近临界水中禽类废弃物超低酸水解成氨基酸

为寻求禽类废弃物的有效利用途径,对其进行在近临界水中超低酸水解制备氨基酸的工艺优化及反应动力学研究。以鸡肠为原料,氨基酸总收率为指标,采用正交试验设计对反应温度、反应时间、硫酸浓度3种水解条件进行研究。实验结果表明,近临界超低酸水解法最佳的工艺条件为:T=533 K,t=28 min,c(H2SO4)=0.002 mol/L,氨基酸的总收率为11.49%。在反应温度分别为473,503,533,553 K,c(H2SO4)=0.002 mol/L条件下,鸡肠在近临界水中水解为氨基酸的动力学表观速率常数分别为1.52×10-2,3.35×10-2,11.58×10-2,14.01×10-2。其反应级数为1.52,反应活化能为64.44 kJ/mol,指前因子为1.91×105。     

近临界水中羽毛水解制备氨基酸的工艺优化研究

研究了近临界水中羽毛水解制备氨基酸的生产工艺及工艺优化.利用氨基酸分析仪对水解产物中的氨基酸进行定性和定量分析.实验结果发现,羽毛水解后可得到16种氨基酸.以氨基酸的总收率为考察指标,反应温度、反应时间、反应压力为考察因素进行正交实验,并考察了他们对氨基酸总收率的影响.研究结果表明,近临界水解法高效,工艺简单,对环境友好,在较佳的水解工艺下:P= (5.0±0.5) MPa,T= 250℃,t=30 min,氨基酸的总收率为6.54%.     

亚临界水中大豆渣水解制备氨基酸工艺研究

豆渣是大豆加工过程中的主要副产物。今在亚临界水中对豆渣水解制备氨基酸的生产工艺进行了研究,为大豆的综合利用开辟了一条新的途径。利用氨基酸分析仪对水解产物中的氨基酸进行定性和定量分析,实验结果发现,大豆渣水解后可得到17种氨基酸。考察了反应温度、反应时间、物料浓度以及CO2分压对氨基酸总收率的影响,并进行正交试验。研究结果表明,亚临界水解法高效快速,工艺简单,CO2气体的加入有利于增加氨基酸总收率,较佳的水解工艺条件为:T=200℃,P(CO2)=3.0 MPa,w=5.0 mg mL 1,t=15 min,氨基酸的总收率为14.25%。     

近临界水中薯蓣皂苷水解生成薯蓣皂苷元的工艺研究

薯蓣皂苷元是合成甾体激素类药物和甾体避孕药的重要中间体,传统工艺采用盐酸水解法将黄姜中的薯蓣皂苷水解生成薯蓣皂苷元,反应时间4 h,最大收率为1.78%.该工艺反应时间长,耗水量大,对环境污染严重.今研究了无催化剂条件下,近临界水中薯蓣皂苷水解成薯蓣皂苷元的工艺,分别考察了反应温度、反应压力、反应时间等因素对薯蓣皂苷元收率的影响.研究结果表明,近临界水解法工艺简单,反应时间短,对环境友好,在较佳工艺条件下:P=25.0 MPa,T=260℃,t=10 min,薯蓣皂苷元收率为1.46%.     

近临界水中薯蓣皂苷的水解反应

在近临界水中研究了薯蓣皂苷水解成薯蓣皂苷元的工艺和反应动力学,分别考察了反应温度、压力、时间等因素对薯蓣皂苷元收率的影响。实验结果表明,近临界水解法的较佳工艺条件为260℃,25 MPa,反应10 min。在此条件下,薯蓣皂苷元收率为1.46%。动力学研究结果表明,薯蓣皂苷在近临界水中水解是一级反应,活化能为76.7 kJ/mol,指前因子k0为5.99×104s-1。     

红色基RL的合成工艺改进

详细研究了红色基RL(对硝基邻甲苯胺,简称RL)的合成工艺,对传统的合成工艺进行了改进,通过用乙酐作氨基保护试剂,混酸硝化,酸性水解等分步操作合成了RL。与传统方法相比,采用乙酐作氨基保护试剂,高温酰化,减少了乙酐用量;用混酸硝化,增强了硝化能力,提高了收率。分别研究了乙酐用量、反应时间、反应温度以及混酸配比对RL收率及熔点的影响规律,得到了反应的较佳条件。采用乙酐酰化分步合成法,RL总收率为56·4%(以邻甲苯胺计),氨基值为91·26%。     

4,4′-二硫代二吗啉的合成及重结晶工艺研究

以吗啉和一氯化硫为原料,在无水体系中,以过量的吗啉做缚酸剂合成了4,4′-二硫代二吗啉(DTDM),考察了反应条件和重结晶条件对产物收率的影响。结果表明,较佳的合成工艺条件为n(吗啉)∶n(S2Cl2)=4∶1,反应温度30~40℃,反应时间6h,粗产品收率可达96%;较佳的重结晶工艺条件为溶剂乙酸乙酯,m(溶剂)∶m(产品)=4∶1、结晶温度0~5℃,重结晶收率93%,DTDM总收率90%,采用FT-IR与1 H NMR对产物结构进行了表征。     

4,4'-二羟基-3,3'-二硝基二苯甲酮的合成

以氯苯和对氯苯甲酰氯为原料,经傅克酰基化、混酸硝化、混合溶剂碱性水解3步反应制备4,4’-二羟基-3,3’-二硝基二苯甲酮,总收率78.34%。通过红外光谱、质谱、氢谱以及高效液相色谱对产品进行表征。采用单因素实验法对水解反应工艺进行考察,确定了最佳工艺条件。在该条件下粗水解产物收率为96.71%,纯度为97.11%。用DMF和异丙醇对水解产物进行重结晶,重结晶后产品收率为81%,纯度为99.30%。     

4,4'-二羟基-3,3'-二硝基二苯甲酮的合成

以氯苯和对氯苯甲酰氯为原料,经傅克酰基化、混酸硝化、混合溶剂碱性水解3步反应制备4,4'-二羟基-3,3'-二硝基二苯甲酮,总收率78.34%。通过红外光谱、质谱、氢谱以及高效液相色谱对产品进行表征。采用单因素实验法对水解反应工艺进行考察,确定了最佳工艺条件。在该条件下粗水解产物收率为96.71%,纯度为97.11%。用DMF和异丙醇对水解产物进行重结晶,重结晶后产品收率为81%,纯度为99.30%。     

近临界水中鱼肉水解制备氨基酸的反应动力学

利用鱼肉蛋白制备氨基酸不但具有经济效益,而且为生物质资源高效利用提供技术支持。采用HL-F(0.2 L+1.5 MG)/30 MPa-IIA超临界水反应装置,在无催化剂、反应温度分别为220,240,260℃,反应时间为30 min条件下,对鱼肉蛋白在近临界水中水解为氨基酸的反应动力学进行了实验研究。用AAA-Direct氨基酸分析仪测定不同反应时间中氨基酸总产率,以酸水解鱼肉蛋白得到的氨基酸量为完全水解标准。在水过量的情况下,得到了鱼肉蛋白水解率宏观反应动力学方程。结果表明鱼肉蛋白水解动力学的级数为1.614 7,220,240,260℃下的反应速率常数分别为0.001 7,0.004 5,0.009 7,活化能为145.125 kJ/mol,前置因子A为9.475 7×109,为工业化生产提供了基础数据。     

利用文蛤壳制备复合氨基酸螯合钙

初步研究利用文蛤壳酸解制得钙盐,与鸡羽毛酶解成的复合氨基酸结合制备复合氨基酸螯合钙的工艺。重点探讨文蛤壳酸解酸的选择及温度的确定,鸡羽毛的酶解工艺和复合氨基酸螯合钙的螯合条件。结果表明：文蛤壳利用盐酸的效果比较好,酸解温度为110℃;鸡羽毛的最佳酶解条件为：8％木瓜酶,固液比为1：22,pH值9．5,酶解时间16小时;氨基酸钙螯合反应的最佳条件为：反应温度50℃。反应时间30rain,pH=5．0,氨基酸与钙盐的配体摩尔比为3：1。本研究废物被充分利用,工艺简单可行。     

近临界水中水解鱼蛋白制备氨基酸

The hydrolysis technology and reaction kinetics for amino acids production from fish proteins in subcritical water reactor without catalysts were investigated in a reactor with volume of 400 ml under the conditions of reaction temperature from 180-320℃, pressure from 5-26 MPa, and time from 5-60 rain. The quality and quantity of amino acids in hydrolysate were determined by bioLiquid chromatography, and 17 kinds of amino acids were obtained. For the important 8 amino acids, the experiments were conducted to examine the effects of reaction temperature, pressure and time on amino acids yield. The optimum conditions for high yield are obtained from the experimental results. It is found that the nitrogen and carbon dioxide atmosphere should be used for leucine, isoleucine and histidine production while the air atmosphere might be used for other amino acids. The reaction time of 30 rain and the experimental temperature of 220℃, 240℃ and 260℃ were adopted for reaction kinetic research. The total yield of amino acids versus reaction time have been examined experimentally. According to these experimental data and under the condition of water excess, the macroscopic reaction kinetic equation of fish proteins hydrolysis was obtained with the hydrolysis reaction order of 1.615 and the rate constants being 0.0017, 0.0045 and 0.0097 at 220℃, 240℃ and 260℃ respectively. The activation energy is 145.1 kJ·mol^- 1.     

Optimization of amino acids production from waste fish entrails by hydrolysis in sub and supercritical water

A resource recovery technique using sub‐ and supercritical water hydrolysis was applied to convert waste fish entrails into amino acids. The effect of reaction parameters such as temperature and time necessary for the control of reaction towards optimum yield of amino acids was investigated. Results showed a maximum yield of total amino acids (137 mg/g dry fish) from waste fish entrails at T= 523 K (P = 4 MPa) and reaction time of 60 min in a batch reactor. Under supercritical conditions (e. g., T= 653 K, P = 45 MPa), the yield decreases due to rapid decomposition compared to production rate of amino acids. The results suggest operation of the system at short reaction time and mild temperature condition.     

近临界水中低值鱼肉水解制备氨基酸工艺研究

研究了近临界水中低值鱼肉水解制备氨基酸的生产工艺.反应器容积为200 mL,反应温度为180～32℃,反应压力为5～26 MPa,反应时间为5～60 min.利用氨基酸分析仪对水解产物中的氨基酸进行定性和定量分析,实验结果发现,实验所用低值鱼肉水解后可得到17种氨基酸.反应温度、反应压力和反应时间对低值鱼肉近临界水解有影响,其中反应温度影响最大,水解产物中不同种类氨基酸的产率随反应温度、反应压力和反应时间的变化规律各不相同.分别对其中8种含量较高、用途较广、附加值较高的氨基酸,进行了反应温度、反应压力、反应时间对水解液中氨基酸浓度影响的实验,得到了在较低的反应温度、合适的反应压力和一定的反应时间内获得较高氨基酸产率的水解工艺.分别采用空气、氮气和二氧化碳作为反应气氛,进行水解实验,结果表明,对亮氨酸、组氨酸和异亮氨酸,应该采用氮气或二氧化碳反应气氛,对其他氨基酸可以采用空气作为反应气氛.     

近临界水中鱼蛋白水解及水解液脱色研究

鱼类蛋白包括鱼肉及鱼类加工过程中产生的废弃物,文中采用近临界水技术,在反应温度180—320℃,反应压力5—26 MPa,反应时间5—60 min,无催化剂条件下将其制备成氨基酸,不但能提高附加值,而且有利于环境保护。实验结果发现,水解物含17种氨基酸,水解物中不同种类氨基酸的产率随反应温度、反应压力和反应时间的变化规律各不相同。对其中8种含量高、用途广、附加值高的氨基酸,分别得到了最佳水解工艺。以颗粒状活性炭为脱色剂,对水解液在不同pH值、活性炭用量、吸附温度和吸附时间条件下进行脱色实验,并考察脱色率和氨基酸损失率,结果表明,较好的脱色工艺条件为:pH=4.0,活性炭用量为0.020 g/mL,吸附温度45℃,吸附时间25 min,脱色率90%。被活性炭吸附的氨基酸,可以通过解吸附得到回收。     

微波法合成复合氨基酸亚铁的工艺研究

以鸡羽毛为原料,正交实验法探讨了微波法制备复合氨基酸与亚铁螯合的最佳条件。结果表明,复合氨基酸微波水解优化条件为:固液比1∶5 g/mL,水解时间3 h,硫酸浓度3 mol/L,微波功率500 W,在该优化条件下,复合氨基酸转化率为63.6%;复合氨基酸亚铁微波合成优化条件为:复合氨基酸与铁的配位比2∶1,反应时间40 m in,微波功率400 W,在该优化条件下,复合氨基酸亚铁螯合率为83.4%。     

N-椰子油酰基复合氨基酸表面活性剂的合成

以废茧、废丝为原料,采用物理外力辅助水解方法制备了复合氨基酸溶液,再与椰子油酰氯反应合成了N-椰子油酰基复合氨基酸表面活性剂。采用均匀试验考察了物料配比、溶液pH、反应温度以及反应溶剂等对合成反应的影响,得到合成工艺的优化条件:复合氨基酸用量15 mL,椰子油酰氯3 mL,丙酮为7 mL,pH=12,55℃反应4 h。在此优化条件下氨基氮的平均转化率为92.5%。对产品的表面活性进行了表征,结果表明产品的cmc为0.5 g/L,γcmc=30.1 mN/m。产品的乳化力与十二烷基硫酸钠相当,发泡力高于后者。     

Low-Temperature Dilute Acid Hydrolysis of Oil Palm Frond

Oil palm frond (OPF) fiber, a lignocellulosic waste from the palm oil industry, contains high cellulose and hemicellulose content, thus it is a potential feedstock for simple sugars production. This paper describes the two-stage hydrolysis process focusing on the use of low-temperature dilute acid hydrolysis to convert the hemicellulose in OPF fiber to simple sugars (xylose, arabinose, and glucose). The objective of the present study was to evaluate the effect of operating conditions of dilute sulfuric acid hydrolysis undertaken in a 1 L self-built batch reactor on xylose production from OPF fiber. The reaction conditions were temperatures (100–140°C), acid concentrations (2–6%), and reaction times (30–240 min). The mass ratio of solid/liquid was kept at 1:30. Analysis of the three main sugars glucose, xylose, and arabinose were determined using high-pressure liquid chromatography. The optimum reaction temperature, reaction time, and acid concentration were found to be 120°C, 120 min, and 2% acid, respectively. Based on the potential amount of xylose (10.8 mg/mL), 94% conversion (10.15 mg/mL) was obtained under the optimum conditions with small amount of furfural (0.016 mg/mL). To enhance the effectiveness of dilute acid hydrolysis, the hydrolysis of OPF fiber was also performed using ultrasonic-pretreated OPF fiber. The effects of ultrasonic parameters power (40–80%) and ultrasonication times (20–60 min) were determined on sugar yields under optimum hydrolysis conditions (2% acid sulfuric, 120°C and 120 min). However, the use of ultrasonication was found to have detrimental effect on the yield of simple sugars due to the 10-fold increase in the formation of furfural.