茶籽壳制备茶皂素与活性炭技术研究

论文摘要

茶籽壳是油茶籽制油之前从油茶籽上剥离下来的副产品,其主要成分为纤维素与茶皂素。本论文以茶籽壳为原料,主要研究了微波辅助法从茶籽壳中提取茶皂素,以及茶皂素的纯化技术；同时研究了以提完茶皂素后所剩余的残渣为原料制备活性炭技术。本文分别研究以乙醇、水、甲醇为溶剂,利用微波辅助法从茶籽壳中提取茶皂素,分别考察了微波功率、处理时间、固液比、乙醇浓度和pH值等因素对茶皂素产率的影响。通过比较三种不同试剂的提取效果,最后选用微波辅助乙醇法作为后续研究所用溶剂。通过正交试验得出最佳提取条件为：乙醇浓度为80%、微波功率500W、液固比4：1、处理时间8min。在此条件下茶皂素得率12.26%。本研究采用大孔吸附树脂分离纯化上述方法提取的茶皂素粗液。比较DA201、D4020、AB-8三种大孔树脂对茶皂素的吸附和解吸特性。发现树脂的孔径和比表面积对茶皂素的吸附影响很大。从三种树脂中选择D4020作为茶皂素的吸附剂。通过研究得到D4020大孔树脂吸附的最佳条件为：上样液pH6.0,茶皂素浓度为40 mg/mL、吸附时间60min；D4020大孔树脂脱附的最佳条件为：洗脱液乙醇浓度80%、胶附时间80min、洗脱液与上样液体积比4：1,茶皂素吸附率89.75%,洗脱率为90.01%,产品纯度86.12%。本研究采用提完茶皂素的湿渣为原料,用磷酸作为活化剂来制备活性炭。反应的最佳条件为：最适活化时间120min,活化剂浓度60%,液固比2.5：1,活化温度550℃,活性炭脱色率为93.6%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 国内外研究进展
• 1.1 茶皂素提取方法的研究
• 1.2 茶皂素应用的研究
• 1.3 活性炭的研究进展
• 1.4 微波辅助萃取技术的应用研究
• 2 本研究目的和意义
• 3 主要研究内容
• 第二章 微波辅助萃取茶皂素工艺研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验原料与试剂
• 1.2 主要试验仪器
• 1.3 实验方法
• 1.3.1 茶籽壳原料主要成份分析
• 1.3.2 工艺流程
• 1.3.3 茶皂素含量的测定
• 1.4 微波辅助乙醇法提取茶皂素试验
• 1.4.1 微波功率试验
• 1.4.2 乙醇浓度试验
• 1.4.3 液固比试验
• 1.4.4 处理时间试验
• 1.4.5 提取的正交试验
• 1.4.6 提取方法
• 1.5 微波辅助水法提取茶皂素试验
• 1.5.1 微波功率的确定
• 1.5.2 液固比的确定
• 1.5.3 pH值的确定
• 1.5.4 处理时间的确定
• 1.5.5 提取皂素工艺条件的优化和最佳因素水平的选择
• 1.5.6 茶皂素提取方法
• 1.6 微波辅助甲醇法提取茶皂素试验
• 1.6.1 微波功率试验
• 1.6.2 液固比试验
• 1.6.3 pH值试验
• 1.6.4 处理时间试验
• 1.6.5 提取皂素工艺条件的优化和最佳因素水平的选择
• 1.6.6 茶皂素提取方法
• 2 结果与分析
• 2.1 微波辅助乙醇法提取茶皂素的研究
• 2.1.1 微波功率对茶皂素产率的影响
• 2.1.2 乙醇浓度对提取率的影响
• 2.1.3 液固比对茶皂素产率的影响
• 2.1.4 处理时间对茶皂素产率的影响
• 2.1.5 提取皂素工艺条件的优化和最佳因素水平的选择
• 2.2 微波辅助水法提取茶皂素的研究
• 2.2.1 微波功率对茶皂素得率的影响
• 2.2.2 液固比对茶皂素提取率的影响
• 2.2.3 溶剂pH对茶皂素提取率的影响
• 2.2.4 处理时间对茶皂素提取率的影响
• 2.2.5 提取皂素工艺条件的优化和最佳因素水平的选择
• 2.3 微波辅助水甲醇法提取茶皂素的研究
• 2.3.1 微波功率对茶皂素得率的影响
• 2.3.2 液固比对茶皂素得率的影响
• 2.3.3 pH值对茶皂素得率的影响
• 2.3.4 处理时间对茶皂素得率的影响
• 2.3.5 提取皂素工艺条件的优化和最佳因素水平的选择
• 3 本章小结
• 第三章 大孔树脂纯化粗茶皂素工艺研究
• 1 实验材料与设备
• 2 大孔吸附树脂的选型、预处理
• 2.1 树脂的选型
• 2.2 大孔树脂的预处理
• 2.3 茶皂素粗提液制备
• 2.4 茶皂素吸附
• 2.5 茶皂素解吸
• 3 各因素对吸附效果的影响
• 3.1 pH对吸附效果的影响
• 3.2 原料液浓度对吸附效果的影响
• 3.3 吸附时间对吸附效果的影响
• 4 各因素对解吸效果的影响
• 4.1 乙醇浓度单因素实验
• 4.2 脱附时间单因素实验
• 4.3 洗脱液体积单因素实验
• 5 结果与分析
• 5.1 大孔树脂的选型
• 5.2 D4020动态吸附
• 5.2.1 pH值对D4020吸附量的影响
• 5.2.2 原料液浓度对D4020吸附量的影响
• 5.2.3 吸附时间对茶皂素吸附量的影响
• 5.3 D4020动态洗脱
• 5.3.1 乙醇浓度对茶皂素洗脱率的影响
• 5.3.2 解吸时间对茶皂素解吸率的影响
• 5.3.3 洗脱液体积对茶皂素脱附率的影响
• 6 验证试验
• 7 小结
• 第四章 茶籽壳制备活性炭的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 仪器、试剂与材料
• 1.1.1 试验仪器
• 1.1.2 试剂
• 1.1.3 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 茶籽壳活性炭脱色性能测定
• 1.2.2 活性炭碘值的测定
• 1.2.3 活性炭亚甲基兰的测定
• 1.3 磷酸活化法单因素实验
• 1.3.1 炭化温度确定
• 1.3.2 料液比确定
• 1.3.3 活化剂浓度的确定
• 1.3.4 活化时间的确定
• 1.3.5 活化温度的确定
• 1.3.6 磷酸法活化茶籽壳的最佳工艺条件的确定
• 2 结果与分析
• 2.1 炭化温度对活性炭碘吸附的影响
• 2.2 炭化温度对脱色率的影响
• 2.3 液固比对活性炭碘吸附的影响
• 2.4 液固比对脱色率的影响
• 2.5 活化剂浓度对活性炭碘吸附的影响
• 2.6 活化剂浓度对脱色率的影响
• 2.7 活化时间对活性炭碘吸附的影响
• 2.8 活化时间对脱色率的影响
• 2.9 活化温度对活性炭碘吸附值的影响
• 2.10 活性温度对脱色率的影响
• 3 小结
• 第五章 结论与展望
• 1 结论
• 1.1 茶籽壳中有效成分的测定
• 1.2 微波辅助法提取茶皂素
• 1.3 大孔吸附树脂法纯化茶皂素
• 1.4 湿渣制备活性炭
• 2 创新
• 3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介