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题目:生物有效成分的综合提取及绿色柴油的制备研究

关键词:生物有效成分;连续提取;综合利用;绿色柴油

  摘要

生物有效成分包括油脂类成分和非油脂类成分。油脂类成分可以应用在生物能源领域,加工制备成生物燃料(绿色柴油),非油脂类成分一般具有食用和药用价值。目前,生物能源的开发主要面临成本问题,油脂类成分的生产成本高,去油的残渣部分丢弃,未得到充分开发利用,造成资源极大的浪费;另一方面,现有的提取分离工艺效率低,工艺放大困难,使工业生产有局限性。所以,为了高效的利用生物资源,维持资源和能源的可持续发展,本论文针对生物资源的综合利用展开如下研究:首先,以麻疯树籽的综合利用为研究目标,采用超临界CO2法提取麻疯树油(收率35%),可用来加氢裂解制备绿色柴油;剩余的非油脂类残渣部分,通过设计综合利用工艺,连续提取分离出多种有效成分。本论文首次从麻疯树籽中提取出多糖成分(收率0.46%),该成分具有显著的清除羟基自由基的能力,清除率达到75.83%。其次,采用加氢处理技术,将麻疯树籽的油脂类即不可食用的麻疯树油转化为绿色柴油,研究核心在于加氢催化剂的选择。在传统的加氢催化剂研究基础上,寻找到新的非硫化稀土金属催化剂(NiMoLa/Al2O3和NiMoCe/Al2O3)。结果表明,非硫化的稀土金属催化剂具有很好的催化活性和稳定性。在370°C、3.5 MPa 和0.9 h-1的反应条件下,通过NiMoLa/Al2O3催化剂得到的C15-C18烷烃收率为78%,选择性为94%,原料转化率为83%;通过NiMoCe/Al2O3催化剂得到的C15-C18烷烃收率为80%,选择性为90%,原料转化率为89%。最后,进行了生物资源综合利用的适用性研究,包括:①分别对罗汉果的甜苷成分和新会柑种子中的柠檬苦素成分进行提取,比较不同的提取方法,通过建立浸出模型,筛选出效率最高的提取技术,并优化了提取工艺。结果表明,超声提取法得到甜苷收率最高,达到4.11%;闪式提取法得到柠檬苦素收率最高,达到0.65%。②分别对罗汉果和八角茴香中有效成分的分离工艺进行研究,通过综合提取、连续分离工艺,从罗汉果中主要得到甜苷成分(收率3.76%),及其它7种有效成分;八角茴香残渣中主要得到八角油脂(收率11%)、具有抗癌作用的八角苷和具有抗菌作用的八角素(八角素-1和八角素-2收率分别为3.5%和24%)。通过综合利用工艺,能够提高产品附加值,实现生物资源的综合利用,使资源物尽其用。本论文为了提高生物资源的利用率,降低生物能源的生产成本,一方面,将生物资源的油脂类成分(主要研究非食用的麻疯树油)加氢处理,制备绿色柴油,这对生物燃料的研究有一定的参考价值;另一方面,从生物资源的非油脂类成分中综合提取到多种生物有效成分,可应用于食品添加剂和医药保健品。