黄姜皂素生产工艺中的发酵机理与条件优化

传统上将黄姜皂素生产工艺中,粉碎后、水解前的处理过程称为"发酵"。该步骤对黄姜皂素的得率具有重要影响,然而学术界对发酵机理的认识存在误区。我们通过一系列对比实验,证实了这一过程并非真正意义上的微生物发酵,而是黄姜体内的酶在特定条件下所催化的复杂的生化反应,是植物应对环境胁迫而引发的次生代谢产物的变化。通过对发酵过程中p H值变化的监测发现,旧的发酵工艺过程中常伴有H+生成,而优化后的发酵过程可不伴随明显的p H值变化,表明该生化反应过程中并无H+释放。在对发酵机理认识的基础上,我们依据影响生化反应的关键因素,优化了发酵工艺参数。应用新发酵工艺后,黄姜皂素的得率稳定在0.8%左右,相比传统工艺提高了大约11%,发酵耗时也由原来的72 h缩短至12 h。

UASB+AF-生物接触氧化工艺处理皂素-酒精综合废水

采用水解酸化-UASB＋AF-接触氧化工艺处理黄姜皂素-酒精综合废水,经调试启动和运行研究,结果表明：当进水COD在10 000~12 800 mg/L时,最终出水COD浓度可降低到200 mg/L以下;水解酸化、UASB＋AF和接触氧化各阶段的COD去除率分别达到23%、75%和93.5%,系统总的COD去除率可达到98.4%,出水色度在30~50倍之间;同时该工艺具有运行稳定、耐冲击负荷能力强等特点。

磁性纳米氢氧化锆对硫酸根吸附特性研究

以纳米四氧化三铁、氧氯化锆和氨水为原料,用溶胶凝胶法合成了磁性纳米氢氧化锆。通过静态吸附试验研究磁性纳米氢氧化锆对硫酸根的吸附性能。考察了溶液初始pH、吸附剂投加量、温度等因素对吸附效果的影响。结果表明：pH是影响吸附的重要因素,适宜的pH为1~2。吸附容量、去除率均随投加量增大而增大,之后去除率趋于平衡。磁性纳米氢氧化锆对硫酸根吸附过程符合Langmuir单分子层模型。对热力学参数ΔG0、ΔH0、ΔS0进行分析,表明磁性纳米氢氧化锆对硫酸根的吸附为吸热、熵值增加的自发过程。动力学分析表明,准二级动力学模型能更准确地拟合动力学过程。对吸附饱和的磁性纳米氢氧化锆进行脱附和再吸附,脱附率可达90%,再吸附容量为90 mg/g,表明磁性纳米氢氧化锆是一种磁分离性能良好的可以重复利用的硫酸根吸附剂。