大孔树脂吸附分离速溶茶副产品中咖啡碱、茶多酚的研究

论文摘要

在速溶茶的工业生产中，常见的工艺是使用超滤膜过滤茶提取液，过滤中会产生一定量的截留液，将这些截留液进行转溶再过滤，再次被截留的溶液经浓缩干燥后即得到速溶茶副产品，这部分产品依然含有茶叶有效成分，如茶多酚、咖啡碱。如果能将速溶茶副产品充分的回收再利用不仅能给企业带来一定的经济效益还可以避免对环境造成污染。在转溶过程中会添加酸或碱进行转溶，这就使速溶茶副产品中带有一部分盐，在进行大孔树脂吸附前先对这部分产品进行脱盐处理。以电导率、咖啡碱和茶多酚的回收率为考察指标，选择较好的脱盐树脂。本文选用六种大孔树脂对速溶茶副产品溶液中咖啡碱、茶多酚进行静态吸附试验，以咖啡碱为主要检测指标、茶多酚为次要检测指标考察各种树脂的吸附性能。从中筛选出D101树脂具有较好的静态吸附效果，然后对该树脂进行动态试验。在动态吸附试验中设计了上样流速、样液浓度和样液温度的单因素试验，在单因素试验的基础上进行三因素三水平的正交试验，确定了较佳的吸附工艺参数：上样流速1.5mL/min，上样液温度60℃，咖啡碱上样浓度0.08mg/mL，茶多酚上样浓度8.0mg/mL；确定吸附条件之后进行动态解析试验，通过对洗脱流速、洗脱剂浓度、洗脱剂用量的单因素试验和正交优化试验，确定了较佳的解析条件：洗脱流速为1.0mL/min、洗脱剂乙醇体积分数为80%、洗脱剂用量为4BV。以此优化条件进行树脂分离，咖啡碱含量从6%提高到23%，茶多酚含量从38.03%提高到60.87%，得率达到16.85%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 茶多酚的结构和应用
• 1.1.1 茶多酚的结构
• 1.1.2 茶多酚的应用
• 1.2 咖啡碱的结构和应用
• 1.2.1 咖啡碱结构
• 1.2.2 咖啡碱功能
• 1.3 茶叶副产品利用现状
• 1.4 制备方法
• 1.4.1 溶剂萃取法
• 1.4.2 离子沉淀法
• 1.4.3 膜技术
• 1.4.4 树脂吸附法
• 2 引言
• 2.1 研究目的及意义
• 2.2 研究内容
• 2.3 研究目标
• 3 材料与方法
• 3.1 材料
• 3.2 主要试剂与仪器设备
• 3.2.1 主要试剂
• 3.2.2 仪器设备
• 3.2.3 试验装置
• 3.3 检测方法
• 3.3.1 速溶茶粉中茶多酚含量的检测方法
• 3.3.2 速溶茶粉中咖啡碱检测方法
• 3.3.3 树脂吸附量和吸附率的计算公式
• 3.3.4 树脂解析率的计算公式
• 3.3.5 离子含量的测定
• 3.4 试验方法
• 3.4.1 试验设计
• 3.4.2 技术路线
• 3.4.3 大孔树脂吸附分离咖啡碱、茶多酚的研究
• 3.4.3.1 树脂预处理
• 3.4.3.2 茶汤的处理
• 3.4.3.3 静态吸附与解析试验
• 3.4.3.4 动态吸附试验
• 3.4.3.5 吸附正交试验
• 3.4.3.6 动态解析试验
• 3.4.3.7 解析正交试验
• 3.5 验证试验
• 3.6 放大试验
• 3.7 树脂再生
• 4 结果与分析
• 4.1 不同类型大孔树脂的参数
• 4.2 样液脱盐处理
• 4.3 树脂静态吸附试验
• 4.4 树脂动态吸附试验
• 4.4.1 吸附流速对吸附率的影响
• 4.4.2 样液温度对吸附率的影响
• 4.4.3 样液浓度对吸附率的影响
• 4.4.4 吸附正交试验结果
• 4.5 动态解析试验
• 4.5.1 解析流速对解析量的影响
• 4.5.2 洗脱剂浓度对解析量的影响
• 4.5.3 洗脱剂的用量
• 4.5.4 解析正交试验结果
• 4.5.5 验证试验结果
• 4.5.6 放大试验结果
• 4.5.7 树脂的再生
• 4.5.8 树脂分离前后咖啡碱、茶多酚纯度的比较
• 5 结论
• 5.1 脱盐效果
• 5.2 树脂的吸附解析参数
• 5.3 应用前景
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文