毕业论文（设计）题目膜分离茶多酚工艺初步研究指导老师张星海专业班级生物技术及应用0701姓名何晓琴学号200770111322012年5月27日页眉1.6cm，从摘要到五号宋体居中，有一浙江经贸职业技术学院毕业论文（设计）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，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5μm，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%)，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摘要和目录单独编页，小五号宋体居“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”，注意不要直接写数目录引言 (1)1材料与仪器 (2)1.1实验材料 (2)1.2实验试剂 (2)1.3试验仪器 (2)2实验方法 (3)2.1分离液制备 (3)2.1.1提取液制备 (3)2.1.2提取液离心分离 (3)2.2微孔膜分离 (3)2.3超滤膜分离 (3)2.4树脂分离 (4)2.4.1上样液调配 (4)2.4.2柱平衡及上样洗脱 (4)2.5纳滤膜浓缩 (5)2.6分析方法 (5)2.6.1HPLC分析条件 (5)2.6.2标准曲线制作 (5)2.6.3茶多酚含量计算方法 (5)3结果与分析 (6)3.1标准曲线制作 (6)3.2微孔膜分离效果 (7)3.3超滤膜分离效果与比较 (8)3.4纳滤膜浓缩效果 (9)结论 (10)参考文献 (11)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(NF)、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0.1~10μm）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300~1000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。
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）页脚1.5cm，从引言开始，小5号宋法为“第1页，第2页……”，注意不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（16×40mm，40×800mm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 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10000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5μm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：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/min≤V ≤1.8L/min。
40%洗脱：以3BV体积的40%酒精洗脱，流速控制在1.7L/min≤V ≤1.9L/min。
70%洗脱：以2BV体积的70%酒精洗脱，流速控制在1.7L/min≤V ≤1.9L/min。
2.5纳滤膜浓缩采用NF-200 卷式纳滤组件，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0~45min 100% 0%45~50min 0% 100%50~60min 100% 0%2.6.2标准曲线制作配制标准溶液：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% =A1×3.15×N1×V1 /A0×3.15×N0×V0…………………… 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；V1：第二次检测溶液体积；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：EG C G 标准曲线y = 344.01x + 14.035R 2 = 0.998020040060080010000123浓度（m g/m l )峰面积A1(系列1)图3.1 EGCG 标准曲线图咖啡因标准曲线y = 305.17x +R 2 = 0.9922020040060080010000123浓度（m g/m l )峰面积A1(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；咖啡因标准曲线为y = 305.17x + 32.344，R 2=0.9922。