糖蜜酒精废水浓缩液中提取有价物质的研究

摘要

糖蜜酒精废水中有机物浓度很高，营养物质丰富，COD可达十几万mg/L，而且废水中主要是糖分、蛋白质、氨基酸、无机盐以及糖蜜发酵生产酒精的中间产物，这些都是宝贵的资源。糖蜜酒精废水浓缩，是糖蜜酒精废水处理技术中应用较广的一种技术。酒精废水浓缩后一般作焚烧处理或制作有机肥。在资源越来越短缺的今天，如果能将浓缩液中的有价物质回收利用，生产较高价值的副产品，既可降低废水的COD，减轻其后续处理负荷，又可使经济效益和社会效益更为显著。本课题从资源化与治理污染相结合的角度出发，寻求开发先进合理的糖蜜酒精废水处理新工艺，回收废水中的蛋白质与色素，为探索治理糖蜜酒精废水的新路子提供理论依据。本课题研究的主要内容及成果归纳如下：
　　 1．测定糖蜜酒精废水浓缩液中的主要组分含量，用考马斯亮蓝法测蛋白质含量，用硫酸灰法测总灰分。经测定，糖蜜酒精废水浓缩液中含蛋白质93.32 mg/mL，总灰分16.09％。这说明糖蜜酒精废水浓缩液中的蛋白质含量较高，具有较大的开发潜力。通过有机溶剂沉淀和等电点沉淀法提取蛋白质，试验结果表明：在乙醇浓度80％，乙醇用量2mL/g，浸取温度50℃，提取时间60min，pH4.0的条件下，分离的蛋白质固形物得率为30.38％，蛋白质含量为75.3％，所得蛋白质的各项理化指标均达到国家饲料卫生标准。
　　 2．采用溶剂萃取与大孔树脂吸附精制技术提取酒精废水浓缩液中的色素。通过对不同型号的树脂D202、D301进行吸附、解析实验，结果表明D301型树脂吸附效果和解吸效果较好。经过单因素试验和正交优化条件选择试验，确定了D301大孔树脂纯化色素的最佳实验条件为：时间120min、温度40℃，pH8.0。洗脱剂选择40％乙醇溶液，洗脱剂用量为400mL。通过树脂再生实验，得出树脂的再生使用次数为3次，吸附率下降6.9％，损失率仅为8.24％。测定酚类物质量的结果表明，纯化后的酚类物含量增加了一倍多。
　　 3．通过红外光谱分析，酒精废液色素含有的官能团包括：缔合的O-H、苯环、C=O等基团，说明其主要为酚类物质。由紫外分析结果可知，酒精废液色素中含有苯环，吸收谱带呈现较典型的芳香官能团特征，说明其主要为黄酮类化合物。通过高效液相色谱分析，样品中芦丁、绿原酸的类似物含量较高。酒精废水色素的结构具有酚类物质的苯环、羟基、羰基以及黄酮类物质的独特结构。其具备的这些基团提高了酚类化合物的抗氧化活性，为酒精废液色素的提纯利用展示了乐观的前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1论文的选题背景

1.2国内外的研究现状

1.2.1浓缩法处理糖蜜酒精废液的现状

1.2.2有机废水开发蛋白饲料资源的研究综述

1.2.3糖蜜酒精废液中色素物的研究进展

1.3本课题的研究意义与研究内容

1.3.1本课题的研究意义

1.3.2本课题的研究内容

第二章糖蜜酒精废水浓缩液的主要组分含量分析

2.1引言

2.2材料与方法

2.2.1蛋白质含量测定

2.2.2总灰分的测定

2.3实验结果与讨论

2.3.1蛋白质含量测定结果

2.3.2总灰分的测定结果

2.4结论

第三章糖蜜酒精废水浓缩液中提取蛋白质试验

3.1引言

3.2材料与方法

3.2.1原料

3.2.2试剂

3.2.3仪器

3.2.4方法

3.3实验结果与讨论

3.3.1乙醇萃取技术提取蛋白质的工艺条件确定

3.3.2等电点萃取技术提取蛋白质的工艺确定

3.3.3成品的检测

3.4结论

第四章糖蜜酒精废水浓缩液提取色素试验

4.1引言

4.2材料与方法

4.2.1原料

4.2.2试剂

4.2.3仪器

4.2.4试验方法

4.3结果与讨论

4.3.1酚类物含量的测定结果

4.3.2不同型号大孔树脂对色素的吸附效果及解析效果

4.3.3时间与温度对色素吸附效果的影响

4.3.4 pH值对色素吸附效果的影响

4.3.5正交试验

4.3.6解吸剂乙醇浓度的选择

4.3.7洗脱曲线

4.3.8树脂的再生实验结果

4.4结论

第五章糖蜜酒精废水浓缩液中色素成分结构的初步分析

5.1引言

5.2材料、试剂及设备

5.2.1实验材料

5.2.2实验试剂

5.2.3仪器设备

5.3试验方法

5.3.1红外吸收光谱扫描

5.3.2紫外吸收光谱扫描

5.3.3高效液相色谱分析

5.4结果与分析

5.4.1红外光谱分析

5.4.2紫外光谱分析

5.4.3高效液相色谱分析

5.5结论

第六章糖蜜酒精废水浓缩液中色素的抗氧化机理的研究

6.1引言

6.2活性氧的产生以及其对生物体的影响

6.3抗氧化剂的概念和分类

6.4抗氧化的作用机理

6.5废液中色素的抗氧化机理

6.6结论

第七章结论与展望

7.1结论

7.2创新点

7.3展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文