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(1.喀什大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院,新疆喀什 844000;2.喀什大學(xué)新疆自治區(qū)教育廳葉爾羌綠洲生態(tài)與生物資源研究實(shí)驗(yàn)室,新疆喀什 844006;3.華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州 510641)

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制糖脫鈣樹(shù)脂再生工藝的響應(yīng)面法優(yōu)化

庫(kù)爾班江·艾買(mǎi)提1,2,3,龍為3,朱思明1,3,*

(1.喀什大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院,新疆喀什 844000;2.喀什大學(xué)新疆自治區(qū)教育廳葉爾羌綠洲生態(tài)與生物資源研究實(shí)驗(yàn)室,新疆喀什 844006;3.華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州 510641)

脫色樹(shù)脂再生廢液中色素能促進(jìn)制糖脫鈣樹(shù)脂的再生。在單因素和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,本文探討了含美拉德色素的NaCl再生劑對(duì)制糖脫鈣樹(shù)脂的再生工藝。選擇樹(shù)脂高徑比、再生溫度和流速3個(gè)因素,應(yīng)用Box-Behnken中心組合法進(jìn)行3因素3水平實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以再生率為響應(yīng)值進(jìn)行響應(yīng)面分析。結(jié)果表明:優(yōu)化的再生溫度為73 ℃,高徑比8.7∶1和流速2 BV/h,此時(shí)制糖脫鈣樹(shù)脂的再生率可高達(dá)93.89%±0.65%,與RSA預(yù)測(cè)值94.68%之間的RSD為0.60%;周期性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,樹(shù)脂循環(huán)使用8個(gè)周期后吸附和再生能力分別保留在84%和89%以上。

制糖,脫鈣樹(shù)脂,再生,美拉德色素,響應(yīng)面法

制糖工業(yè)中,離子交換樹(shù)脂主要用于稀汁脫鈣、糖漿脫色和二混蜜脫鉀鈉等,其中陽(yáng)離子樹(shù)脂主要用于乙蜜脫鉀鈉提高糖分回收率,還可脫除二清汁或稀汁中的Ca2+和Mg2+,以減少蒸發(fā)罐積垢[1]。陰離子樹(shù)脂可用于糖漿脫色提高糖品品質(zhì)[2]。制糖脫色和脫鈣樹(shù)脂一般用10%～12%的食鹽水溶液再生,脫鈣樹(shù)脂再生廢液中含大量的鈣和氯化鈉,脫色樹(shù)脂再生廢液中還殘留陰離子色素和大量氯化鈉,對(duì)環(huán)境造成污染[2]。

解決再生廢液的環(huán)境污染即糖用樹(shù)脂的綠色再生,是制約樹(shù)脂用于糖漿清凈的關(guān)鍵[2]。國(guó)內(nèi)外關(guān)于離子交換樹(shù)脂的再生新技術(shù)有:再生廢液的回收利用,如使用納濾膜回收再生試劑,以樹(shù)脂再生液為原料生產(chǎn)復(fù)合絮凝劑[3]。再生劑的改良:向再生劑中添加醇、酮溶劑,提高再生效率,例如將表面活性劑添加到氯化鈉溶液中以提高疏水性陰離子的去除率[4]。對(duì)再生過(guò)程進(jìn)行強(qiáng)化:用超聲波、電滲析和微波強(qiáng)化樹(shù)脂再生等[5]。相關(guān)工作使離子交換樹(shù)脂綠色再生技術(shù)及理論有了新發(fā)展,但還未從根本上解決樹(shù)脂再生成本高、再生廢液污染等問(wèn)題,樹(shù)脂綠色再生技術(shù)還有待深入研究[5-7]。

制糖脫色樹(shù)脂的再生廢液可用于制糖脫鈣樹(shù)脂的再生,實(shí)現(xiàn)制糖脫色脫鈣樹(shù)脂的耦合再生,且由于色素荷負(fù)電,通過(guò)和鈣配位或庫(kù)侖引力相互作用,再生廢液中色素的存在能促進(jìn)制糖脫鈣樹(shù)脂的再生[2]。但制糖色素有多種,如酚類(lèi)色素、焦糖色素、美拉德色素等,具體到某類(lèi)色素對(duì)制糖脫鈣樹(shù)脂再生的影響的相關(guān)研究尚未見(jiàn)報(bào)道。課題組前期研究結(jié)果表明,制糖脫色樹(shù)脂再生廢液中美拉德色素的存在,能促進(jìn)傳統(tǒng)食鹽水再生劑對(duì)制糖脫鈣樹(shù)脂的再生[8]。為進(jìn)一步研究美拉德色素存在對(duì)制糖脫鈣樹(shù)脂的再生工藝條件,本課題擬應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)化脫鈣樹(shù)脂的再生工藝,如溫度、高徑比和流速等,并進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和周期性實(shí)驗(yàn),評(píng)定再生后樹(shù)脂的性能,為樹(shù)脂的綠色再生技術(shù)發(fā)展提供方法參考。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

BK001樹(shù)脂 購(gòu)自浙江爭(zhēng)光實(shí)業(yè)股份有限公司;鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉、氯化鈣、氯化銨、氨水、乙醇、鉻黑T、葡萄糖、谷氨酸鈉和乙二胺四乙酸二鈉 均為分析純,購(gòu)自廣州市叢源儀器有限公司;美拉德色素 根據(jù)文獻(xiàn)[9]方法自制;再生劑 自制,含3%美拉德色素的12% NaCl溶液。

φ22 mm×400 mm離子交換柱 自行設(shè)計(jì),由廣州市叢源儀器有限公司制作;HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋 購(gòu)自江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司;BSZ-40自動(dòng)部分收集器、WJ-600-2J蠕動(dòng)泵 廣州博儒實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樹(shù)脂預(yù)處理和制糖脫鈣樹(shù)脂的制備 BK001樹(shù)脂清洗至出水經(jīng)肉眼觀察至透明澄清;以2 BV(樹(shù)脂床體積,使用填料高徑比不同樹(shù)脂床體積不同)4%的NaCl浸泡24 h后水洗至出水透明澄清;以2 BV、95%乙醇浸泡3 h后水洗至出水無(wú)醇味;再以2 BV、4% HCl溶液浸泡5 h后,用蒸餾水洗至pH 4～5;再以2 BV、4% NaOH溶液浸泡5 h,用蒸餾水洗至pH中性,備用[10]。

在22 mm×400 mm離子交換柱中,在溫度70 ℃、高徑比8∶1和流速2 BV/h的條件下,使用BK001樹(shù)脂對(duì)3%(w/v)CaCl2溶液進(jìn)行吸附,監(jiān)測(cè)出口溶液中Ca2+濃度,前后濃度相差5%以?xún)?nèi)視為吸附飽和,此時(shí)BK001樹(shù)脂即為鈣飽和的鈣型樹(shù)脂,樹(shù)脂鈣吸附量為42.9 mg/mL濕樹(shù)脂。

1.2.2 單因素實(shí)驗(yàn) 經(jīng)查閱文獻(xiàn),選擇對(duì)樹(shù)脂再生過(guò)程有影響的3個(gè)因素展開(kāi)研究,包括再生溫度、樹(shù)脂高徑比、再生劑流速。采用靜態(tài)再生法,取制糖脫鈣樹(shù)脂即鈣飽和樹(shù)脂3.5 mL,再生劑100 mL,在溫度50、60、70、80和90 ℃下靜態(tài)再生1.5 h,測(cè)定再生廢液中的Ca2+濃度,選擇再生溫度。

采用動(dòng)態(tài)再生法,設(shè)定操作溫度70 ℃和流速為2 BV/h,選擇高徑比為6∶1、8∶1和10∶1(在22 mm×400 mm離子交換柱中對(duì)應(yīng)樹(shù)脂用量分別為50、67和84 mL,文獻(xiàn)多采用樹(shù)脂高徑比為6∶1～10∶1[11-12],考慮后續(xù)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)功能,故只比較6∶1、8∶1 和10∶1三個(gè)水平),以6 BV再生液對(duì)制糖脫鈣樹(shù)脂進(jìn)行再生,分析再生廢液中鈣含量,計(jì)算再生率,考察高徑比的影響[3]。

采用動(dòng)態(tài)再生法,設(shè)定溫度70 ℃和高徑比8∶1,以6 BV再生液對(duì)鈣飽和樹(shù)脂進(jìn)行再生,選擇流速1、2和3 BV/h(文獻(xiàn)調(diào)研再生劑流速一般為2 BV/h[11],流速太小不利于工業(yè)化,流速太大影響再生效率,考慮后續(xù)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)功能,故只比較1、2和3 BV/h三個(gè)水平),分析再生廢液中鈣含量,計(jì)算再生率,考察操作流速對(duì)再生過(guò)程的影響。

1.2.3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用響應(yīng)面Box-Behnken Design實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),再生率為響應(yīng)值,選取再生溫度(A)、樹(shù)脂高徑比(B)和流速(C)作為響應(yīng)面優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)點(diǎn),設(shè)計(jì)了三因素三水平17個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn),其中5個(gè)中心實(shí)驗(yàn),12個(gè)分析實(shí)驗(yàn),如表1所示。

表1 響應(yīng)面分析的因子及水平表Table 1 Factors and levels table of response surface analysis

1.2.4 周期性實(shí)驗(yàn) 采用BK001樹(shù)脂進(jìn)行吸附和再生實(shí)驗(yàn)循環(huán),樹(shù)脂的初始鈣飽和吸附量為42.9 mg/mL濕樹(shù)脂,在溫度73 ℃、高徑比8.7∶1和流速2 BV/h的優(yōu)化再生條件下,共進(jìn)行5個(gè)周期,再生劑體積為6 BV,即鈣吸附至平衡時(shí)間為3 h,計(jì)算各周期的再生率[13]。

1.2.5 鈣離子的測(cè)定和再生率的計(jì)算 再生液中鈣含量的測(cè)定采用EDTA絡(luò)合滴定法[14]。在1.2.1中,根據(jù)入口料液3%(w/v)CaCl2中鈣濃度是一定的,每小時(shí)取出口料液樣2 BV測(cè)殘余鈣濃度,后根據(jù)所有出口料液樣品的鈣減少量相加計(jì)算鈣吸附量,得BK001樹(shù)脂的鈣飽和吸附量為42.9 mg/mL濕樹(shù)脂。根據(jù)再生率(%)=(鈣洗脫量/鈣吸附量)×100,計(jì)算樹(shù)脂再生率。

1.3數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與討論

2.1單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 溫度對(duì)制糖脫鈣樹(shù)脂再生的影響 根據(jù)1.2.2進(jìn)行靜態(tài)再生實(shí)驗(yàn)研究溫度對(duì)制糖脫鈣樹(shù)脂再生的影響,結(jié)果如圖1所示。從圖1可知,隨著溫度的升高再生液中的Ca2+濃度逐漸增加,70 ℃時(shí)達(dá)到最大值,此時(shí)再生廢液中鈣含量為1.346 g/L,計(jì)算樹(shù)脂再生率為89.6%,之后再生廢液中鈣濃度開(kāi)始下降,再生率也下降。原因可能是在再生過(guò)程中,適當(dāng)提高溫度會(huì)加速分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),有利于促進(jìn)溶液中離子與樹(shù)脂中離子之間交換反應(yīng)的進(jìn)行。溫度提高,再生劑中Na+和樹(shù)脂中Ca2+的液膜擴(kuò)散,在液態(tài)物料中的運(yùn)動(dòng)和離子交換過(guò)程都會(huì)加劇,在70 ℃附近Ca-R+2Na+Ca2++2Na-R動(dòng)態(tài)平衡時(shí),Na+轉(zhuǎn)為R-Na最多[2]。溫度在較高范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí),其影響力相對(duì)會(huì)減弱,且工作溫度過(guò)高會(huì)降低樹(shù)脂的使用壽命,因此采用70 ℃進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

圖1 溫度對(duì)制糖脫鈣樹(shù)脂再生的影響Fig.1 Effect of temperature on the regeneration of decalcification resin in sugar industry

2.1.2 高徑比對(duì)鈣飽和樹(shù)脂再生的影響 根據(jù)1.2.2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),研究樹(shù)脂高徑比對(duì)鈣飽和樹(shù)脂再生的影響。由圖2結(jié)果可知,高徑比分別為6∶1、8∶1和10∶1時(shí),再生率分別為73.6%、81.5%和77.3%,呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。原因可能是,在6∶1～8∶1實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),增大高徑比可延長(zhǎng)再生劑與樹(shù)脂接觸的時(shí)間,有利于再生過(guò)程交換反應(yīng)的進(jìn)行,利于樹(shù)脂再生;高徑比為8∶1時(shí)再生溶液與樹(shù)脂之間的交換反應(yīng)平衡達(dá)到最大值,此時(shí)再增大高徑比不再促進(jìn)再生交換平衡的移動(dòng),無(wú)助于樹(shù)脂再生,反而會(huì)造成資源浪費(fèi),樹(shù)脂之間的相互擠壓力也會(huì)增大,更容易使樹(shù)脂破碎。故再生過(guò)程中樹(shù)脂高徑比并不是越大越好,采用8∶1高徑比為最佳。

圖2 高徑比對(duì)制糖脫鈣樹(shù)脂再生的影響Fig.2 Effect of the ratio of height to diameter on the regeneration of decalcification resin in sugar industry

2.1.3 流速對(duì)鈣飽和樹(shù)脂再生的影響 根據(jù)1.2.2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),研究流速對(duì)鈣飽和樹(shù)脂再生的影響,結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,流速分別為1、2和3 BV/h時(shí)再生率分別為71.5%、81.5%和74.0%,樹(shù)脂再生效率隨流速到增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),流速為2 BV/h時(shí)再生率最大。樹(shù)脂中吸附質(zhì)的含量是一定的,樹(shù)脂中待解吸的離子量也是一定的。當(dāng)流速過(guò)快時(shí),再生液未充分與樹(shù)脂接觸,其再生能力未完全發(fā)揮,故再生率會(huì)相對(duì)比較低。適當(dāng)?shù)慕档土魉?既保證再生劑與樹(shù)脂的接觸時(shí)間,又有助于提高樹(shù)脂再生率,在臨界流速如2 BV/h時(shí)樹(shù)脂再生效果最好,進(jìn)一步降低流速無(wú)助于再生效果的提高,還會(huì)導(dǎo)致解吸Ca2+重新被樹(shù)脂吸附,降低樹(shù)脂再生率[4]。

圖3 流速對(duì)制糖脫鈣樹(shù)脂再生的影響Fig.3 Effect of current speed on the regeneration of decalcification resin in sugar industry

2.2響應(yīng)面法優(yōu)化制糖脫鈣樹(shù)脂的再生

根據(jù)軟件Design Expert 7.1.3的Box-Behnken法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),以再生率為響應(yīng)值,在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上選取再生溫度(A)、樹(shù)脂高徑比(B)和流速(C)等作為考察因素,設(shè)計(jì)了三因素三水平17個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn),其中5個(gè)中心實(shí)驗(yàn),12個(gè)分析實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)表2)。

表2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 2 Box-Behnken experimental design and results

2.2.1 再生率模型建立與顯著性檢驗(yàn) 經(jīng)過(guò)Design Expert軟件回歸分析擬合得到的二次多元回歸方程,忽略非關(guān)鍵因素后的最終編碼方程為:Y=94.14+0.61A+2.44B-1.48BC-1.96A2-4.34B2-2.07C2。

由表3再生率回歸模型方差分析結(jié)果可知,F模型=46.12,p<0.0001,極顯著;失擬項(xiàng)p=0.8783>0.05,不顯著。這表明該模型的差異在不同條件下表現(xiàn)為極顯著,使用該方程的擬合效果比較好。矯正相關(guān)系數(shù)的平方為0.9621,表明該模型能夠準(zhǔn)確解釋96.21%的響應(yīng)值變化,負(fù)相關(guān)系數(shù)的平方為0.9834,表明模型的誤差小,擬合度高,能夠適用于模型分析和預(yù)測(cè)再生條件對(duì)再生率的影響。模型回歸方程的一次項(xiàng)A顯著,B極顯著,C不顯著;交互項(xiàng)BC極顯著,AB、AC不顯著;二次項(xiàng)均極顯著,顯著性影響程度的大小順序依次是B2、C2和A2。結(jié)合回歸模型的數(shù)學(xué)分析,預(yù)測(cè)制糖脫鈣樹(shù)脂進(jìn)行再生的最佳工藝參數(shù)為:溫度72.55 ℃,高徑比8.69∶1,流速1.76 BV/h,在此條件下再生率的理論值為94.68%。

2.2.2 因素交互作用降維分析 響應(yīng)面分析中若觀察某兩個(gè)因素同時(shí)對(duì)響應(yīng)值的影響可借助降維分析[15]。圖4中等高線(xiàn)圖趨近于橢圓且軸線(xiàn)與坐標(biāo)軸呈一定角度,故可知溫度和高徑比之間具有交互作用,軸線(xiàn)與坐標(biāo)軸之間夾角較小,說(shuō)明二者交互作用不顯著。同時(shí)可看出,高徑比在較低范圍時(shí),等高線(xiàn)較陡峭,其數(shù)值變化對(duì)再生率影響較大,而在較高范圍時(shí),等高線(xiàn)較平緩。圖5中,等高線(xiàn)圖趨近于橢圓,且等高線(xiàn)均比較平緩,說(shuō)明其相互作用不顯著,且其數(shù)值范圍對(duì)再生率的影響較小。圖6中,高徑比在較低范圍時(shí),等高線(xiàn)比較陡峭,隨著高徑比的增大,等高線(xiàn)趨于平緩。等高線(xiàn)的形狀趨近橢圓且與坐標(biāo)軸夾角較大,說(shuō)明兩者之間的交互作用較為顯著。

表3 再生率回歸模型方差分析Table 3 ANONA of regeneration rate

圖4 高徑比及溫度交互作用對(duì)再生率影響Fig.4 Effect of the interaction between the ratio of height to diameter and temperature on regeneration rate

圖5 溫度及流速交互作用對(duì)再生率影響Fig.5 Effect of the interaction between the temperature and current speed on regeneration rate

圖6 高徑比及流速交互作用對(duì)再生率影響Fig.6 Effect of the interaction between the ratio of height to diameter and current speed on regeneration rate

2.2.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)與周期性實(shí)驗(yàn) 根據(jù)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)給出模型計(jì)算得到的最優(yōu)工藝和再生率預(yù)測(cè)值,根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行精度修正后再進(jìn)行3次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。對(duì)鈣飽和樹(shù)脂進(jìn)行再生的最佳工藝參數(shù)調(diào)整為:溫度73 ℃,高徑比8.7∶1和流速2 BV/h,在此條件下實(shí)驗(yàn)值為93.89%±0.65%,再生率的理論預(yù)測(cè)值為94.68%,實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為0.60%,小于2%,說(shuō)明響應(yīng)面模型能夠成功地預(yù)測(cè)制糖脫鈣樹(shù)脂的再生效果。由表2可知,5個(gè)中心實(shí)驗(yàn)的再生率的平均值94.14%,μ在93.42%～94.87%區(qū)間的正確概率為95%,其中最大值95.10%不在此區(qū)間,故理論預(yù)測(cè)值、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平均值未與表2的16組數(shù)據(jù)對(duì)比討論。

參考2.2.1模型預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)條件,根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)整,在溫度73 ℃,高徑比8.7∶1,流速2 BV/h的下,采用BK001樹(shù)脂進(jìn)行吸附和再生的循環(huán)實(shí)驗(yàn),共進(jìn)行5個(gè)周期[9,16],各周期BK001樹(shù)脂對(duì)鈣的吸附和再生率如表4所示。由表4可知,在所有的周期實(shí)驗(yàn)中,雖然鈣吸附量和再生率隨著周期數(shù)增加而略有下降,但到第五個(gè)周期時(shí),其吸附能力仍保留84%以上,再生率在89%以上,保持良好的吸附和再生性能[16]。

表4 BK001樹(shù)脂對(duì)Ca2+的吸附和再生循環(huán)Table 4 Adsorption and regeneration recycles of Ca2+ by BK001 resin

3 結(jié)論

在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面實(shí)驗(yàn),建立回歸模型,得到以再生率為指標(biāo)且忽略非關(guān)鍵因素后的最終編碼方程,優(yōu)化后最佳工藝條件為再生溫度72.55 ℃,高徑比8.69∶1,流速1.76 BV/h。根據(jù)實(shí)際調(diào)整工藝條件為再生溫度73 ℃、高徑比8.7∶1和流速2 BV/h對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行再生的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),再生率為93.89%±0.65%,與模型預(yù)測(cè)值94.68%的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.60%,說(shuō)明響應(yīng)面模型能夠成功預(yù)測(cè)鈣飽和樹(shù)脂再生實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以用于再生工藝的優(yōu)化。在最佳工藝條件下對(duì)BK001樹(shù)脂進(jìn)行吸附再生循環(huán)的周期性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)進(jìn)行5個(gè)周期后,樹(shù)脂吸附能力保留在84%以上,再生率保留在89%以上。

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Optimizationoftheregenerationprocessofdecalcificationresinsinsugarindustrybyresponsesurfacemethod

Ku’erbanjiang·Aimaiti1,2,3,LONGWei3,ZHUSi-ming1,3,*

(1.College of Life and Geographic Sciences,Kashgar University,Kashgar 844000,China; 2.Key Laboratory of Ecology and Biological Resources in Yarkand Oasis,Kashgar University,Kashgar 844006,China; 3.School of Food Science and Technology,South China University of Technology,Guangzhou 510641,China)

Pigments in the regeneration wastewater of decolorization resins can promote the regeneration of sugar decalcification resins. On the basis of single factor and response surface experiments,the regeneration process of decalcifying resins in sugar industry was researched using regenerant containing Maillard pigments and NaCl. Three factors,like the ratio of height to diameter for resin bed,regeneration temperature and flow rate,were selected in the singular factor experiment,and the Box-Behnken method was chosen to carry out the response surface experiment using three levels of the three factors. Response surface analysis(RSA)was performed using the regeneration rate as the response value. Results showed that the optimized parameters were as follows-regeneration temperature of 73 ℃,the ratio of height to diameter at 8.7∶1 and the flow rate of 2 BV/h. The regenerated rate of decalcifying resins was 93.89%±0.65%. The relative standard difference(RSD)between the predictive value of 94.68% from the RSA and the experimental value was 0.60%. The results of periodical experiments showed that,the adsorption capacity and the regeneration capacity of resins were greater than 84% and 89% respectively after 8 adsorption-elution cycles.

sugar industry;decalcification resins;regeneration;Maillard pigments;response surface method

2016-11-30

庫(kù)爾班江·艾買(mǎi)提(1983-)，男，碩士研究生，主要從事生物質(zhì)資源綜合利用方面的研究，E-mail:kurban7@126.com。

*通訊作者:朱思明(1976-)，男，博士，教授，主要從事碳水化合物科學(xué)與工程方面的研究，E-mail:lfsmzhu@scut.edu.cn。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(U1203183)；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014A020209019和2015A020210039)；新疆科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2014751002)。

TS201.1

:A

:1002-0306(2017)12-0243-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.12.044