离子交换树脂在玉米浸渍水中提取植酸钙镁的应用

一．植酸的结构、用途及来源

        _{植酸为环己六醇六磷酸，分子量为660，植酸钠为环己六醇六磷酸钠（Na12C6H6O24P6）分子量为924。}

      植酸用途：在食品工业中植酸钠可用作食品添设剂，菲丁（植酸钙）可用于生产肌醇，在酿酒工业中可用作除金属剂，在医药、化工、石油、冶金、日用化学品工业中有广泛应用。

      植酸来源：植物种子及胚牙，其中米糠含量最高，其次为玉米胚牙。在玉米淀粉生产过程中，将玉米粒浸于亚硫酸中将其软化，此即为玉米浸渍水，pH在3.5左右，含有约1%左右的植酸。

二．分析方法

       称取一定质量的样品，放入锥形瓶中，再加50mL除盐水，用0.2M硝酸或0.2M氢氧化钠调pH2.7~3.1之间，再加2滴0.5%二甲酚橙指标剂，用硝酸钍标准溶液滴定，使溶液由黄色变为粉红色为终点，记录消耗硝酸钍标准溶液的毫升数。

      计算：植酸含量%=0.33MV/W

式中：M----------硝酸钍标准溶液的浓度

     V----------消耗硝酸钍标准溶液的毫升数

     0.33------植酸与硝酸钍的质量换算系数

二．离子交换树脂在植酸提取中的应用试验

（一）树脂样品：

（1）       1#树脂；

（2）       2#树脂；

（3）       3#树脂；

（4）       4#树脂。

（二）树脂计量：

称取每个抽滤过的湿树脂样品100克用于试验，装于φ25×500mm玻璃交换柱中，用纯清洗干净。

1.树脂处理：

用2BV的5%氢氧化钠动态处理1小时，然后浸泡半小时。纯水洗至pH9~10结束。再用2BV5%的盐酸动态处理1小时，然后浸泡1小时。纯水洗至pH3左右结束。

2．树脂体积及膨胀率测试

树脂清洗干净后量取树脂体积，同时在碱处理、水洗、酸处理、水洗后的树脂体积。

（三）            吸附：

树脂吸附型态可以是氢氧型及氯型，进料为玉米用亚硫酸浸泡后的水（俗称玉米浆），此玉米浆pH3.5左右，含1%左右的植酸，进料量为树脂量的25BV，进料流量为2BV/h，料进完后直接用水进行清洗干净。

（四）            洗脱：

用2BV5%的氢氧化钠或5%的盐酸进行洗脱，流量2BV/h，用纯水置换2BV，流量2BV/h。收集上述流出液搅匀后，量取洗脱液的体积，取样测定植酸的浓度，计算树脂的吸附量，以每100克树脂吸附多少克植酸为单位。

树脂经过四个周期的吸附试验，吸附量如下：

第一周期（吸附型态为氯型，洗脱用氢氧化钠）

解析液颜色：4#＜3#＜1#＜2#    洗脱及置换液均为400mL

第二周期（吸附型态为氢氧型，洗脱用氢氧化钠）

解析液颜色：4#＜3#＜1#＜2#    洗脱及置换均为400mL

第三周期（吸附型态为氯型，洗脱用氢氧化钠）由于1#及2#吸附量太低停止试验

解析液颜色：4#＜3#  洗脱及置换均为400mL

第四周期（吸附型态为氯型，洗脱用盐酸）

解析液颜色：4#＜3#

三．    结论：

树脂用于植酸吸附的质量判断依据就是按吸附量、解析液颜色、膨胀率、颗粒大小等来综合考虑。吸附量最少在14 g植酸/100g树脂以上。通过以上碱解与酸解来看，碱对树脂吸附的有机物洗脱能力较强，洗下的杂质较多，同时由于树脂转成氢氧型，在走料时会与料液中的钙镁形成沉淀，影响走料，故工业上一般采用酸作为解析剂，定期用碱复苏处理一次，将有机物洗脱掉即可。由于玉米浸渍水价廉易得，故一般进料都是过量的，但也不能过量太多，这是由于玉米浸渍水较脏，如果进得太多则会堵柱，操作起来会很困难，影响正常生产的。

      综合以上的判断依据，这几个树脂样品还是以4#树脂为最佳，盐酸洗脱时的吸附量最高为22 g植酸/100g树脂，远远超出吸附量最少在14 g植酸/100g树脂以上的标准，可以在工业生产中推广使用。

参考文献：

1．  李健树等编，吸附法制取植酸钠的艺研究，化学世界1998年第4期518~519。

2．  乔世伟编，离子交换法在制取植酸中的应用，山东化工，1999年6期14~16。

3．  胡乔生等编，用离子交换法从米糠中提取植酸的研究，赣南师范学院学报，2001年第三期52~55。