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肌醇具有生物素、维生素B1等类似作用,是生物体中不可缺少的成分,还是一种高附加值的精细化工原料。近年来,科研人员不断开发肌醇应用的新领域使得肌醇成为国际市场上紧俏的化工商品之一。我国农产品加工过程中产生的副产物—米糠是生产肌醇的主要原料之一我国的稻谷年产量约2亿吨。米糠约占稻谷粒质量的5%,我国年产米糠约在1000万吨以上,约占世界总量的1/3。联合国工业发展组织称米糠是一种未充分利用的资源。尽管我国米糠资源极为丰富,但是对米糠资源进行深度的开发利用以及相关的高科技产品的研发仍处在较低水平。米糠所具有的资源效益、经济效益和社会效益还未得到充分的发挥,造成米糠资源的极大浪费。目前,我国大部分米糠都用来作饲料喂养畜禽,少部分用来制取米糠油。米糠榨油后得到的固体脱脂米糠饼粕含有10%左右的菲丁。菲丁进一步加工即可获得肌醇。肌醇具有较高的营养价值被广泛应用于医药、食品、饲料、日化等行业,拉长了米糠产业链、极大地增加了米糠的附加值。本论文以脱脂米糠为研究对象,对脱脂米糠提取菲丁工艺进行研究,采用自制的Fe2(S04)3/γ-Al2O3固体酸催化剂在常压下催化菲丁水解制取肌醇,制备的肌醇质量较好。主要研究成果如下:1.以脱脂米糠为原料,采用稀酸萃取碱中和法提取菲丁。以料液比、浸提温度、浸提时间为考察变量,采用三因素三水平的响应面分析法确定最佳工艺条件为:料液比为1:9(g/mL),浸提温度40℃,浸提时间4h,得到菲丁收率为8.71%。并对菲丁的各项指标进行检测。2.本研究采用自制的一种新型催化剂水解菲丁制备肌醇,具有良好的效果。催化剂用等体积浸渍法制备。以γ-Al2O3小球作为载体,经过浸渍、焙烧、烘干等工序制备成Fe2(SO4)3/γ-Al2O3固体酸催化剂。3.在常压下,采用高沸点溶剂乙二醇作为水解助剂,以自制Fe2(SO4)3/γ-Al2O3固体酸作催化剂,菲丁水溶液经常压催化水解、过滤、结晶和烘干等操作步骤制备肌醇。由于催化剂自身的特性,肌醇可一次性结晶从而简化了加压水解中除杂、脱色、浓缩等工序。4.考察了不同制备条件下得到的Fe2(SO4)3/γ-Al2O3固体酸催化剂对菲丁水解的影响,以浸渍质量浓度、浸渍时间、焙烧温度为考察变量。采用三因素三水平的响应面分析法确定制备Fe2(SO4)3/γ-Al2O3固体酸催化剂的最优条件:采用的Fe2(SO4)3浸渍质量浓度为50mg/mL,浸渍时间为4h,焙烧温度为436℃。利用此催化剂催化水解菲丁制备肌醇,不仅简化了肌醇生产工艺流程,而且提高了肌醇收率及生产效率,促进了米糠资源的合理利用,降低了能源消耗,为肌醇生产加工企业的在市场竞争中提高市场地位提供了一项技术支持。