1、Comment MU1: 三号楷体，题目字数不宜超过 30字，题目语意未尽，可用副标题毕 业 论 文（设计）题 目 膜分离茶多酚工艺初步研究 指导老师 专业班级 生物技术 071 姓 名 学 号 20077011132 2011年 5月 30日Comment MU2: 300字左右，小四号宋体，应包括关键词“摘要：”加粗，中间不加空格Comment MU3: 一般 3-5个，用分号分隔，最后一词不打标点符号， “关键词：”加粗浙江经贸职业技术学院毕业论文（设计）I摘要：研究膜分离技术制备低咖啡因高表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG ）含量茶多酚生产工艺。主要采用高速离心、微滤、超滤、纳滤技术，
2、高效液相色谱检测，结果表明，高速离心具有较好的澄清效果，微孔膜在孔径为 5m，压力0.1MPA，流速为 20mL/min分离咖啡因去除率 0.23%，EGCG 损失率 0.18%。超滤膜 5kdal（膜单位道尔顿）在压力 0.5MPA，流速 7mL/min分离咖啡因去除率0.18%， EGCG损失率 0.11%；超滤 5kdal跟 1kdal分离咖啡因去除率0.28%， EGCG损失率 0.04%。纳滤膜浓缩压力 0.5MPA，流速 5mL/min咖啡因去除率 0.23%，EGCG 损失率 0.25%。膜的使用及选择结合木质纤维素树脂分离技术，在一定程度上降低咖啡因的含量使其达到标准(0.4%
3、)，提高 EGCG的含量达到标准(50%)。所得产品得率为 7.3%，咖啡因的纯度为 0.36%，EGCG 纯度为 59.50%。关键词：膜分离；微滤；超滤；纳滤；咖啡因；EGCG页眉 1.6cm，从摘要到最后一页设置，五号宋体居中，有一条下划线摘要和目录单独编页，小五号宋体居中，编写方法为“、”，注意不要直接写数字Comment MU4: 四号宋体加粗，1.5倍行距，段前 0，段后 0。目录两个字中间加一个空格Comment MU5: 小四号宋体，1.5倍行距，段前 0，段后 0浙江经贸职业技术学院毕业论文（设计）II目 录引言.11材料与仪器21.1实验材料.21.2实验试剂.21.3试验
4、仪器.22实验方法32.1分离液制备.32.1.1提取液制备.32.1.2提取液离心分离.32.2微孔膜分离.32.3超滤膜分离.32.4树脂分离.42.4.1上样液调配.42.4.2柱平衡及上样洗脱.42.5纳滤膜浓缩.52.6分析方法.52.6.1HPLC分析条件 52.6.2标准曲线制作.52.6.3茶多酚含量计算方法.53结果与分析.63.1标准曲线制作.63.2微孔膜分离效果.73.3超滤膜分离效果与比较.83.4纳滤膜浓缩效果.9结论10参考文献.11Comment MU6: 用于引出论题，主要说明研究的理由和意义。只是文章开头，不写序号。格式四号黑体，顶格，1.5 倍行距，段前
5、1.5行，段后 1.1行，中间不加空格Comment MU7: 正文内容小四号宋体，首行缩进 2字符，1.5 倍行距，段前 0，段后 0。浙江经贸职业技术学院毕业论文（设计）第 1页引言膜分离技术是21世纪最具有发展潜力的高新技术，分离过程以选择性透过膜为分离介质，在压力差浓度差等推动力下,原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离、提纯的目的 1。由于其兼有分离、浓缩、纯化的目的，选择合适的膜与操作参数，可得到较高的回收率，处理系统可密闭循环，防止外来污染，不外加化学物质，透过液可循环使用，降低成本，减少对环境的污染。在各种工业生产中得到广泛的应用。已开发应用的膜分离技术有反渗透(RO)、纳滤(N
6、F)、超滤(UF)、微滤(MF) 四种 2。大多数膜分离过程中物质不发生相变化,分离系数较大,操作温度在室温左右。微滤用于悬浮液（粒子粒径为0.110m ）的过滤；超滤以低能耗、无热效应、无相变化、结构简单、占地小、操作简便、使用的压力低、产水量较大易于实现自动化的特点而广泛地应用于多种物质的分离、浓缩、净化等领域；纳滤膜介于超滤与反渗透之间，能截留分子量为3001000的小分子物质，其集浓缩与透析为一体，可使溶质的损失达到最小，反渗透膜能将水与低分子量物质分离，其典型应用是海水脱盐 3-4。将膜分离技术应用于茶多酚制品的生产工艺中具有深远意义。由于浸提过程中的富集，一般茶提取物中咖啡因的含量
7、都远远高于鲜叶，将茶提取物作为功能成分在食品和药物上利用时，脱去咖啡因是提高产品附加值的前提基础条件 5-6。目前膜分离浓缩茶多酚的研究报道较少，浙江一企业需要咖啡因低于0.4%,EGCG高于 50%，在之前的研究中，咖啡因的含量 0.61%，EGCG 的含量45.50%达不到所需要求。因此膜的使用研究变的尤为重要，本文就对微孔膜、超滤膜分离，纳滤浓缩作了一些研究，膜使用让结果达到了所需要求，并能扩大中试生产。页脚 1.5cm，从引言开始，小 5号宋体居中，编写方法为“ 第 1页，第 2页” ，注意不要直接写数字Comment MU8: 一级标题，四号黑体，顶格，1.5 倍行距，段前1.5，段
8、后 1.1Comment MU9: 二级标题，小四号黑体，顶格，1.5 倍行距，段前 1.0，段后 0.5Comment MU10: 三级标题，小四号黑体，顶格，1.5 倍行距，段前 0，段后 0浙江经贸职业技术学院毕业论文（设计）第 2页1材料与仪器1.1实验材料茶叶（炒青大宗茶沫，购于金华浦江） 表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG（实验室提供）1.2实验试剂95%乙醇（食用级），柠檬酸、酒石酸亚铁、磷酸氢钠、磷酸二氢钾等均为分析纯试剂，乙醇（色谱纯），冰乙酸，水为蒸馏水。1.3实验仪器核酸蛋白自动测定仪（SHQT-6A 上海琪特分析仪器有限公司）；N2000色谱数据工作站（浙江大学智达信息工
9、程有限公司）；分光光度计（752N 上海精密科学仪器有限公司）；分析天平（SPS202F 梅特勒- 托利多称重设备系统有限公司）；喷雾干燥器（SY-6000 上海世远生物设备工程有限公司）；冷冻干燥仪（1-2LD 德国 ALPHA）；超声波清洗器（KQ-500DA 昆山市超声仪器有限公司）；层析柱（ 1640mm， 40800mm上海亚荣生化仪器厂）；旋转蒸发仪（RE-52AA 上海亚荣生化仪器厂）；真空泵（SHB-III 郑州长城科工贸有限公司）；微孔过滤膜(上海市新亚净化器件厂)；超滤膜小试平板超滤膜设备 FlowMem0250(厦门世达膜科技有限公司)；卷式膜小试设备（RNF-0460
10、厦门世达膜科技有限公司）；高速离心机 DL-5型(上海安亭科学仪器厂) 。2 方法2.1分离液的制备2.1.1提取液制备Comment MU11: 图标注于图片下方，用阿拉伯数字分章依序编码，格式为 5号宋体，居中，1.5倍行距，段前 0，段后 0。图的标号与文字说明间加一个空格。浙江经贸职业技术学院毕业论文（设计）第 3页称取 1000.0g绿茶沫，以 1:12比例加 30%酒精浓度的溶剂， 65水浴超声加热提取，30min(每 15min停 2min)，纱布过滤提取液、重复一次，合并滤液，即得提取液 17L。2.1.2提取液离心分离得到提取液，高速离心机离心，离心料液共 17L，转速 10
11、000转/min，流速10m3/h，压力 0.5MPA，流速 5L/min，所得澄清溶液 16L左右，取 16L进行分离即为待分离的分离液。2.2微孔膜分离1.原料液槽 2.输液泵 3.压力表 4.微滤组件 5.循环阀图2.1 微孔膜试验流程示意图微滤膜主要应用于截留颗粒物,液体的澄清以及大部分细菌的去除,并作为超滤过程的前处理。取分离液 16L溶液通过孔径为 5m滤芯，压力为 0.1MPA，流速 20mL/min，收集滤液，水洗浓缩液，关机后收集系统残留液，抽取透过液和截留液的溶液过滤分别取滤液做检测分析。试验工艺图 2.1如下： 2.3超滤膜分离超滤膜能截留分子量在上千至数十万的大分子,除
12、能完成微滤的除颗粒、除菌和澄清作用外,还能除去微滤膜不能出去的病菌、热源、胶体和蛋白质等大分子化合物。超滤以全回流方式进行，在超滤时一般情况下，膜压力为 0.5MPA，流速7mL/min经微孔膜过后取 15L透过液先通过截留分子量 5kdal的膜饱超滤，再通过截留分子量 1kdal的膜饱超滤。开机进料液并收集滤液，水洗浓缩液，关机后收集系统残留液。抽取透过液浙江经贸职业技术学院毕业论文（设计）第 4 页和浓缩液的溶液过滤分别取滤液做检测分析。试验工艺图 2.2 如下：图2.2 超滤、纳滤试验流程示意图2.4 树脂分离2.4.1 上样液调配将精滤液按比例调配成 pH=4，酒精度为 10%的绿茶溶
13、液，为上样液。2.4.2 柱平衡及上样洗脱柱平衡：用 10%酒精，柠檬酸调 pH=4 平衡树脂柱，使整个树脂柱体系处于酒精度为 10%， pH=4。上样量取 500ml，上样：以 V=1.5L/min 流速上样，上样完成后静置 10min。10%洗脱：以 5BV（层析柱床程）体积的 10%酒精 pH=4 洗脱，流速控制在1.6L/minV 1.8L/min。40%洗脱：以 3BV 体积的 40%酒精洗脱，流速控制在 1.7L/minV 1.9L/min。70%洗脱：以 2BV 体积的 70%酒精洗脱，流速控制在 1.7L/minV 1.9L/min。2.5 纳滤膜浓缩采用 NF-200 卷式纳
14、滤组件， 在压力 0.50MPa、流速 5ml/min 室温条件下操作运行，试验流程如图 2 所示。取 40%洗脱液进行纳滤操作，开机进料液并收集浓缩液，关机后收集并洗出系统残留浓缩液，浓缩液分别做检测分析。浓缩液即1.原料液槽 2.输液泵 3.压力表 4.反渗透（超滤、纳滤组件）5.流量计 6.循环阀 7.浓液阀 8.流量计阀Comment MU12: 表标注于表格的上方，用阿拉伯数字分章依序编码，格式为五号宋体，居中，1.5倍行距，段前 0，段后 0。表的标号与文字说明间加一个空格。Comment MU13: 标注于公式的右方，用阿拉伯数字分章依序编码，格式为小四号宋体，序号用括号括起来。
15、浙江经贸职业技术学院毕业论文（设计）第 5页得茶多酚成品。2.6分析方法2.6.1 HPLC分析条件1）流动相配制：A相：0.5% 冰醋酸+3%乙腈+水定容B相： 0.5%冰醋酸+30%乙腈+ 水定容2）戴安 PH680高效液相色谱仪，色谱柱：C18 柱(250mm*4.6mm,5um)，v=1mL/min，波长 280nm，进样量 20ul，柱温 30，检测器：UVD170U 紫外检测器流动相变化如表 2.1：表2.1 HPLC流动相配比随时间变化表检测时间（min） A相 B相045min 100% 0%4550min 0% 100%5060min 100% 0%2.6.2标准曲线制作配制
16、标准溶液：准确称取表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG ）0.250g,准确称取咖啡因 0.125g,配成母液 5mg/ml,配成 EGCG为 0.5，1，1.5，2，2.5mg/ml 的浓度，用于制作标准曲线。2.6.3茶多酚含量计算方法茶多酚得率计算经验公式如下：a% =A13.15N1V1 /A03.15N0V0 公式（2.1） 公式中变量含义a%：得率；A0：原液茶多酚检测吸光度；A1：茶多酚检测吸光度；3.15：经验值（企业检测经验值）；N0：茶多酚检测过程原液稀释的倍数；N1：茶多酚检测过程第二次稀释的倍数；V0：原溶液体积；浙江经贸职业技术学院毕业论文（设计）第 6 页V1：第二次
17、检测溶液体积； 3 结果与分析3.1 标准曲线的制作将 0、0.5、1、1.5、2，2.5mg/ml6 个不同浓度的 EGCG 和咖啡因标准品，按照 2.6.1 检测方法，得样品浓度与样品出峰面积相应值依次为：0、185.938、376.523、531.483、714.3、856.011（EGCG ）, 0、192.747、371.133、501.032、650.444、767.510（咖啡因）；将此浓度与出峰积分面积值在 EXCEL 中进行线性回归，制得标准曲线如图 3.1、3.2 所示：EGCG标 准 曲 线y = 344.01x + 14.035R2 = 0.99802004006008
18、0010000 1 2 3浓 度 （ mg/ml)峰面积A 系 列 1线 性 (系 列 1) 图 3.1 EGCG 标准曲线图 咖 啡 因 标 准 曲 线y = 305.17x + 32.344R2 = 0.9922020040060080010000 1 2 3浓 度 （ m g/m l)峰面积A 系 列 1线 性 (系 列 1)图 3.2 咖啡因标准曲线图由图 3.1、3.2 可得 EGCG 标准曲线为 y = 344.01x + 14.035，R 2=0.998；咖啡浙江经贸职业技术学院毕业论文（设计）第 7 页因标准曲线为 y = 305.17x + 32.344，R 2=0.9922
19、。3.2 微孔分离效果微孔膜分离取分离原液 16L 通过孔径为 5m 滤芯，压力为 0.1MPA，流速20ml/min，收集截留液 2L、透过液 14L 检测结果如图 3.3 所示：0.5.010.15.020.25.030.35.040.45.050.5.060.-5246081,20,246830儿 茶 素 检 测 #109由 founder修 改 二 号 茶 叶 30%酒 精 提 取 UV_IS1mAU min1 -6892 53-.174 -3875 -1976 -77 -2.9468 -25.968910 -26.1 -29.182 -17214 -3.1985 -3698 WL:2
20、80 nm0.5.010.15.020.25.030.35.040.45.050.5.060.-51,052,30儿 茶 素 检 测 #7 微 孔 膜 截 流 液 UV_ISmAU min1 -9.248 -378 -1964763 -618 -71934.26 WL:8nm 22273237542.5408.1501,27,2儿 茶 素 检 测 #0 微 孔 膜 透 过 液 UV_IS1mAU min829.4-197 6 47 -25.6 -267981 -112 -47 -29WL:2 nm图 3.3 微孔膜分离原液、微孔截留液、微孔透过液液相检测分析图备注：1 为咖啡因检测峰 2 为
21、EGCG 检测峰；以下 HPLC 图谱做同样标识。结合茶多酚含量检测与图 3.3 检测分析结果，得出分离液 16L 稀释 5 倍A=0.649 茶多酚含量 22.7%，咖啡因含量 16.43%、EGCG 含量 19.03%。微孔截留液 2L 稀释 5 倍 A1=0.607 茶多酚含量 21.23%。咖啡因含量 10.50%、EGCG 含量 10.33%。微孔透过液 14L 稀释 5 倍 A2=0.650 茶多酚含量 22.73%，咖啡因含量 12.59%、 EGCG 含量 15.54%，茶多酚得率=87.63%。由图 3.3 得出，微孔膜的使用降低咖啡因含量，同时 EGCG 含量也相应的减少了。3.3 超滤分离效果及比较超滤膜分离膜压力为 0.5MPA，流速 7ml/min 经微孔膜过后取 14L 透过液结果检测如图 3.4 下：121 212原液截留液 透过液
