毛竹叶总黄酮的分离研究及基于循环经济的毛竹产业链设计

论文摘要

毛竹特产我国,是我国经济价值最高的竹种,广泛应用于社会生活的众多方面。但从总体上看,毛竹的综合利用技术尚处于起步阶段,毛竹产业还基本上处于粗放型经营的状态。循环经济以推进可持续发展为宗旨,以“减量化、再利用、再循环”为原则。因此,本课题根据循环经济的理念,首次提出了一条毛竹产业链。其中,“竹叶黄酮厂”是产业链中非常重要的一环。目前毛竹叶资源尚未得到较好地开发利用,为了实现毛竹叶黄酮的连续工业化生产,从而大规模地开发毛竹叶资源,本课题对毛竹叶总黄酮的提取分离工艺进行了研究,然后在此基础上对产业链中的“竹叶黄酮厂”进行了工艺流程的初步设计。主要内容包括:1.运用循环经济的原则,模仿生态系统的物质流和能量流,首次提出了一条毛竹产业链,以毛竹资源的深加工为主线,构建了从毛竹林培育、鲜笋加工到毛竹全株利用的产业体系。该产业链主要包括笋竹两用林、笋制品厂、竹叶黄酮厂、竹材人造板厂、竹炭厂、手工厂和饲料厂等七个环节。七个环节之间通过废弃物的减量、再用和循环,以及能量的集成,以期实现产业链的低消耗、低排放。2.为了较准确地测定毛竹叶提取物中的总黄酮含量,重点考察了NaNO2-Al（NO3）3-NaOH显色法、紫外分光光度法和AlCl3-（HAc-NaAc）显色法,发现以AlCl3-（HAc-NaAc）显色法测定毛竹叶总黄酮含量比较好。3.研究了毛竹叶总黄酮的浸取工艺,考察了浸取溶剂、固液比等条件对浸取效果的影响,得到了一条较好地浸取毛竹叶总黄酮的工艺路线。然后采用间歇萃取的方式对浸取物中的总黄酮进行了分离研究,考察了溶剂类型、萃取次数、萃取剂用量、原料液浓度等因素对萃取效果的影响,得到了间歇萃取分离毛竹叶总黄酮的合适的工艺条件。4.针对现有脉冲萃取塔中脉冲发生器容易跑冒滴漏的现象,研制了一种新型的脉冲发生器。该新型脉冲发生器以磁力驱动旋转阀代替传统的机械旋转阀,解决了泄漏问题,而且只用两个脉冲罐就实现了同现有脉冲发生器（含有四个脉冲罐）同样的脉冲效果,从而简化了设备。然后以该新型脉冲发生器为基础,搭建了一套相应的脉冲填料萃取塔装置。5.为实现毛竹叶总黄酮的连续化分离,促进毛竹叶资源的规模化利用,将所研制的脉冲填料萃取塔用于毛竹叶总黄酮的萃取分离研究,并且取得了较好的分离效果。首先考察了正丁醇-水体系在脉冲填料萃取塔（塔径25mm,有效填料高度0.70m）上的液泛特性,然后研究了脉冲速度、相比、流体总流量等因素对总黄酮萃取效果的影响。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 缩写、符号清单和术语表
• 1 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 循环经济及循环经济产业链设计
• 1.2.1 循环经济的概念和基本特征
• 1.2.2 循环经济的"3R"原则和基本发展模式
• 1.2.3 产业链及循环经济产业链
• 1.2.4 循环经济产业链的设计方法
• 1.3 毛竹的生物学介绍
• 1.4 毛竹产业现状
• 1.4.1 竹子的开发利用
• 1.4.2 毛竹产业现状
• 1.5 竹子相关研究文献分析
• 1.6 竹叶化学成分研究进展
• 1.6.1 竹叶的化学成分
• 1.6.2 竹叶中黄酮类化合物的研究进展
• 1.6.3 黄酮类化合物的提取与分离技术进展
• 1.7 本文的研究思路
• 本章参考文献
• 2 基于循环经济的毛竹产业链设计
• 2.1 前言
• 2.2 基于循环经济的毛竹产业链设计
• 2.2.1 笋竹两用林
• 2.2.2 笋制品厂
• 2.2.3 竹材人造板厂
• 2.2.4 竹炭厂
• 2.2.5 竹叶黄酮厂
• 2.2.6 饲料厂
• 2.2.7 手工厂
• 2.3 本章小结
• 本章参考文献
• 3 毛竹叶总黄酮的测定及浸取
• 3.1 前言
• 3.2 材料、试剂与仪器
• 3.3 毛竹叶总黄酮的测定
• 3.3.1 实验样品的制备
• 2-Al（NO₃）₃-NaOH显色法'>3.3.2 NaNO₂-Al（NO₃）₃-NaOH显色法
• 3.3.3 紫外分光光度法
• 3-（HAc-NaAc）显色法'>3.3.4 AlCl₃-（HAc-NaAc）显色法
• 3.3.5 关于毛竹叶总黄酮测定方法的总结
• 3.4 毛竹叶总黄酮的浸取
• 3.4.1 浸取过程中的指标
• 3.4.2 石油醚脱脂对毛竹叶总黄酮浸取的影响
• 3.4.3 浸取条件的选择
• 3.5 本章小结
• 本章参考文献
• 4 毛竹叶总黄酮的萃取分离及脉冲萃取塔的研制
• 4.1 前言
• 4.2 毛竹叶总黄酮的间歇萃取研究
• 4.2.1 实验原料及操作
• 4.2.2 萃取溶剂的选择
• 4.2.3 萃取次数对萃取效果的影响
• 4.2.4 萃取剂用量对萃取效果的影响
• 4.2.5 原料液浓度对萃取效果及产品纯度的影响
• 4.2.6 数据分析
• 4.2.7 讨论
• 4.3 脉冲萃取塔的研制
• 4.3.1 萃取设备的选型
• 4.3.2 新型脉冲发生器的设计
• 4.3.3 脉冲萃取主塔的设计
• 4.3.4 脉冲萃取塔装置图
• 4.3.5 脉冲发生器的工作说明
• 4.3.6 脉冲萃取塔的设计特点
• 4.4 脉冲萃取塔用于毛竹叶总黄酮的萃取
• 4.4.1 正丁醇-水体系液泛实验
• 4.4.2 脉冲萃取塔（Φ25）用于毛竹叶总黄酮的萃取
• 4.5 本章小结
• 本章参考文献
• 5 毛竹叶总黄酮的精制探索及竹叶黄酮厂的流程设计
• 5.1 前言
• 5.1.1 正丁醇萃取物所含杂质分析
• 5.1.2 皂苷和总酚的测定
• 5.1.3 黄酮类化合物的定性鉴定
• 5.2 材料、试剂与仪器
• 5.3 皂苷的初步鉴别及测定
• 5.3.1 泡沫试验
• 5.3.2 Liebermann-Burchard反应
• 5.3.3 皂苷的测定探索
• 5.4 总酚的测定探索
• 5.5 反萃取实验
• 5.6 水转溶实验
• 5.7 HSCCC分离毛竹叶总黄酮的探讨
• 5.7.1 操作步骤
• 5.7.2 毛竹叶总黄酮的分离实验
• 5.7.3 讨论
• 5.8 柱层析法精制毛竹叶总黄酮的探索
• 5.8.1 聚酰胺柱层析
• 5.8.2 大孔树脂柱层析
• 5.8.3 讨论
• 5.9 竹叶黄酮厂的流程设计
• 5.10 本章小结
• 本章参考文献
• 6 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 附录
• 作者简历