1. 研究目的与意义
我国橘类品种多样,产量颇丰,深受大多数人的喜爱,由此产生的废弃橘子皮量也很大,对环境处理造成较大压力。橘子皮是柑橘加工过程中产生的废弃物,约占果重的25%~40%,橘子皮富含纤维素、半纤维素、果胶和木质素等成分。
如果能有效利用这些柑橘皮,变废为宝,不仅能解决处理废弃物的问题,还能把橘子皮的作用发挥到极致。针对这一点,国内外已报道诸多利用橘子皮的方法。
1)从橘子皮中提取有益成分:a.提取橘子皮中的香精油,柑橘中的香精油主要是由萜烯类、倍半烯类、高级醇类、醛类、酯类组成。前两种烃类占香精油总量的95%,后三类是香精油香气的主要来源。从柑橘中提取香精油有冷磨法、冷榨法和蒸馏法。冷磨油不经化学或热处理,以机械方法破坏油胞,用喷淋水把油冲洗出来,再通过离心分离制得。b.从橘子皮中提取天然色素,柑橘皮中的色素可分为脂溶性色素和水溶性色素,并以前者为主。脂溶性色素主要由类胡萝卜素组成,而水溶性色素主要由类黄酮组成。研究表明类胡萝卜素具有阻止超氧自由基的产生,避免dna的损伤,提高机体免疫力,防止癌细胞的生长,减缓心血管疾病等作用。所以它不仅是单纯的着色剂,而且还可以在食品中用作营养强化剂。从柑橘皮中提取色素主要是利用相似相溶原理。用石油醚作色素提取剂可提取脂溶性色素;用乙醇作提取剂可提取水溶性色素。c. 此外还可以从橘子皮中提取果胶、膳食纤维、橙皮甙等诸多有效成分并将其用在不同领域。
2. 研究内容和预期目标
把干燥好的橘子皮磨成粉后分别进行化学改性、制备生物炭等操作,分成几个对照组。研究橘子皮改性和橘子皮生物炭的制备及其表征,研究橘子皮吸附剂吸附重金属离子的吸附机理,再进行重金属离子吸附的研究,测定每个组中改性或碳化后的橘子皮粉对重金属离子的吸附性能,比较出每个组吸附性能的差异。
预期目标:能清晰的表征出不同改性条件下,橘子皮吸附重金属离子的性能的差异,为橘子皮吸附剂用于重金属离子的处理提供理论基础和方法参考。3. 研究的方法与步骤
(1)橘子皮预处理流程: 将适量橘子皮冲洗四到五遍洗净→ 放入烘箱内烘干→ 取出烘干后的橘子皮用粉碎机粉碎→ 将橘皮粉过20目筛→ 电子天平称取橘皮粉→ 放入密封袋中保存。
(2)称取30 g经过预处理的橘子皮粉放入500 ml烧杯,向其中加入250 ml乙醇以及125 ml 0.8 mol/l naoh,然后加入125 ml 0.8 mol/l的cacl2溶液,浸泡并搅拌16~20 h后,水洗至ph接近中性,过滤后,将样品置于干燥箱中,在70℃烘干24 h。
(3)称取30 g 经过预处理的橘子皮粉于500 ml 的锥形瓶中,分别加入200 ml 无水乙醇、100 ml naoh(0.5 mol/l)和100 ml的mgcl2 溶液(1 mol/l),于室温浸泡24 h,随后抽滤并用蒸馏水洗涤至ph 为中性,在70 ℃鼓风干燥箱中烘干24 h,粉碎至粒径小于300 μm,所得橘子皮吸附剂简写为mgop。
4. 参考文献
[1]乔海鸥,丁晓雯,张庆祝.柑橘皮的综合利用[j].浙江农业科学,2003,20(3):31-35.
[2] 左卫元,仝海娟,史兵方,等.芒果核壳炭的制备及对水中cr6 的吸附[j]. 环境工程学报,2016(8):4134-4140.
[3] 王琼,付宏渊,何忠明,等. fecl3改性柚子皮对水中cr6 的吸附[j]. 环境工程学报,2016,10(12).
5. 计划与进度安排
1(第一周) 接受任务,查阅文献。
2(第二-三周) 完成开题报告、完成英文文献翻译、为论文实验做准备。
3(第四-七周) 采取化学方法对橘子皮粉进行改性,并测定其吸附性能。
