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甜菜糖蜜中甜菜碱的分离提取研究

作　者: 刘志刚
导　师: 钱捷
学　校: 浙江工业大学
专　业: 微生物与生化药学
关键词: 甜菜碱甜菜糖蜜离子交换树脂分离提取脱色
分类号: R284.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

甜菜碱(Betaine)是一种重要的生物碱,具有广泛的生物活性。本文以甜菜糖蜜中的甜菜碱为主要研究对象,系统考察了阳离子交换树脂对甜菜碱吸附特性的影响,并研究了甜菜糖蜜的脱色方法以及甜菜碱的提取工艺。得到结果如下：1.从六种不同树脂中筛选得到对甜菜碱吸附效果较好的732阳离子交换树脂,其对甜菜碱的吸附特性表明,在静态吸附下,树脂吸附O.5h即可达到平衡,当环境pH为3时吸附效果最好,而温度对阳离子交换树脂吸附甜菜碱的效表果影响不大；动态吸附下,阳离子交换树脂对甜菜碱的单位吸附量为80mg/g以上,0.5mL/min吸附流速可取得较好的吸附效果,上样浓度对吸附效果影响甚微,0.5mL/min解吸流速可得到较高的解吸附率,此时解吸附效果最佳。2.研究活性炭法、双氧水法、树脂法对甜菜糖蜜脱色工艺的影响。当活性炭加量5%、脱色温度50℃、脱色时间1.5h、环境pH值为3时,甜菜糖蜜脱色效果较好；双氧水对甜菜糖蜜稀释液处理1.5h可达到较好脱色效果,当温度为50℃、环境pH值为11时,双氧水脱色效果最佳,且温度和环境pH对脱色效果影响较大；树脂法可将脱色与色素回收相结合,静态吸附下,D314树脂在加量5%、脱色温度25℃、脱色时间3.5h、环境pH值为9时,可取得较好的色素吸附效果；动态吸附下,最适过柱流速为0.5mL/min,此时色素的吸附率较高,脱色效果较明显；解吸附流速0.5mL/min时解吸附效果最好,色素回收率最大。3.建立从甜菜糖蜜中提取甜菜碱的方法,研究发现流速对阳离子交换树脂吸附甜菜碱的影响甚微,温度对离子交换树脂影响显著,5℃时离子交换树脂法对甜菜碱的提取效果较好；提取物中甜菜碱含量为92.83%,提取率为49.35%；对提取物进行结构表征分析,确定提取物中主要物质的结构为(CH3)3N-CH2COO-,即目的物甜菜碱。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章文献综述  11-29
  1.1 甜菜与甜菜糖蜜概述  11-13
    1.1.1 甜菜与甜菜糖蜜  11
    1.1.2 甜菜糖蜜的利用  11-13
  1.2 甜菜碱研究进展  13-28
    1.2.1 甜菜碱简介  13-14
    1.2.2 甜菜碱的来源  14-18
    1.2.3 生物碱识别与甜菜碱含量测定  18-22
    1.2.4 甜菜碱生理与药理作用  22-26
    1.2.5 甜菜碱的应用  26-28
  1.3 研究内容、目的及意义  28-29
    1.3.1 研究内容  28
    1.3.2 目的与意义  28-29
第二章甜菜碱吸附树脂的筛选  29-38
  2.1 前言  29
  2.2 实验材料  29-30
    2.2.1 试剂与药品  29
    2.2.2 仪器与设备  29-30
  2.3 实验方法  30-32
    2.3.1 高效液相色谱测定甜菜碱  30-31
    2.3.2 树脂的筛选  31-32
  2.4 结果与讨论  32-37
    2.4.1 高效液相色谱测定甜菜碱  32-35
    2.4.2 树脂筛选结果  35-37
    2.4.3 讨论  37
  2.5 本章小结  37-38
第三章阳离子离子交换树脂吸附特性研究  38-50
  3.1 前言  38
  3.2 实验材料  38-39
    3.2.1 试剂与药品  38
    3.2.2 仪器与设备  38-39
  3.3 实验方法  39-41
    3.3.1 考察不同厂家阳离子交换树脂的性能  39
    3.3.2 阳离子交换树脂静态吸附特性研究  39-40
    3.3.3 阳离子交换树脂动态吸附特性研究  40-41
  3.4 结果讨论  41-49
    3.4.1 不同厂家阳离子交换树脂的吸附性能比较  41
    3.4.2 阳离子交换树脂静态吸附特性研究  41-46
    3.4.3 阳离子交换树脂动态吸附特性研究  46-48
    3.4.4 讨论  48-49
  3.5 本章小结  49-50
第四章甜菜糖蜜脱色工艺研究  50-69
  4.1 前言  50
  4.2 试剂与仪器  50-51
    4.2.1 原料  50
    4.2.2 试剂  50-51
    4.2.3 仪器  51
  4.3 实验方法  51-55
    4.3.1 活性炭脱色效果研究  51-52
    4.3.2 双氧水脱色效果研究  52-53
    4.3.3 树脂脱色效果研究  53-55
  4.4 实验结果与讨论  55-68
    4.4.1 活性炭脱色效果研究  55-58
    4.4.2 双氧水脱色效果研究  58-61
    4.4.3 树脂脱色效果研究  61-68
    4.4.4 讨论  68
  4.5 本章小结  68-69
第五章甜菜糖蜜中提取甜菜碱及其结构鉴定  69-80
  5.1 前言  69
  5.2 实验材料  69-70
    5.2.1 试剂与药品  69-70
    5.2.2 仪器与设备  70
  5.3 实验方法  70-73
    5.3.1 甜菜碱的提取研究  70-71
    5.3.2 甜菜碱的识别  71
    5.3.3 甜菜碱的含量测定  71-73
    5.3.4 结构表征分析  73
  5.4 结果与讨论  73-79
    5.4.1 甜菜碱的提取研究  73-74
    5.4.2 甜菜碱的识别  74-75
    5.4.3 甜菜碱的含量测定  75-77
    5.4.4 结构表征分析  77-79
    5.4.5 讨论  79
  5.5 本章小结  79-80
第六章结论与展望  80-82
致谢  82-83
参考文献  83-89
攻读学位期间发表的学术论文  89-90
附录  90-93

甜菜糖蜜中甜菜碱的分离提取研究

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