（食品科学专业论文）大孔树脂在食品中果绿检测及废水处理中的应用研究.pdf

浙江t 商大学硕十学位论文 大孑l 树脂在食品中果绿检测及废水处理中的应用研究 摘要 大孔树脂是一种优良的高分子吸附剂，具有机械强度高、选择性好、再 生容易、易实现资源化等优点，广泛应用于废水处理、医药工业、化学工业、 食品工业、分析化学、临床鉴定等领域。 本文研究了大孔树脂在食品中果绿的检测、山梨酸的回收及纺织印染废 水中氯离子的去除等三个方面的应用。对树脂吸附果绿的性能进行了研究， 结果表明：树脂d 3 8 0 和d 2 9 6 对果绿具有较好的吸附性能，分别在p h 值 3 0 和1 3 0 时吸附最佳。两种树脂对果绿的吸附量随起始质量浓度的增加而 增加；升温有利于树脂吸附果绿。在一定温度、振荡频率条件下树脂d 3 8 0 、 d 2 9 6 对果绿的吸附均符合l a n g m i u r 模型和f r e u n d l i c h 模型；进一步研究表 明树脂d 3 8 0 、d 2 9 6 对果绿的吸附均属于优惠吸附；洗脱剂的种类和浓度对 树脂洗脱性能有影响。通过树脂d 3 8 0 对雪糕中果绿的吸附富集、洗脱，可 测定雪糕中的果绿含量。 自主研制的树脂x d a 1 g 对山梨酸有较好的吸附性能，在p h 值2 0 时 吸附最佳。并系统的研究了树脂用量、山梨酸初始浓度、吸附速率、振荡频 率、温度、洗脱剂等因素对树脂x d a 1 g 吸附山梨酸的的影响。树脂x d a 1 g 吸附山梨酸后，以乙醇作洗脱剂较好，且洗脱率随着乙醇浓度的升高而升高， 考虑到实际效益问题，选用9 5 乙醇作洗脱剂，洗脱率达9 9 4 。采用树脂 动态吸附、9 5 乙醇洗脱、分段收集、蒸馏、冷凝回收等流程，对山梨酸模 拟废水进行处理，能有效的回收山梨酸，为从山梨酸粗品重结晶母液中回收 山梨酸提供理论依据。 另外，针对浙江某纺织印染企业废水处理过程中出现的问题：废水的长 浙江t 商大学硕十学位论文 期回用导致氯离子不断富集而引起设备的腐蚀，选用树) 旨d 2 9 6 对废水中的 氯离子进行吸附去除研究。结果表明该树脂可以用来处理废水中的氯离子。 当达到泄漏点时，得到的最佳处理体积为1 2 0b v ，吸附流速6b v h ，吸附温 度为常温，吸附柱径高比为1 ：9 ；选用1 0m o l ln a o h 作为洗脱剂，洗脱流 速1 0b v h 。在确定的最佳条件下，经处理后的水中氯离子浓度小于5 0m g l ， 达到设备的要求，水质达到回用水要求。 关键词：果绿；山梨酸；氯离子；大孔树脂；吸附；检测；回收 浙江工商大学硕士学位论文 s t u d yo na p p l i c a t i o no fm a c r o p o r o u sr e s i n i nt h ed e t e i u 矗i n a t i o no fa p p l eg r e e ni n f o o da n dw a s t e 猃t e rt r e a t m e n t a bs t r a c t m a c r o p o r o u sr e s i ni s a ne x c e l l e n tp o l y m e r i ca d s o r b e n td u et oi t sg o o d p r o p e r t i e ss u c ha sh i g hm e c h a n i c a ls t r e n g t h ，h i g hs e l e c t i v i t y , e a s yr e g e n e r a t i o n ， a n de a s yt ob er e s o u r c e a l s oi th a sb e e nw i d e l yu s e di nw a s t e w a t e rt r e a t m e n t ， p h a r m a c e u t i c a li n d u s t r y , c h e m i c a li n d u s t r y , f o o di n d u s t r y , a n a l y t i c a lc h e m i s t r y , c l i n i c a l i d e n t i f i c a t i o n ，e t c t h ea p p l i c a t i o no fm a c r o p o r o u sr e s i ni nt h ed e t e r m i n a t i o no f a p p l eg r e e ni n f o o d ，r e c o v e r yo fs o r b i ca c i da n dr e m o v a lo fc h l o r i d ei o nf r o mt e x t i l ed y e i n g w a s t e w a t e rh a sb e e ns t u d i e d t h ea d s o r p t i o np r o p e r t i e so fm a c r o p o r o u sr e s i nf o r a p p l eg r e e na n ds o r b i ca c i dh a v e b e e ns t u d i e du s i n gb a t c ha n dc o l u m n t e c h n i q u e s r e s u l t si n d i c a t e ：t h ea d s o r p t i o nc a p a c i t yo fr e s i nd 3 8 0a n dd 2 9 6 f o ra p p l eg r e e na r em o r et h a nt h eo t h e rr e s i n su n d e rt h ee x p e r i m e n tc o n d i t i o n m a x i m u ma d s o r p t i o ni sa c h i e v e da tp h = 3 0i nt h em e d i u mo fh c l 一n a c lf o r d 38 0a n dp h = l3 0i nt h em e d i u mo fh a c - n a o hf o rd 2 9 6 t h ea d s o p t i o n c a p a c i t yo fb o t hr e s i nd 3 8 0a n dd 2 9 6f o ra p p l eg r e e na r ei n c r e a s e dw i t ht h e i n c r e a s i n go fm a s sc o n c e n t r a t i o no fa p p l eg r e e n a p p l eg r e e ni se a s i l ya d s o r b e d u n d e rh i g h e rt e m p e r a t u r e t h ea d s o r p t i o nb e h a v i o ro fr e s i nd 38 0a n dd 2 9 6f o r a p p l eg r e e no b e yb o t ht h ef r e u n d l i c ha n dt h el a n g m u i ri s o t h e r m su n d e rt h e e x p e r i m e n tc o n d i t i o n s f u r t h e r m o r e ，nv a l u eb e t w e e nl n 9 0 t 5 2 1 。 南京大学【5 3 】采用c h a 1 ll 大孔吸附树脂对苯基周位酸生产过程排放的汽提苯胺盐析 浙江t 商大学硕十学位论文 废水和苯基周位酸酸析母液进行处理试验，效果良好。汽提苯胺盐析废水苯胺质量浓度 1 6 0 0 0m g l ，经树脂吸附处理后苯胺质量浓度 9 9 9 ，c o d 去 除率 9 7 ，树脂工作吸附量达1 2 0g l ，脱附率 9 8 ；苯基周位酸酸析母液经树脂吸 附、混凝沉淀处理后，苯基周位酸质量浓度 9 9 。 江苏石油化工学院5 4 1 采用h 1 0 3 树脂吸附法处理硝基苯乙酮，确定最佳工艺条件为： 在p h 值为3 ，室温，流速为2b v & 的情况下吸附；采用9 5 的乙醇、温度为6 0 6 5 。c 、流 速为1b v h 的条件脱附。其处理效果为：废水中硝基物去除率达9 8 ，c o d 去除率达 到8 9 。另外，利用h 1 0 3 树脂处理硝基氯苯生产中产生的废水，硝基氯苯的去除率 9 5 ，c o d 去除率 9 5 ，出水c o d 8 5 。林黎明等【6 l 】使用同样的树脂， 采用梯度洗脱，可在1 5m i n 内将水产品中的4 种硝基呋喃代谢物完全分离，测定回收率为 8 5 0 0 9 0 ，检出限可达o 5 l ag k g 。f o n t a n a l s 等2 1 利用对氯苯乙烯s n _ _ - 7 , 烯苯共聚，在 f e c l 3 催化下后交联制得超高交联树脂，在同等用量下，对极性的草氨酰、火多虫、苯酚 等的萃取效果好于商品化的固相萃取) i l j o a s i sh l b 。 甘树才等【6 3 l 采用g d x 5 0 2 树脂吸附分离富集酚( p h e n ) c u 一水杨酸( h 2 s a l ) 和四乙基 碘化铵( e t 4 n i ) 的四元体系中微分电位溶出分析法( d p s a ) 钡a j 定水样中痕量酚。将天然水样 经g d x 5 0 2 树脂吸附分离富集后，除去了吡啶、苯胺等物质的干扰。n a o h 洗脱，预电 解富集3m i n ，酚的检出限为0 2l ag l ；实验测定2 0l ag l 的酚，相对标准偏差为2 7 ( n - 1 1 ) ；标准加入回收率为8 8 1 0 11 3 2 0 。方法用于天然水中痕量酚的测定，结果与 4 氨基安替比林分光光度法结果符合。 1 7 本文的研究内容 本文通过收集国内外大量的相关资料【6 4 1 ，利用大孔树脂对果绿、山梨酸模拟废水及 纺织印染废水的处理进行了研究。主要研究内容如下： ( 1 ) 对树脂吸附果绿的吸附性能进行研究，考察p h 值、时间、温度、振荡频率等对 吸附性能的影响，并在最佳p h 的条件下，控制废水浓度及吸附流速，进行动态吸附、洗 脱研究，以确定最佳吸附、洗脱操作条件。并对雪糕中果绿进行树脂吸附富集并洗脱检 测。 ( 2 ) 通过二次交联聚合反应，研制大孔树脂x d a 1 g ，并探讨该树脂对山梨酸的吸 附性能。在最佳条件下对山梨酸模拟废水进行吸附、洗脱，并将洗脱液蒸馏回收山梨酸， 以获得最佳回收工艺操作条件。 ( 3 ) 对纺织印染废水中的氯离子进行吸附洗脱研究，并进行实验室小试研究，确定 1 3 浙江工商大学硕士学位论文 最佳吸附、洗脱条件。考察树脂柱的径高比、废水的流速、洗脱流速等因素的影响，确 定最佳废水处理条件；进行多批次连续实验，从而考察树脂的吸附稳定性能和再生性能。 1 4 浙江丁商大学硕士学位论文 第2 章树脂对果绿吸附陛能的研究及其在食品中的检测 果绿是一种易溶于水的暗绿色粉末染料，广泛应用于各种饮料、食品的着色，主要 由亮兰，柠檬黄等色素复合而成。由于其着色能力强，近年来被一些不法商贩滥用于农 产品中，如媒体报道较多的“青豆”就是将黄豆用果绿浸泡而成。但是“果绿”和“苏 丹红”的危害一样，是国家明令禁止在农产品中添加的着色剂，食用过量会致癌，由于 其为复合色素，在我国食品添加剂使用卫生标准g b 2 7 6 0 - - - 2 0 0 7 中规定准许使用的单一 色素( 着色剂) 中无果绿这一专用品名，也无相应的检测方法。 本章采用树脂吸附富集一紫外可见分光光度法检测食品中果绿的含量。重点研究了 树脂对果绿的吸附性能，并对雪糕中果绿含量的测定进行了研究，为食品中果绿的分析 检测及废水中果绿的分离富集提供理论依据。 2 1 树脂对果绿吸附性能的研究 2 1 1 实验部分 2 1 1 1 仪器装置 u v 2 5 5 0 型紫外可见分光光度计，日本岛津仪器有限公司；t h z c 1 型台式冷冻恒 温振荡器，太仓市实验设备厂；d s h z 3 0 0 a 型水浴恒温振荡器，太仓市实验设备厂； d e l a 3 2 0 型酸度计，梅特勒托利多仪器上海有限公司；a l 2 0 4 型电子天平，梅特勒托 利多仪器上海有限公司；d g g 9 2 4 0 b 型电热恒温鼓风干燥箱，上海森信仪器有限公司。 2 1 1 2 主要试剂 树h 旨 d 1 5 1 、d 1 5 2 、d 1 1 3 、d 2 9 6 、d 3 0 1 g 、d 3 8 0 、d 4 2 8 、d 4 0 2 0 、n k a 9 、n k a i i 、11 0 、h 1 0 3 、s - 8 、a b 8 、a d s 5 、a d s 一7 、a d s 2 l 由天津南开和成科技有限公司提 供；树脂x d a 2