方法后玉米秸稈纖維素、半纖維素含量對(duì)比31-33
• 2.3.4 不同預(yù)處理方法對(duì)木聚糖含量的影響33-34
• 2.3.5 不同預(yù)處理方法對(duì)木聚糖提取率的影響34-35
• 2.3.6 不同預(yù)處理方法對(duì)木聚糖色值的影響35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-39
• 第三章 納濾膜截留分子量對(duì)木聚糖脫鹽效果的影響39-53
• 3.1 引言39
• 3.2 材料與方法39-44
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料39-40
• 3.2.2 提取液納濾脫鹽40-41
• 3.2.3 分析與測(cè)定41-44
• 3.3 結(jié)果與討論44-52
• 3.3.1 納濾膜純水滲透特性的研究44-46
• 3.3.2 三種膜的除鹽效果46-48
• 3.3.3 不同操作模式對(duì)木聚糖提取液脫鹽過程的影響48-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 超濾分離純化木聚糖提取液的工藝研究53-65
• 4.1 引言53
• 4.2 材料與方法53-56
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料53-54
• 4.2.2 木聚糖堿抽提液超濾純化54-55
• 4.2.3 分析方法55-56
• 4.3 結(jié)果和討論56-63
• 4.3.1 超濾膜的初步篩選56
• 4.3.2 不同超濾膜的純水滲透系數(shù)56-57
• 4.3.3 截留分子量大小對(duì)超濾結(jié)果的影響57-59
• 4.3.4 操作壓力對(duì)超濾過程的影響59-62
• 4.3.5 超濾膜的后處理工藝62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第五章 膜技術(shù)結(jié)合活性炭分離純化低聚木糖65-83
• 5.1 引言65
• 5.2 材料與方法65-71
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料65-66
• 5.2.2 活性炭預(yù)處理66-67
• 5.2.3 膜技術(shù)結(jié)合活性炭精制低聚木糖67-69
• 5.2.4 活性炭精制低聚木糖69-70
• 5.2.5 分析與測(cè)定70-71
• 5.3 結(jié)果與討論71-81
• 5.3.1 活性炭的初步篩選71-72
• 5.3.2 活性炭脫除木聚糖溶液色素的條件優(yōu)化72-78
• 5.3.3 膜技術(shù)結(jié)合活性炭在精制低聚木糖中的應(yīng)用78-81
• 5.4 本章小結(jié)81-83
• 第六章 結(jié)論和展望83-85
• 6.1 結(jié)論83-84
• 6.2 展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-91
• 致謝91-93
• 作者簡(jiǎn)介及碩士期間相關(guān)科研成果93-94
• 附件94-95

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李京;黃崇品;李宏強(qiáng);徐建;;納濾膜分子截流量對(duì)玉米秸稈木聚糖提取液脫鹽效果的影響[J];纖維素科學(xué)與技術(shù);2015年04期

2 李有科;;膜分離技術(shù)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J];甘肅冶金;2010年06期

3 朱路甲;賈克軍;王寶軍;;我國(guó)功能糖產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J];中國(guó)食品添加劑;2010年01期

4 翁桂華;馬玉紅;張濤;江波;;應(yīng)用膜技術(shù)制備高純度低聚果糖[J];食品工業(yè)科技;2010年01期

5 馬英輝;王聯(lián)結(jié);;秸稈預(yù)處理的最新研究進(jìn)展[J];纖維素科學(xué)與技術(shù);2009年03期

6 沈雪亮;;功能性纖維低聚糖的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J];食品與發(fā)酵工業(yè);2009年08期

7 趙鶴飛;楊瑞金;趙偉;盧蓉蓉;張文斌;;秸稈低聚木糖溶液納濾分離特性和滲濾工藝[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2009年04期

8 丁衛(wèi)英;劉金鳳;徐琳;高芬;楊春;;活性炭脫色糖液效果研究[J];農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊);2009年03期

9 莊洪廷;魏書林;陳倩妮;李玉潔;蘇曉鷗;;低聚木糖的研究與應(yīng)用[J];中國(guó)畜牧獸醫(yī);2007年12期

10 耿鋒;;膜污染的防治與清洗[J];化工生產(chǎn)與技術(shù);2006年06期

，

本文編號(hào)：930261