【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 進(jìn)氧合血紅蛋白中氧的釋放，改善血紅細(xì)胞功能，延長(zhǎng)血紅細(xì)胞的生存期。 植酸本身就是對(duì)人體有益的 營(yíng)養(yǎng)品，植酸在人體內(nèi)水解產(chǎn)物為肌醇和磷脂，前者具有抗衰老作用，后者是人體細(xì)胞重要組成部分。 植酸對(duì)絕大多數(shù)金屬離子有極強(qiáng)絡(luò)合能力，絡(luò)合力與 EDTA 相似，但比 EDTA 的值應(yīng)有和范圍更廣。植酸二價(jià)以上金屬鹽均可定性沉淀。 每個(gè)植酸分子可提供六對(duì)氫原子使自由基的電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，從而代替被保鮮物分子作為供氧分子，避免被保鮮物氧化變質(zhì)。 植酸有良好導(dǎo)電性。 二 、 植酸的 毒性 小鼠口服 LD50 為 4192mg/kg 體重，毒性比食鹽更低（食鹽 LD50 為400mg/kg）。 三致試驗(yàn)：植酸對(duì)小鼠骨髓嗜多 染細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)無(wú)致突變作用。 三 、 植酸的 應(yīng)用 北京化工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 按衛(wèi)生部頒發(fā)《食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB276086 增補(bǔ)品種》中規(guī)定植酸適用于水產(chǎn)品對(duì)蝦保鮮參考用量以 0． 05%～ 0． 1%的水溶液作為冷凍保鮮液，日本在貝類罐頭中用 0． 1～ 0． 5%植酸，以防黑變，魚(yú)類用 0． 3%植酸，在 100℃ 處理，二分鐘可防止魚(yú)體變色，用 0． 01～ 0． 05%植酸與微量檸檬酸混合配制的溶液，可作果蔬、花卉保鮮劑，效果很好。 罐頭食品中的應(yīng)用 在罐頭食品中添加植酸可達(dá)到穩(wěn)定護(hù)色效果。在魚(yú)、蝦、烏賊等水產(chǎn)品罐頭中添加微量植酸，可防止 鳥(niǎo)糞石（玻璃狀磷酸銨鎂結(jié)晶）生成。國(guó)外把植酸稱之為 “struvite”防止劑，已廣泛應(yīng)用在罐裝食品中。添加量 ～ %。 （質(zhì)量） 飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用 在飲料中添加 0． 01～ 0． 05%植酸，可除去過(guò)多的金屬離子（特別是對(duì)人體有害的重金屬），對(duì)人體有良好保護(hù)作用。在日本，歐美等國(guó)家常用作飲料除金劑。含有植酸主要成分的快速止渴飲料，最適于運(yùn)動(dòng)員激烈訓(xùn)練和高溫作業(yè)工人飲用，具有快速止渴、復(fù)活神經(jīng)機(jī)能和保護(hù)腦、肝、眼的作用，這種飲料在日本已投入批量生產(chǎn)。 作為 抗氧化劑 將一份 50%植酸和三份山梨醇 脂酸（親水 /親油值 4． 3）混合，以 0． 2%加入植物油中，抗氧化性能極好。植酸可防止過(guò)氧化氫（雙氧水）分解，因此可作雙氧水儲(chǔ)藏穩(wěn)定劑。 作為 藥物和發(fā)酵促進(jìn)劑 植酸鈉或鉍鹽能減少胃分泌物，用于治療胃炎、十二指腸炎、腹瀉等。 植酸可解除鉛中毒，并可作重金屬中毒防止劑。 將植酸加到含單孢絲菌屬介質(zhì)中，可促進(jìn)慶大霉素和氨基配糖物抗生素的發(fā)酵，使產(chǎn)量提高幾倍，在乳酸菌的培養(yǎng)基里加入植酸，可促進(jìn)派乳酸菌的生長(zhǎng)。 工藝參數(shù) 設(shè)計(jì) 根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)任務(wù)，參考相關(guān)生產(chǎn)第一線經(jīng)驗(yàn)和資料，擬定北京化工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 操 作工藝參數(shù)如下： Ⅰ . 酸化罐操作條件 ① 、固液比： 1:8 ② 、酸液必需是強(qiáng)酸如鹽酸或硝酸，調(diào)節(jié)至 pH＝ ③ 、酸浸 8 小時(shí)以上 Ⅱ . 中和罐操作條件 ① 、選用 20%的氫氧化鈉溶液中和液 ， 若選用做成石灰乳中和液應(yīng)選200 目以上的石灰粉 ② 、調(diào)節(jié)反應(yīng)液至 pH＝７左右，注意在整個(gè)中和的過(guò)程中要不停地?cái)嚢? ③ 、至中性以后再攪拌 20 分鐘后，停止攪拌 ④ 、靜止沉淀２ｈ ⑤ 、過(guò)濾沉淀的漿液，制取植酸鈉慮餅 ⑥ 、用無(wú)離子水洗滌 23 次，無(wú)硫酸根為止。 Ⅲ . 離子交換柱操作條件 ① 、強(qiáng)酸型陽(yáng)樹(shù)脂， 0017 或 732 型 ② 、植酸鈉 :離子交換樹(shù)脂＝１ :１ ③ 、注意在植酸去離子前要用 3‰ 5‰ 的活性炭脫色 ④ 、交換流速控制在 23 L/min ⑤ 、交換樹(shù)脂填裝高度應(yīng)控制在 3000mm左右 ⑥ 、直至料液含鈣量低于 ‰ 結(jié)束 Ⅳ . 濃縮脫色操作條件 ① 、濃縮 采用搪瓷反應(yīng)罐；真空度保持在 MPa；溫度應(yīng)控制在 70℃ 以下 ② 、脫色 溫度控制在 80℃ ；使用 200 目以上的活性炭過(guò)濾 生產(chǎn)方法 與工藝流程設(shè)計(jì) （ 1）生產(chǎn)方法確定 北京化工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 目前工業(yè)上現(xiàn)行 植酸的生產(chǎn)方法主要有三種， 即沉淀法、吸附法和納米技術(shù)法。綜合 分析 其不同 生 產(chǎn)方法的工藝特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用 以 麥麩 為原料 ，將其經(jīng)酸化、中和后離子交換，制備成植酸 的離子交換 ——“吸附法 ”新工藝 。 （ 2）工藝流程設(shè)計(jì) ① 工藝流程圖： 生產(chǎn)工藝流程圖見(jiàn)圖 31——植酸生產(chǎn)工藝流程圖。 圖 3— 1 生產(chǎn)植酸工藝流程圖 ②工藝 流程說(shuō)明（依下圖 31所示）： 原料麥麩，在酸化罐 1 里按麥麩和水 1： 8 的比例加入進(jìn)行酸化，再加入去離子水洗滌、過(guò)濾。濾液進(jìn)入中和罐 1選用 20%的氫氧化鈉進(jìn)行中和，調(diào)節(jié)反應(yīng)液至 PH=7 左右，整個(gè)過(guò)程中不 斷 的攪拌，溶液呈中性時(shí)攪拌 20分鐘后，停止攪拌，靜止沉淀 2h，過(guò)濾沉 淀的漿液，制取植酸鈉濾餅，用無(wú)離子水 洗滌 23 次，至無(wú)硫酸根為止。 過(guò)濾后的麩渣排出 ，作為廢渣另處理。所得 濾液和第一次 過(guò)濾所得 濾液一起在中和罐 2 中中和，獲得的 精制菲丁，進(jìn)入酸化罐 2 酸化。然后進(jìn)入陽(yáng)離子、陰離子交換柱 進(jìn)行離子交換 其中植酸鈉：離子交換樹(shù)脂 =1： 1。經(jīng) 濃縮 —— 脫色后，再次濃縮，得到產(chǎn)品植酸 （ 50%） ，最后成品包裝。 技術(shù)特 點(diǎn) 本 工藝 采用 酸化 —— 中和 法工藝生產(chǎn) 植酸。 其 工藝 具有如下的特點(diǎn)： （ 1） 在 該 工藝條件下，植酸浸取量可達(dá) %左右，按麥麩中植酸含量為%計(jì)算，則提取率 可 達(dá) %。 （ 2） 本工藝所采用的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂， 擬 采用易再生 H+型 陽(yáng) 離子交換樹(shù)脂 ， 可 使 生產(chǎn) 成本降低。 （ 3） 本工藝 可 采用的強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂， 有 采用易再生 Cl型、 CO32型、 CH3COO型、 OH型或 SO32型 等 陰 離子交換樹(shù)脂 ，但從收率和產(chǎn)品的質(zhì)量來(lái)看，以 Cl和 SO32型 為 更佳， 故 本工藝所 采 用的 陰 離子交換樹(shù)脂 ， 擬為 可再生Cl型 。 北京化工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 （ 4） 菲丁的純度對(duì)于提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)率有較大的影響，為了減少蛋白質(zhì)溶入酸浸液，酸浸時(shí) 要 加入一定量的尿素；為了除去菲丁中殘留的蛋白質(zhì)，還要 加入二氧化硫、乙醚等變性 劑進(jìn)行攪拌，使蛋白質(zhì)進(jìn)行變性分離。 （ 5） 酸化過(guò)程中要控制好溶液的酸度，使 pH值保持在 。若使用的為去離子水，可以減少 Na+、 Ca2+、 Mg2+等雜質(zhì)離子的混入，提高產(chǎn)品的純度。 （ 6） 陰、陽(yáng)離子樹(shù)脂須進(jìn)行預(yù)處理，使它們的交換容量達(dá)到最大 ， 否則交換不完全，產(chǎn)品中的雜質(zhì)過(guò)多 將 影響產(chǎn)品的品質(zhì)。 （ 7） 濃縮溫度須控制在 50℃ 以下，否則大部分植酸發(fā)生分解。同時(shí)，減壓濃縮比敞開(kāi)濃縮效果好，產(chǎn)品純度較高。 北京化工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 4 物料衡算 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ： 生產(chǎn)規(guī)模： 年產(chǎn) 42 噸 （含 50%植酸 ） ，一年工作 300 天，每天 生產(chǎn) ，純植酸質(zhì)量為 /天 ，即 kg/h。 植酸鈣： C6H6O24P6Ca6 分子量： 植酸： C6H18O24P6 分子量： 植酸鈉： C6H6O24P6Na12 分子量： 24HSO?=1500kg/m3 ； 25℃ 時(shí)水的密度： 997kg/m3； 植酸 （產(chǎn)品） 的密度： 1280kg/m3 酸化罐 物料衡算 一分子植酸鈣 → （轉(zhuǎn)化） 植酸 X=113kg 84kg 圖 41 酸化罐物料衡算 植酸鈣：水 = 1： 8 則， 水的質(zhì)量為 904kg。 V水 =?水水m = 33904kg 90 7 L =0 .90 7m99 7k g/m ? 設(shè) 最后酸化罐的溶液 pH= 4， 所以 ， C（ H? ） =602mol/m3 鈣離子摩爾量：2Ca113kgn 6 6 = 0 . 7 6 3 m o l8 8 8 . 4 2 k g /m o lmM? ? ? ? ?植 酸 鈣植 酸 鈣 水 植酸鈣 硫酸 硫酸鈣 稀植酸 酸化罐 北京化工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 形成硫酸鈣所消耗的硫酸為 ： 所需硫酸的總體積為 ： C(H+)(V 濃硫酸 +V 水 )=C 濃硫酸 V 硫酸 2 （ V+） =9400V2 即 硫酸的總體積為 ： V= 反應(yīng)釜所有的混合液的體積 為： V=V 水 +V 硫酸 = + = 過(guò)濾器 Ⅰ 硫酸鈣固體質(zhì)量為： 0 .7 6 3 1 3 6 / 1 0 3 .7 6 8m n M m o l k g m o l k g? ? ? ? ?硫 酸 鈣 硫 酸 鈣 硫 酸 鈣 m 24HSO =? 硫酸 V 硫酸 =1500kg/m3=57kg 硫酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ： 44Ca s oCa s o 10 0% 9. 7%90 4 11 3 57m kgm k g k g k g? ? ? ???總 圖 42 過(guò)濾器Ⅰ物流示意圖 1 2 31 1 2 2 3 3F F FF X F X F X???? →｛ 23 233 0 / m i n9 . 7 % 3 0 k g / m i n = F 9 5 % + F 1 %F F k g??? ? ? 過(guò)濾器 Ⅰ L 硫酸鈣的 質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為 % 設(shè)流量 F1 =30kg/min X1 濾餅中會(huì)有 5%的濾液F2 X2 F3 濾液 1%的固體 X3 北京化工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 →｛ 2 2 .8 7 / m in3 2 7 .1 3 / m inF kgF kg?? 過(guò)濾器 Ⅰ 工作時(shí)間 ： t = 1m + m m 9 0 4 k g + 1 1 3 k g + 5 7 k g= = 3 5 . 8 m i n3 0 / m i n 3 0 k g / m i nmF k g? 水 植 酸 鈣 硫 酸總 /d 取 損失量 =F25%= 5%=剩余植酸的質(zhì)量 為 m? =m 植酸 m 損失 =(84－ )kg/天 = kg/d 出來(lái)的植酸溶液質(zhì)量 = m 總 F25% =( )kg/天 = 中和罐物料衡算 圖 43 中和罐物料衡算示意圖 由 過(guò)濾器 Ⅰ 的計(jì)算 知中和罐中植酸溶液質(zhì)量為 ： m = 植酸 → 植酸鈉 → 12NaOH 中和罐 植酸溶液 20%NaOH 溶液 植酸鈉 水 北京化工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 1240 84 X= Y= 20%NaOH 溶液的密度為 。 NaOH 溶液 主要 中和 料 液中的酸 。 nH =CH+V 總 =763mol/m3( +)m3=721mol H? + OH? = H2 O （ 721mol） （ 721mol） 所用 NaOH 溶液的量為 ： 7 2 1 4 0( ) ( 6 0 .5 4 ) / 21 1 1 8 .78 6 .3 k gH N aO HN aO H N aO HN aO HnMmm?? ?? ? ? ??純 NaOH 溶液的體積 ： 3m 8 6 .3v 0 .0 7 m