近臨界水中羽毛水解制備氨基酸的工藝及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文近臨界水中羽毛水解制備氨基酸的工藝及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究姓名：趙亮申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：朱憲20080201上海大學(xué)碩上學(xué)位論文實(shí)驗(yàn)首先研究了在反應(yīng)壓力為50MPa(405M)，不同反應(yīng)時(shí)間的條件下，溫度對(duì)羽毛水解制備氨基酸的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)羽毛角蛋白在453K一593K的溫度內(nèi)水解時(shí)，氨基酸的總收率先隨溫度升高而增加，當(dāng)達(dá)到一定溫度后又開始下降。此氨基酸總收率最高時(shí)的溫度值一般在503K到553K的范圍

2、內(nèi)。接著實(shí)驗(yàn)在反應(yīng)壓力為50MPa(405M)時(shí)，不同反應(yīng)溫度的條件下對(duì)時(shí)間的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明氨基酸的總收率在一定時(shí)間點(diǎn)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)最大值，繼續(xù)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，氨基酸的總收率有所下降。由實(shí)驗(yàn)得出，氨基酸總收率出現(xiàn)最大值的時(shí)間點(diǎn)一般是反應(yīng)到30分鐘左右。隨后實(shí)驗(yàn)在反應(yīng)時(shí)間為5分鐘時(shí)，不同反應(yīng)溫度的條件下對(duì)壓力的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明壓力對(duì)氨基酸的總收率影響不大。在指定的溫度和反應(yīng)時(shí)間下，氨基酸的總收率隨著壓力增大而增大，但增加的量很

3、小，到150MPa以后收率會(huì)有所下降。接著，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定了近臨界水中羽毛水解的最優(yōu)化工藝：反應(yīng)溫度為523K，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘，反應(yīng)壓力為50MPa(405M)。按此反應(yīng)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，氨基酸的總收率為654％。本文隨后進(jìn)行了水解動(dòng)力學(xué)的研究。由于現(xiàn)有儀器很難直接對(duì)羽毛中的角蛋白質(zhì)進(jìn)行定性定量測(cè)定，又因?yàn)樗崴獾鞍姿檬章时容^高，鹽酸反應(yīng)條件溫和，氧化性小，所以我們先用鹽酸水解羽毛角蛋白，得到羽毛所含氨基酸總收率。結(jié)果表明當(dāng)反應(yīng)時(shí)間

4、達(dá)到19小時(shí)的時(shí)候，氨基酸的總收率達(dá)到最大，其值達(dá)到2455％。最后實(shí)驗(yàn)選取反應(yīng)溫度為493K，523K，553K，573K來(lái)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究。我們通過(guò)測(cè)量近臨界水水解反應(yīng)中不同時(shí)間點(diǎn)所得氨基酸的總收率，將其與羽毛角蛋白完全水解時(shí)氨基酸總收率的比值來(lái)表征羽毛角蛋白的水解率，建立了動(dòng)力學(xué)方程。結(jié)果表明羽毛角蛋白水解動(dòng)力學(xué)的級(jí)數(shù)為17，493K，523K，553K，573K下的反應(yīng)速率常數(shù)分別為190X103、13910之、34610～、73