利用味精濃縮液制備銅、鑭氨基酸螯合物的工藝研究.pdf

1、味精廢水是一種高濃度的有機工業(yè)廢水，COD、SS等都很高，pH極低，且廢水中含有多種氨基酸，富含K+、Na+、Mg2+等無機鹽，一般的味精廢水處理工藝很難達到國家工業(yè)廢水排放標準，處理成本高，味精廢水綜合利用的研究對味精行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。味精廢水的綜合利用有多種形式，如生產蛋白飼料，生物農藥、復合氨基酸肥料等，廢水中的蛋白質、氨基酸等得到了再利用，可實現(xiàn)廢水的資源化與廢物的高值化。氨基酸微量元素螯合物是氨基酸與金屬離子以一定

2、的摩爾比螯合的產物，具有穩(wěn)定性強，生物效價高，易被生物體吸收等特點，是一種新型、高效的營養(yǎng)元素添加劑?？紤]到生產成本，大多氨基酸微量元素螯合物以下腳料蛋白為原料，生產復合氨基酸微量元素螯合物，有利于螯合物的規(guī)?；a與應用。本文利用味精濃縮液分別與硫酸銅、硝酸鑭反應，制得復合氨基酸銅螯合物與復合氨基酸鑭螯合物。
　　首先，本文研究了復合氨基酸銅螯合物的制備工藝，以味精濃縮液的稀釋倍數(shù)、反應pH值、反應溫度與反應時間為影響因素，通過

3、單因素試驗與正交試驗確定了適宜的合成條件:利用50倍的味精稀釋液，調節(jié)溶液pH值為10.5，置于50℃的恒溫水浴鍋中螯合反應30分鐘，得到復合氨基酸銅螯合產物。采用有機溶劑分離沉淀的方法，使復合氨基酸銅螯合物以沉淀的形式析出，實現(xiàn)螯合銅與無機銅的分離，在此條件下制得的復合氨基酸銅螯合物的螯合率達88.47％。螯合產物經純化處理后，對其成分與理化性質進行了表征分析。研究發(fā)現(xiàn)，味精濃縮液中的谷氨酸、纈氨酸與酪氨酸都參與了螫合反應，且谷氨酸在

4、合成反應中參與度更大。氨基酸分子中的O與N同時與銅離子形成穩(wěn)定的配位鍵，水分子也參與了配位反應。對復合氨基酸銅螯合物進行氨基酸含量分析，其氨基酸的含量占樣品總重的22.437％，其中谷氨酸含量最高，達12.264％。
　　其次，本文研究了復合氨基酸鑭螯合物的制備工藝，以味精稀釋液與硝酸鑭為原料，經試驗確定了較為合理的反應條件:利用30倍的味精廢水稀釋液，調節(jié)pH值至6，將恒溫水浴鍋設置為90℃螯合反應2.5h，得到復合氨基酸鑭螯合

5、物，以丙酮為有機溶劑分離提純螯合物，采用原子吸收分光光度法測得復合氨基酸鑭螯合物的螯合率為89.2％。產物經純化后，通過紫外光譜、紅外光譜、熱分析、氨基酸含量分析等方法對復合氨基酸鑭螯合產物進行了分析表征。結果表明，在螯合物的合成過程中，谷氨酸和纈氨酸參與了配位反應，而酪氨酸不與鑭離子發(fā)生配位反應，游離在溶液中。螯合反應中氨基酸分子的羧基氧與氨基氮與鑭同時形成配位鍵，水分子也參與配位反應。復合氨基酸鑭螯合物在117.84℃處發(fā)生熱效應，

6、在172.96℃處出現(xiàn)一個吸熱峰，螯合產物中的氨基酸開始分解，并失去配位水。通過對復合氨基酸鑭螯合物進行氨基酸含量分析，發(fā)現(xiàn)螯合物樣品中氨基酸的含量占樣品總重的25.518％，其中谷氨酸含量最高，達16.289％。
　　本文以味精濃縮液為原料，研究了復合氨基酸銅、鑭螯合物的制備方法與性質，為復合氨基酸微量元素螯合物的合成方法提供了新的思路，為味精廢水的綜合利用拓寬了范圍，減少了環(huán)境污染，其產物可作為氨基酸微肥，為農作物提供營養(yǎng)元素