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关键词:生物工程技术水资源保护运用
当今,环境保护已成为国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题,而水资源的问题更是日以得到重视,其严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控
制措施,但水资源质量下降的趋势仍在继续,目前,我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,合理保护水资源的压力将进一步加重,由人类活动所造成的水污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和
经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善水资源质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我国当前亟待解决的重要问题。
1.随着生物技术研究的进展和人们对水资源保护的认识
现代生物技术不但在净化环境,减少污染和改造传统产业等方面发挥出重要的作用,还可以为保护人类生存环境和社会可持续发展做出积极的贡献,运用现代生物工程技术,可有效地减少水资源的流失及破坏。
2现代生物技术的潜力和优势
在运用科学技术保护水资源的运用中,不难预料,生物技术将发挥最为重要的作用。现如今人们越来越认识到,运用现代生物技术是预防、阻止水资源恶化、维护生态平衡最有效措施之一。现代生物技术在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移。利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质,即用生物修复技术净化环境,使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同时还可进一步强化环境的自净能力[1]。现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工
程等生物高技术的飞速发展和应用,在水资源环境保护及污染物治理具有更高的效率。
3现代生物技术在水资源保护的应用
随着基因工程技术新的开发到来,初步的试验实践和生产实践显示,运用基因工程消除水资源污染等污染源具有廉价、安全的特点,它正在成为研究和开发的热点。生物固氮技术为减少化肥用量、增加作物产量、减少环境污染也提供了有效途径。如利用基因工程,让非豆科植物可以像豆科植物那样可以利用空气中游离的氮。目前,已有两种技术取得了成效。一是运用现代生物技术的基因重组固氮功能基因导入禾本科植物根际的细菌中去,使其具有固氮能力,为作物提供氮肥。我国科学家培育的小麦根际固氮菌肥,试用于小麦拌种,可使小麦增产近20%,大大减少了氮肥的施用量,有利于农业生态环境的保护[2]。二是利用基因工程和细胞融合技术把固氮基因直接重组到作物细胞的基因组中,从而获得自身可以固氮的农作物,从根本上解决了固氮问题。目前,实验通过细胞融合已把豆科植物固氮基因转导到稻、麦、玉米等细胞中,成功地把肺炎克氏杆菌的固氮基因转导到大肠杆菌、酵母菌细胞中,把豆科植物的固氮基因导入胡萝卜细胞内。由此,人们看到了利用现代生物技术培育人们所需要的作物和减少化肥施用保护生态环境的光明前景。
4现代生物技术在污染控制工程中已取得广泛应用
现代生物技术的污染控制应用主要有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、生物脱氮法、生物除磷法。城市生活垃圾的微生物处理,污泥的微生物处理,禽畜粪便处理与资源化工程,生物修复,微生物脱臭,废弃物的微生物资源化,固定化微生物技术及其在污染控制中的应用,绿色环保产品的开发和应用[3]。以环境污染的生物治理为主,开展环境微生物学的基础,应用基础和应用研究,为重金属废水,石油废水,印染废水,油脂废水,农药废水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技术和设备,以促进我国的环境工程建设。我国在环境污染治理中应用的技术主要有:
4.1固体废物的生物处理技术
沼气发酵是有机物在隔绝空气和保持一定水分、温度、酸碱度等条件下,微生物分解有机物的过程。堆肥是垃圾、粪便处理方法之一;堆肥是在人工控制的条件下,利用微生物的作用,将堆料中的有机物分解,产生高热,以达到杀死寄生虫卵和病原菌的目的;细菌冶金是利用某些微生物的生物催化作用,使矿石或固体废物中的金属溶解出来,从而能够较为容易地从溶液中提取所需要的金属。
4.2废水的生物处理技术
生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术集生物处理和过滤两种功能于一体,出水水质优良,是一种高效的新型生物反应器,极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。生物工程技术处理油脂化工废水利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株,根据废水和污水的不同性质,组成,配制不同菌株,通过发酵培养形成多功能复合型菌液,用于油脂化工,化工有机废水,食品,印染,生活污水,工业废水的处理。通过对大中型油田,炼油厂废水石油污染物样品采集,降解微生物菌株的分离,筛选,获得石油降解优势微生物,针对含油废水的不同水质特征,选用不同的微生物菌剂处理,使其稳定达标排放。
5结语
随着大工业生产技术的飞速发展,生物方法所处理或修复的对象也在时刻不停地改变,势必将推动现代生物技术不断改革创新。为了使生物技术能满足新的发展需要。我们必须真正进行探索,并且可能以过去未曾想象到的方式来使用生物或是它们的衍生物,运用现代生物技术预防和治理环境污染,有效地改善生态环境。
参考文献
[1]晓林.生物科学和生物工程[M].北京:新时代出版社,2002.
[2]胡玉佳.现代生物学[M].北京:高等教育出版社,2001.
研究对象:2008—2011届生物医学工程专业四年制毕业生124人。研究材料:2008—2011届生物医学工程专业四年制毕业生就业工作情况。研究内容:2008—2011届生物医学工程专业毕业生就业流向:①就业单位层次及留校情况;②就业地区分布;③就业流向特点。
二、就业现状
(一)就业单位层次及留校情况
4届毕业生到县级及以上的医疗单位占53.2%,就业于企业单位占29.8%,考研占13.7%。
(二)就业地区分布
毕业生在四川省88.7%;重庆市6.5%;广西、甘肃、山东、浙江、福建、江西分别为0.8%。泸州医学院2008—2011届生物医学工程毕业生就业流向呈“三高一中”的特点:一次就业率高,达100%;就业单位层次居中,到县级及以上的医疗单位比例高(占53.2%),到企业单位的比例居第二(占29.8%)。考研占13.7%,而到区级医疗单位为0,这正符合同学们在择业时首要考虑的因素是工资待遇、事业发展空间和发展机会的重要原因。就业地区在成渝两地比例高(川内就业的比例88.7%,重庆市6.5%),川外就业比例为4.8%(广西、甘肃、山东、浙江、福建、江西分别为0.8%),随生源地的扩大、同学择业观念的变化及川内就业压力的增大,到川外就业的比例可能有增高的趋势。从事医疗卫生工作比例高(70.2%),说明同学在多年来的医学教育中树立了牢固的使命感和强烈的专业意识。但也有相当一部分学生选择到企业发展、自主创业,这符合时代的发展潮流和社会热点,这一比例比临床医学本科生从事非医专业的比例明显增高,说明这一专业的学生就业的领域比后者宽。
[关键词] 生物医学工程 产业 必要性
一、国外生物医学工程产业现状概述
生物医学工程(是理、工、医结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学领域渗透的产物)产业是目前全球发展最快、贸易往来最活跃的产业之一。根据美国医疗卫生工业制造商协会(HIMA)的报道,世界医疗器械市场容量近年来连续以6%~7%的速度增长,1993年~1999年5年内,由929亿美元增加到1570亿美元,而2000年则达到2000亿美元,2005年全球医疗器械销售额达到了2500亿美元。全球范围内,BME产业的主要生产地在美国、欧洲和日本,美国是最大的生产、使用和出口国,其次是日本、德国和法国。美国专利局每年批准 BME专利达四五千件,并按年8%的速度增长,而且每年都有数千种新产品投入市场,高技术密集型产品层出不穷。20世纪90年代以来,日本的BME 产业发展速度也很快,年销售额增长率高于美国,达10%。日本制造的BME产品,安全性和可靠度很高,在世界市场上占有很高的比例,法国政府和医疗器械技术工业组织借助于国际市场出口技术和产品,出口额达医疗器械销售额的30%,并稳步增长,成为世界第四个医疗器械产业大国。BME产业在保障民众的身体健康和提高生存质量方面发挥着越来越大的作用,不久的将来,BME产业会形成国际间的大发展。全球范围内,BME产业的主要产地在美国、欧洲和日本,美国是最大的生产、使用和出口国,其次是日本、德国和法国。
二、我国生物医学工程产业现状
我国BME产业发展现状总体上与国际先进水平还有10年以上的差距,但是,随着电子技术、计算机技术与生物材料科学的发展及生物医学工程学科的兴起,我国BME工业获得了进一步发展的理论基础和技术源泉,从而带动了整个产业的技术进步和创新发展,走上BME科技产业的道路。从当前整个医疗器械国际市场的分配格局看,美国占40%,欧洲占30%,日本占15%~18%,而我国目前仅占2%,所以,中国需要后来者居上,扩大我们的市场份额。
1.产业结构
目前,全国有医疗器械生产企业6626家,专营企业约3500家。在这些企业中,涉及精密型医疗器械制造的企业约占60%,其中中外合资企业约40家,国外独资企业约100家;从业人数达到近30万人,构成了一个跨部门、多学科的新兴产业群。
(1)大中型企业是产业的主力军,但小型企业数量居多。根据国家统计局第一次全国基本单位普查,2891家医疗器械产业中,大型企业(固定资产投资8000万元以上)为18家,占0.6%;中型企业51家,占1.8%;小型企业2822家(1000万元以下),占97.6%。
(2)多种所有制企业及新兴的企业不断出现,使产业格局发生了质的变化。越来越多的军工转轨企业、科研单位和优秀科技人员投入BME产业中,由于改革开放,吸引了更多的外商到中国办企业,并将生产技术和产品引进我国。
(3)BME产业重点区域向沿海地区倾斜和延伸。20世纪80~90年代,全国BME产业总产值的80%被上海、北京、天津所占有,但20世纪90年代以后,上海、天津所占有份额有所下降,取而代之的是广东、江苏、浙江、山东、辽宁、上海和北京等省市,约占全国BME产业总产值的85%。
2.产品结构
我国目前已能生产包括医用电子仪器、光学仪器、超声仪器、激光仪器、放射仪器、医学影像设备等在内的47大门类,5000余个品种,3万个规格的产品,而且随着科学技术的发展还在出现新的门类。其特点是:(1)多层次的医疗装备市场,决定了多层次的产品结构;(2)产品门类基本齐全,同水平重复现象严重,未形成自己的品牌;(3)科学技术的发展和高新技术产品的涌现促进产品结构调整;(4)科技队伍壮大,人才聚集。
3.生物医学工程产业对我国社会发展的重要作用
虽然目前我国BME产业经济收入还不很大,总产值占医药工业的10%,不到全球销售额的2%,且我国BME产业技术水平与国外相比差距还很大。但近年来工业总产值、销售收入的增长速度很快,年增长率甚至超过某些发达国家。在国家扶植下发展新兴企业和企业集团,更多地采用新技术、新工业、新材料,BME产业必将成为我国国民经济发展中的重要产业。近年来我国BME产品层出不穷,每一个产品的出现都会引起国外厂商的震动,甚至降低进口产品的价格。所以,发展中国的生物医学工程产品,保护民族工业,抑制进口产品占领中国市场,BME产业将发挥着重要作用。
三、加快发展我国生物医学工程产业的必要性
1. 我国BME产品档次低,贸易逆差巨大
根据全国医保商会提供的数据,我国2000年医疗器械出口6.63亿美元,其中大部分是低档产品,大部分是高档产品,如核磁共振成像装置、X光发射器等,进口医疗器械11.23亿美元,出口额与进口额相比实现贸易逆差4.60亿美元。另据统计,我国90%的心电图机、80%的中高档监护设备和100%的高档成像设备及全自动分析仪等都是国外产品。因此,加快我国BME产业的发展已是关系到国计民生的大事。
2.我国人口众多,BME产品需求量大
随着社会的发展与进步,人民生活水平的不断提高,人们对生存质量和医疗保健越来越重视,因此,对BME产品的依赖性也越来越大。在发达国家,目前药品与BME产品的市场销售比例为1∶1,国际平均水平为1.9∶1,而我国的BME产品的销售却不及药品的五分之一。因此,我国的BME产业具有广阔的发展空间和巨大的潜在市场,到2010年预计为1200亿元。
3.我国加入WTO之后面临的严峻挑战
我国加入WTO后,经济全球化的发展将进一步冲击我国的BME产品市场,民族BME产业的发展将面临更加严峻的挑战。由于我国对医疗器械进口关税的不断降低,必须引导大型企业集团调整产业结构,组织力量研制开发高质量的BME产品,培育新兴的BME产业,已是刻不容缓。
四、我国生物医学工程产业未来发展对策
我国科技部已将该产业作为国民经济的一个新的增长点,制定了“十五” 计划和2015年前“生物医学科技产业行动纲要”,提出了发展战略目标,将该产业形成新兴产业,使其年增长率保持在15%~20%,2005年总产值达到了500亿元,2005年全球医疗器械销售额达到了2500亿,2015年总产值达1100亿~1300亿元,2010年我国医疗器械总产值将增加1000亿元, 占全球市场份额的5%,2050年我国医疗器械总产值将占全球份额25%,我国将成为世界一流的医疗器械制造强国.。我国生物医学工程产业的未来发展对策应是:
1.加强政府的政策引导和扶植,制定科学的产业政策
国家和地方政府应不断制定和完善有关政策、法规,保障BME 产业的持续、健康发展,形成新经济增长点和支柱产业;加快技术交易市场的建立和完善,为科技成果的转让提供条件;根据需求促进国产化BME产品的发展。
2.资金保障
加大对BME产业的资金投入,并使有限的科研基金起到催化剂的作用,引导BME技术研究的发展,对于BME 高新技术企业给予融资便利和税收优惠;积极吸引外资,加快我国BME 的产业化进程。
3.以企业为主体,加快科技成果的转化
在技术进步主要是服务于商业竞争目的的情况下,企业应成为产业发展的主体,把科技创新优势、产品技术优势、市场营销优势、经营管理优势和企业的社会资源充分整合起来。
4.构建BME产业技术创新体系
以企业为技术创新主体,充分发挥科研院所、大专院校的技术创新骨干作用,实行产、学、研结合,组织学科齐全、队伍精干、人材结构合理的BME科研和新产品开发队伍,构建开发有自主知识产权的BME高新技术产品。
5.加强对外合作与交流
积极参加国际间的技术交流与合作,学习国外先进的技术和管理经验,及时掌握BME技术在国际上发展前沿状况和趋势。积极引进、消化、吸收国外先进技术,强化“产品国际化.意识,在新产品开发上要和国际接轨,增强我国BME产品的竞争力,缩小与发达国家之间的差距。
关键词:人工湿地;农村污水;环境污染;生态处理
Abstract: in order to coordinate the construction of the new socialist countryside, to strengthen rural water environment regulation, change the rural sewage disorder to discharge the current situation, to improve farmers' living environment and health level, all levels of the government vigorously promote rural sewage treatment work, artificial wetland ecological wastewater treatment technology is one of the important measures. Based on an engineering example to simple analysis of rural sewage ecological treatment process.
Keywords: artificial wetland; Rural sewage; Environmental pollution; Ecological treatment
中图分类号: X5 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
前言
本实例工程位于广州市萝岗区,工程性质属于雨污分流改造工程,即对农村排水系统进行改造,改变污水乱排乱放污染河涌水体环境的情况,达到农村污水雨污分流以及保护环境的目的。由于该工程位置距离周边的市政污水系统比较远,污水收集后排往市政污水系统造价较高且实施难度较大(污水管道埋深较大,需采用顶管方式施工),故考虑采用人工湿地污水生态处理工艺对污水进行就地处理,处理后达标水质就近排入河涌。
农村现状排水特点分析
农村现状排水体制基本上为合流制,一般都是采用明沟排水,一到晴天排水沟就会恶臭难闻;一到下雨天,某些排水能力不足的沟渠就会污水横流,环境污染严重。
不少农村在新建房屋和旧房卫生设施改造中,虽然建有蓄粪池,但却没有排放设施,造成蚊蝇滋生,污水四溢,臭气逸散,导致周边环境恶化。
农村周边河涌往往兼任着灌溉渠功能,随着农村污水排入河涌污染水体的日渐严重,也逐步对农业灌溉水造成了严重的污染。
靠近水源保护区的部分农村污水没有得到有效的处理,其污水直接排入水源地成为水源水的污染源之一。
很多农村生活污水就近排入村内水塘,导致水塘富营养化严重,散发恶臭,对周边环境污染严重。
农村生活污水一般包括洗涤、洗漱和厨房废水以及人、畜、家禽粪尿和禽畜养殖废水。相对与城镇生活污水而言,农村生活污水具有分布散、污染物成分简单、易处理、水量变化大等特点。
污水量及水质
1、污水量
根据相关资料得知工程区域内综合生活用水量指标为150L/cap・d,生活污水量为总用水量的80%。设计范围内人口数约为2000人,污水地下水的渗入系数取10% 。由此可算得污水量Q=264m3/天。
2、污水水质
农村生活污水含有机物质、氮磷营养物质、悬浮物及病菌等污染成分,各污染物的浓度分别为:
CODcr=200mg/L,BOD5=120mg/L,NH3-N=25mg/L,SS=150mg/L,TP=2.5mg/L
污水处理工艺
1、工艺选择
根据村庄所在区位、人口规模、集聚程度、地形地貌、排水特点以及排放要求、经济承受能力等具体条件,因地制宜地来选择处理工艺,并充分利用地形地势、可利用的水塘及废弃洼地,尽量采用生物、生态组合处理技术实现污染物的生态降解和氮、磷的生态去除,以降低污水处理能耗,节约建设、运行成本。本工程选择的处理工艺为:
厌氧水解+人工湿地处理工艺
2、处理流程
农村生活污水的处理流程一般先采用物理方法去除呈悬浮状态的固体污染物质,然后再利用生物或生态方法依次去除悬浮固体、胶体物质及溶解性物质。污水处理流程可分为三个阶段:
第一阶段主要是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物(SS),常用沉淀、过滤等物理,配套的处理设施有沉砂池、格栅等。经过本阶段处理后的污水,BOD能去除30%左右,但对溶解性污染物质去除效果不明显。
第二阶段主要是降解和去除污水中呈胶体和溶解状态的有机性污染物质(BOD和COD物质为主),常用厌氧水解、接触氧化等生物处理方法。
第三阶段主要是进一步去除第二阶段所未能有效去除的污染物质,其中包括氮、磷等能够导致水体富营养化的物质等。常用的方法有人工湿地、稳定塘等生态处理方法,起到强化去除污染物的作用。
本工程工艺处理流程见下图:
3、处理单元
(1)格栅池
去除污水中体积较大的固体杂物,保护下游设备,栅距20mm。
(2)提升泵坑
由于进水管水位比较低,故需使用提升泵把污水提升进入厌氧池。
(3)厌氧池
厌氧池是利用厌氧微生物的水解和产酸作用,将污水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物,使污水在后续的处理单元以较少的能耗和较短的停留时间下得到处理。
厌氧池工艺参数为:
有效水深:2.85米
水力停留时间:不小于6小时
清理方式:定期人工清掏以保持工艺正常运行,清掏周期一年一次
(4)人工湿地
A.基本原理
人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的生态型污水处理系统,主要由基质、水生植物和微生物三部分组成。人工湿地对污水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用,湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜,废水流经生物膜时,大量的悬浮物被填料和植物根系阻挡截留,有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放,使其周围依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态,保证了废水中的氮、磷不仅能被植物和微生物作为营养充分而直接吸收,而且还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用将其从废水中去除。
B.人工湿地的分类
根据布水方式的不同或水在系统中流动方式的不同分为以下三种类型:
①表面流人工湿地
②水平潜流人工湿地
③垂直潜流人工湿地
本工程选用的是水平潜流人工湿地。
C.功能
人工湿地具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点,不仅可以有效而经济的净化水质,充分降解污水中的有机污染物和氮、磷,而且植物能兼容绿化建设,改善生态环境。
D.结构
人工湿地由池体、填料、植物、布水管、集水管和防渗系统等组成。池体一般采用砖混结构,填料采用不同粒径的碎石,防渗系统宜采用防渗膜。
本工程湿地采用一级人工湿地、二级人工湿地处理工艺,人工湿地规模为880m3,深度为1.2m。湿地填料分五层:分别选用碎石、卵石、粗沙、中沙、种植土,粒径30~50mm。
E.常用植物
湿地床种植多种植物:再力花、菖蒲、香根草、风车草、鸢尾、梭鱼草、凤眼莲、荷花、千屈菜、水蜡烛、纸沙草、美人蕉、花叶芦竹等。本工程选用再力花、香根草、美人蕉、花叶芦竹四种植物。
湿地植物对污染物的吸收、吸附及其根际效应是实现污水处理的重要途径,应在植物生长旺季及时收割,在春季、秋季进行换茬,以确保处理效果,冬季要及时清理枯萎植物。残体应及时运走或作相应合理处理。动植物油类、悬浮物等的积累是影响人工湿地系统正常运行的主要威胁之一,因此应对湿地进水口及其表面的杂质进行清理,防止二次污染。
4、处理效果
经过人工湿地生态处理后出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准的规定要求,设计出水水质如下:
CODcr≤100mg/L,BOD5≤30mg/L,NH3-N≤15mg/L,SS≤30mg/L,TP≤1.5mg/L
结论
本工程在农村排水改造中结合工程实际因地制宜地选用人工湿地生态处理工艺对污水进行处理,在出水水质满足要求的前提下既可以降低工程造价,又可以达到改善农村生活环境的目的。
参考文献:
[1] 《广州市农村生活污水处理适用技术指引》(修订版) 广州市污水治理工程管理办公室、广东省建筑设计研究院,2010.10
关键词:上市公司 财务指标 主成分分析
随着西部大开发战略实施,我国西部经济得到空前的发展。青海作为西部省份,经济日益增长,上市公司也逐渐成长起来。现在青海本土上市公司就有十家,行业覆盖面有机械行业、资源矿产、土特产、药业和酒业。青海上市公司从上市发展到现在,经历了较大的变革,同样也取得了较大的发展。通过查资料,截止2011年末,青海上市公司总资产909亿元,同比增长7.8%;净资产393亿元,同比增长10.2%;平均每股收益0.54元,同比增长20%,全国排名第七位;净资产收益14.44%,同比下降3.86%,全国排名第四位;总市值1223亿元,同比下降41.22%,证券化率为75%,高出全国22个百分点;2011年上市公司实现再融资85亿元,同比增长26.9%,再融资金额创历史新高,中小板实现零的突破,资本市场累计融资额达390亿元,直接融资与间接融资的比例达到25%;上市公司分红家数和金额有所增长,资本市场服务地方经济社会发展的能力不断提高。但是这些与内地上市公司比起来相差还很远,上市公司相对来说不是很成熟,因此对青海上市公司进行综合评价很有必要。文章选取青海省十个上市公司作为样本,运用主成分分析方法,通过对其财务指标的分析,将青海省十个上市公司进行排名对比,并将每个上市公司自金融危机以来的财务状况在不同阶段进行比较,从而能了解青海各个上市公司在后金融危机的发展状况。
1. 对青海省上市公司进行主成分分析
1.1 主成分分析方法原理
主成分分析法是一种能客观评价事物的方法,其思想是将多个因素的线性组合作为主成分,以达到降低影响因素的个数,然后通过主成分来对客观事物进行打分,以达到对客观事物的综合评价。
1.2 主成分分析步骤如下:
Step1:对数据进行处理从而消除量纲的影响。
Step2:在标准化数据矩阵的基础上计算原始指标的相关系数矩阵
Step3:求相关系数矩阵R的特征值并排序 ,再求出R的特征值的相应的正则化单位向量,根据正则化单位向量算出主成分的线性组合。
Step4:给出一个控制值 ,确定保留的主成分的个数。文章选取 =0.15。
Step5:计算综合得分。
Step6:对每个样本根据综合得分进行排序。
1.3 分析过程
文章选取青海省西部矿业股份有限公司、青海明胶股份有限公司、青海盐湖钾肥股份有限公司、西宁特殊钢股份有限公司、青海华鼎实业股份有限公司、青海贤成矿业事业股份有限公司、青海金瑞矿业发展股份有限公司、东盛科技股份有限公司、三普药业股份有限公司和青海互助青稞酒股份有限公司这十家的上市公司,对其财务指标进行分析。为更能全面的反映出公司财务状况,文章分别从盈利能力、运营能力、企业偿债能力三个方面指标。其中反映盈利能力方面指标:每股收益(元)、每股净资产(元)、净资产收益率(%)、扣除后每股收益(元)(扣除非经常性损益后每股收益)、净利润率(%)、总资产报酬率(%)。反映企业偿债能力指标:流动比率(倍)、速动比率(倍)、资产负债率(%)、净资产比率(%)。反映企业运营能力指标应收账款周转率(次)、存货周转率、固定资产周转率(次)、总资产周转率、固定资产比率(%)做主成分分析。
1.3.1 2012年中期青海上市公司财务状况分析
表一数据为2012年中期青海上市公司财务指标。由表一中可以看出有些指标没有数据,为了较好的反映上市公司综合能力,文章选取最近的相同指标近似代替。计算各主成分贡献率如表二。
这四个主成分关于十五个指标的线性组合为:见图1。
根据主成分线性组合的符号及系数,可以看出第一主成分除了与资产负债率与固定资产比率成正相关以外,与其他指标都成负相关,而且是除存货周转率以外的指标的综合。第二主成分为除了资产负债率、总资产报酬率和净资产比率以外的指标综合。第三主成分是每股收益、扣除后每股收益、应收账款周转率、资产负债率、固定资产周转率、总资产周转率、净资产比率的指标综合。对四个指标进行打分,然后对其求出综合得分,最后根据综合得分对各个上市公司进行排名。
从表三中可以看出青海互助青稞酒股份有限公司得分排名第一,青海盐湖钾肥股份有限公司排名第二,西部矿业股份有限公司排名第三,最后一名为东盛科技股份有限公司。在2012年第一季到中期这段时间青海互助青稞酒股份有限公司、青海盐湖钾肥股份有限公司、西部矿业股份有限公司财务状况较好,而东盛科技股份有限公司财务状况最差。
1.3.2 青海省上市公司各季度财务状况分析
文章将其他年度的财务状况进行同样的分析,得出青海省上市公司财务状况得分结果如表四。
为了更好的分析青海省上市公司在后金融危机时期的财务状况,文章将上市的十个公司财务指标随着时间序列画出折线图,见图2和图3。
2. 结论及结论分析
2.1 从表四可以看出,青海省上市公司财务状况较好的依次是青海互助青稞酒股份有限公司、青海盐湖钾肥股份有限公司、三普药业股份有限公司、西部矿业股份有限公司,财务状况最差的是东盛科技股份有限公司。青海互助青稞酒股份有限公司得分在各个阶段的排名都是第一,而且得分没有负值。相反东盛科技股份有限公司在每个阶段的财务状况都是最差,得分全是负值,应该格外重视。
排在前几名的公司大部分是资源类,这与青海省是个资源类大省省情密不可分的。青海省拥有丰富的各种矿产资源,特别是稀土矿、铁矿还有全国最大的盐湖储量,这为青海省矿产资源类公司提供了先天的优势。但从文章分析的结果中看出,并不是所有的矿产资源类上市公司都发展的很好,贤成矿业和金瑞矿业排名并不是很靠前,这两个上市公司应该参考财务状况较好的盐湖钾肥股份有限公司和西部矿业的经营理念与制度。青海省位于青藏高原,拥有高原特有的青稞作物。青海互助青稞酒股份有限公司在酒文化建设方面很有成效,其独一无二的酒文化为公司创造了很好的品牌效应,使其成为青海省上市公司里的“后起之秀”。
2.2 图2、图3很好的可以看出上市公司财务状况的发展状况。10年第一季到20年中期,财务状况下降的有东盛科技、盐湖钾肥、 贤成矿业、青海明胶 ,其它上市公司财务状况都是上升,其中西宁特钢上升的较快。 10年中期到10年三季贤成矿业和三普药业财务状况上升较快,东盛科技财务状况只有稍微的上升。10年三季到10年年末,上市公司里财务状况下降的较少,上升的较多,青海华鼎和三普药业上升的最快。10年年末到11年第三季之间,青海明胶、盐湖钾肥财务状况一直下降,与之相反的是贤成矿业财务状况是一直在上升。在11年三季到11年年度,财务状况上升的有东盛科技、贤成矿业、金瑞矿业和互助青稞,其他上市公司财务状况都在下。11年度到12一季这个阶段,青海省互助青稞酒股份有限公司作为青海省发展较好的公司,财务状况达到最好。12年一季到12中期,大多数上市公司的财务状况都上升。
3. 结束语
主成分分析法是一种能客观评价事物,能避免以个别指标过于片面的来分析事物,综合反映事物发展状况的方法。但只能基于以前的指标数据来分析,分析出的结果只能反映以前的财务状况。虽然结果只能反映在同样的客观环境下过去的情况,但结果还是有较好的参考意义。
参考文献:
[1]石方莹.基于回归分析的上市公司财务指标与股票价格研究[J].金融视线,2012。
[2]阮有权.基于主成分分析的企业业绩评价指标改进研究【[J].经管空间,2012(8)。
[3]杨德艳、王金永.主成分分析法在公司财务分析中的应用[J].财会研究,2012。
作者简介:
【摘要】随着经济的发展,许多企业在日趋严峻的竞争压力下,把控制成本作为开辟第二利润源、提升竞争力的手段。作为企业成本控制工作之一的物资供应管理工作,如何在生产材料大幅度涨价的情况下,既保证生产需要的供应,又实现材料成本的控制?本文从供应管理的角度出发,着重论述了物资供应工作三个重点环节在这种控制成本前提下的管理要点。
关键词:控制成本生产企业物资供应管理
近年来,面对激烈的市场竞争,许多企业在开发新产品和开拓市场的同时,把降低材料成本作为提升竞争力的一种手段。材料成本是成本的主要构成要素,自然是控制的重点。在控制成本的前提下,生产企业应如何进行物资供应管理?我认为:要高度关注物资管理的三个重要环节:计划管理环节、采购管理环节、储备管理环节,并抓住各环节的重点,才能在控制成本的前提下保证生产物资的供应。
一、计划管理环节
计划管理是物资供应工作的起点,也是材料成本的开始。在这个环节,要重点关注三个量的确定。
1.物资需要量。物资需要量是企业各部门在计划期内为满足正常的生产经营而需要的物资数量,是物资计划编制的基础。它是以企业各用料部门计划期内提报的需用计划为基础、平衡现有库存为条件,按每种物资具体规格确定的。计算公式为:物资需要量=∑各用料部门需用量。
2.物资供应量。这是个非常重要的指标,关系到本计划期应该要多少物资才能满足企业正常的生产需求。计算公式为:物资供应量=物资需要量-现有库存量。
3.物资采购量。物资采购量是在物资需要量的基础上,结合企业回收复用、修旧利废、自制加工、积压改造的量而确定的。公式为:物资采购量=物资供应量-企业回收复用-修旧利废量-自制加工-积压改造量。
二、采购管理环节
采购是企业用资金向市场购买物资以满足生产需要的一种手段,它涉及物资买价、采购费用等材料成本的构成要素。尤其是买价,占材料成本的比重很大,能导致采购成本的升降。因此,在控制成本的大前提下,降低买价是采购管理环节的重点。降低买价的方法一般有以下几种。
1、通过及时付款获取价格折扣。目前,供应市场属于买方市场,供应商之间竞争激烈。一些供应商为了及时收回货款,往往在付款方式上有所优惠以鼓励购买者及时付款。如现金采购,优惠采购金额的5%;10天内付款优惠采购金额的3%;20天内付款优惠采购金额的1%等。企业如采购资金充裕,采用及时付款的方式,能获取价格折扣,降低材料买价。
2、通过批量采购获取批量价差。企业的采购如果在量上能形成规模,则可以获取批量价差,降低物资买价。
3、分析物资价格变动规律,在价格回落时购买。
4、大宗材料和设备,用招标采购或竞争性谈判采购。
5、选择信誉良好的供应商,与之签订长期合同。当然,降低买价的方法远不止这些,任何可以降低买价的手段都是采购考虑的对象,但必须要合情、合理、更要合法。
三、储备管理环节
所谓储备,是企业为避免或减少出现停工待料等事故的发生而储存的各种物料,包括原材料、半成品、成品等不同形态。在控制成本的前提下,储备管理的目的就是要使库存物资的数量在能满足生产需要的情况下尽可能最小化,即数量上合理的最小化。实现零库存的方法有很多,一般常用的方法有以下几种。
1.变相储备。变相储备就是不采用库存储备的形式,以此达到零库存。
2.由供应商委托就近的营业仓库或经销商存储和保管货物。营业仓库或经销商是一种专业化程度比较高的实体,供应商委托这样的实体储存货物,就是把所有权属于自己的货物存放在专业化程度比较高的仓库中,由后者保管和发送货物,企业则按照具体的使用数量和事先达成的价格向受托方支付相应的物料款项。
3.协作分包方式。企业的许多物资,可以委托或者承包给供应商加工,不必自己进料生产。这样,自己的库存就相应的减少,甚至为零。
4.实行供应商配送方式。一般来说,在没有一定储备的情况下,无论是生产物料还是成品的配送,都会影响企业的库存量。
【关键词】公共卫生服务机构;绩效考核;公益性;策略
城乡基本公共卫生服务机构是我国医疗体系的重要组成部分,承担着为民众提供医疗服务的重要职责,医疗服务与民众切身利益关系最为密切,同时社会关注度也比较高。随着时代的不断发展,作为公益性的组织机构,城乡基本公共卫生服务机构公益性正在不断减弱,这导致了民众的诸多不满,同时也与此类组织机构的基本定位相违背。在广大居民看病难、看病贵等问题依然突出的情况下,我国正在大力解决基本公共卫生服务不均衡的问题,力争让民众都能享受到良好的公共卫生服务。公益性是基层卫生服务机构的基本价值准则,不以盈利为目的,追求全民健康水平的不断提升这是其基本经营宗旨,因此加强城乡基本公共卫生服务机构公益性,利用绩效考核来进一步的增强此类医疗机构的公益性具有重要现实意义,同时也是我国医疗卫生事业健康发展的必然要求,是保障居民健康权基本保证。
一、城乡基本公共卫生服务机构绩效考核中存在的问题
我国医疗卫生体制改革的一个基本方向就是坚持公益性,国家这些年在的医疗卫生领域的投入力度不断加大,建设了一大批城乡基本公共卫生服务机构,这些机构在解决居民看病难、看病贵方面发挥着越来越重要的作用。绩效考核是城乡基本公共卫生服务机构日常管理的重要手段,面对目前这些机构公益性不断削减的情况下,需要在绩效考核方面进行调整。从公益性角度来看,当前城乡基本公共卫生服务机构绩效考核中存在的问题主要表现为以下几个方面:
1.绩效考核指标中缺少公益性指标
绩效考核指标是绩效考核工作开展的依据,绩效考核指标体如何直接决定着绩效考核的重心以及方向,从目前城乡基本公共卫生服务机构绩效考核指标体系来看,效益性指标明显占据主导地位,而公益性指标明显较少且权重比较低。举例而言,绩效考核指标更多的是考核医护人员创收多少,而不是服务质量如何,对于城乡基本公共卫生服务机构人员来说,考核结果往往与经济待遇挂钩,如果绩效水平比较低,自身的经济待遇就会受到影响。在这种绩效考核指标体系下,城乡基本公共卫生服务机构工作人员自然忽视公益性,而强调服务行为的经济性,导致机构的公益性受到负面影响。
2.绩效考核主体缺少公众这一群体
城乡基本公共卫生服务机构的主要服务对象是公众,因此公众低于机构公益性如何最有发言权,目前城乡基本公共卫生服务机构的绩效考核主体包括上级主管部门以及自身,但是唯独缺少了公众这一考核评价主体。在公众考核主体缺失,对于这些机构的公益性没有发言权的情况下,就更难发挥考核在卫生服务机构公益性提升方面的重要作用。
3.缺少第三方绩效评价机制
从目前城乡基本公共卫生服务机构绩效考核信度来看,考核信度不高的问题比较突出,在卫生服务机构绩效考核领域没有引入更具有中立性以及公正性的第三方评价机制,导致了城乡基本公共卫生服务机构在自身公益性评价方面存在的失真的情况,这会影响到这些机构公益性发挥。
二、城乡基本公共卫生服务机构绩效考核策略
针对目前城乡基本公共卫生服务机构绩效考核中存在的拖累机构公益性的问题,需要我国相关部门积极采取有效措施来进行绩效考核问题的解决,构建更加有效的绩效考核体系,从而充分发挥绩效考核引导、监督作用,促进城乡基本公共卫生服务机构更好的发挥自身的公益性。具体来说,城乡基本公共卫生服务机构绩效考核工作的开展需要重点做好以下几个方面的工作:
1.提升公益性指标权重
城乡基本公共卫生服务机构绩效考核指标体系设计中,需要增加公益性指标,提升公益性指标的权重,同时将公益性指标的完成情况与职工薪酬相挂钩,这样才能给卫生服务机构人员更多的压力以及动力去改善服务质量。另外,上级部门根据社区卫生服务机构公益性状况进行拨款,给予公益性履行较好的机构更多的拨款。
2.纳入公众绩效考核主体
城乡基本公共卫生服务机构绩效考核主体方面需要将公众纳入其中,积极开展360度绩效考核,注意分析公众对于公益性指标的评价,让公众在社区卫生服务机构绩效评价方面有更多的发言权,从而提升这些机构的公益性。
3.引入第三方评价机制
城乡基本公共卫生服务机构绩效考核方面需要积极探索第三方评价机制,选择那些社会公信力强、有良好中立性,在此工作开展方面具有良好经验的第三方机构来进行社区卫生服务机构公益性履行方面评价,从而提升评价结果的可信性。
参考文献:
[1] 王凤娥.论突出公益性强化城乡基本公共卫生服务机构绩效考核[J].医学信息,2014年25期
关键词:印染废水处理;生物流化床;工艺技术
在我国的印染企业中,使用的生产技术是湿法加工及技术,需要使用到清洁水,在生产过程中会产生印染废水,印染废水在排入自然环境中,会对周围的环境造成污染。近些年来,随着印染工艺的不断发展,印染工艺的用水量在不断减少,产生的印染废水也较少,然而印染的上染率较低,印染废水在废水量减少的同时,染料的含量却没有相应的降低[1]。针对这种情况,本研究小组自行设计了一种新型的生物流化床,使用新型生物流化床组合工艺技术可以有效的减少印染过程中环流反应器的循环时间,提高了印染废水的处理效率,并且多项废水处理指标都达到了国家相应的废水处理标准。下面笔者将对流化床的应用案例以及工艺技术进行分析。
1 新型生物流化床组合工艺技术应用实例
某企业位于福建省,从事印染工作,在印染生产过程中,采用了面纱、硫化染料以及烧碱等材料与助剂。这些材料与助剂在印染过程中,会通过不同渠道融入到印染废水中,并且随着废水排入自然界中。该企业每日排除印染废水量1500立方米,印染废水基本上来源于浆染与漂洗环节。印染废水具有废水色度大、水质波动大的特点。由于印染废水的水质波动变化大,因此需要使用性能较好的生物反应器来实现对废水的处理。在该企业产生的印染废水中,有机物的浓度较高,并且废水中有机物的成分基本上属于难以分解的类型。其中包括PVA浆料,这种浆料需要在高温热水中才能降解,并且随着水温的降低,会有胶状物析出。胶状物并不会对环境造成污染,但是在胶状物的包裹之下,许多有害成分得不到有效的降解,将会对环境造成较大的破坏。
2 新型生物流化床组合工艺流程与技术原理
2.1新型生物流化床组合工艺流程
小组通过对企业排放的印染废水的特点的分析,以及对现有印染废水生物流化床处理工艺的研究,研制出了新型生物流化床组合工艺,具体的工艺流程为:将水放入格栅内,通过格栅进入集水调节池,然后在集水调节池内进行曝气;曝气工艺完成之后,将印染水放入到絮凝沉淀池,在絮凝沉淀池中投入絮凝剂,析出的无机泥垢直接排入到污泥处理站中,在完成絮凝沉淀池的沉淀供以后,废水进入厌氧流化床,然后进入好氧流化床,在好氧流化床中再次进行曝气,曝气中产生的污泥直接排入到污泥处理站或者厌氧流化床中,最后将废水通入到沉淀分x池,将沉淀分离池中的污泥排入到污泥处理站中,最后将过滤后的水直接排入到周围的环境中;在污泥处理站中的废水,加一些清液,然后在经过上述处理流程进行处理。
2.2技术原理
2.2.1预处理
废水在通过格栅时,一些颗粒较大的废物会直接阻拦在集水调节池之外,这些大颗粒物体立即送入预处理阶段,根据颗粒的不同成分特点,采取针对性的预处理措施进行处理。在印染肺水肿含有一些大颗粒的染料,这些染料具有较强的毒性。在废水进入集水调节池之后,无法对大颗粒物体进行处理,因此,需要设置絮凝沉淀池,通过加入聚合氯化铝高分子混凝剂,保证其含氧化铝(Al2O8)10%以上,碱化度为50―80%,不溶物1%以下。可以有效地使大颗粒物质分解,去除废水中的悬浮物,从而降低废水中有毒物质的含量[2]。在印染废水中,还含有无法自然降解的PVA,因此,需要在废水进入周围的环境之前,设置絮凝沉淀池对其进行酸化处理,从而去除胶体与硫化物。在絮凝沉淀池中,使用大量的絮凝剂可以有效的吸附大分子,形成和有机污泥,从而使其进入污泥处理站,延长其处理的时间。在延长污泥处理时间的同时,还可以可以有效的降低废水中的色度。
2.2.2生物处理A/O流化床
企业印染污水处理采用的本小组研制的新型生物流化床,基于生物处理A/O流化床技术。该技术时国内外公认的具有最优处理效率的印染污水处理技术。该技术采用的反应器较为简单,生物处理性能好,结构单体承受冲击能力强,运行效率高,并且废水处理的成本低。本小组研究的新型生物流化床是一种射流厌氧流化床,这类流化床具有较多的优点,例如:流化床的出水口设置在反应区的顶部,反应区在出水时,可以实现水流的循环,从而降低了流化床的水流量,改善了流化床内部的运行条件。新型流化床将废水控制在两个阶段,缺氧阶段以及厌氧阶段。在缺氧阶段,流化床内部的水流量循环能力强,停留的时间短。该阶段的作用主要在于,借助兼氧菌的作用,实现对废水中DO成分的处理,并为下一阶段的厌氧处理做准备[3]。为了强化流化床的性能,小组将普通的流化床设置成多个部分,实现流化床内部的多重环流。同时,还可以实现流化床内部物质的快速混合,降低流化床内部的压力。在流化床顶部的反应区中,设置了出水口,这样又可以在最大限度上实现对清水与废水的分离。在流化床内部多段的分离区中,可以实现废水的固液分离,从而防止废水在排出到周围环境中时,会带走大量的载体以及有害物质。沉淀在流化床底部的污泥,通过自动回流流到流化床处理区,可以最大限度的减少流化床中的污泥淤积。这一过程的实现,避免了传统流化床容易产生污泥堆积的缺点,有效的促进了适应废水水质生存的微生物的生长,并且借助生物的力量,来实现对污泥的处理,使流化床的处理效果达到最佳[4]。
2.2.3回用技术
在废水处理完成之后,完全可以将处理后的废水投入到印染生产中,这一目标需要通过废水回收系统达成。在废水处理站的砂滤池中,需要增设废水回收系统。废水回收系统主要通过废水澄清器来实现。废水澄清器主要分为两个部分,一部分为废水澄清池,还有一部分为无阀滤池。在通过流化床的处理之后,将废水通入到废水澄清池,一些大颗粒的物质会自动沉降到澄清池的底部,上部的清水直接进入到无阀滤池,然后经过通道将过滤后的废水直接应用到印染生产中[5]。如下表1,为技术应用后的污水水质表;运行费用包括人工费、药剂费等,经计算总运行费用为1.0元/m3;工程总造价为408.5万元。总之,需注重回用技术的应用,进而使废水处理效果得到有效增强。
3 结语
新型生物流化床的内部结构较为紧凑,对企业生产空间的占用较小。由于流化床的内部结构,污水在流化床内部停留的时间短,抗冲击能力强,同时具有良好的污水处理能力,因此,可以在很大程度上满足现代印染厂的污水处理需求。在厌氧床的设置中,采用了水射流设计,这一设计可以使流化床内部的污水得到充分的混合,同时,污泥长时间停留在流化床的底部,增加了污泥的处理时间,从而可以最大限度的发挥微生物的处理作用。厌氧床的内导流筒采用了多重环流结构,可以强化厌氧床的作用,降低厌氧床运行的能耗,保证流换床反应器的高效运行。在未来的印染行业发展中,行业将不断降低废水的排放,实现印染生产与生态技术的结合,不断实现印染工艺生态化、低碳化的创新,推动我国的可持续发展。
参考文献:
[1]韦朝海,施华顺,吴超飞,胡芸,关清卿,吴海珍,晏波,卢彬.缩聚-Fenton-A/O生物流化床组合工艺处理酚醛废水的工程案例分析[J].环境工程学报,2011,08:1761-1767.
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[3]李世迁,陈盛,张万顺,周培疆,陈自灿.现代环境生物技术在水处理中的应用研究进展[J].福建师大福清分校学报,2014,05:60-64.
中文摘要........................................................... I
英文摘要...........................................................II
目录............................................................. III
1. 绪论.............................................................1
1.1 前言.........................................................1
1.2 黄酮类化合物的结构...........................................1
1.3 背景.........................................................1
2. 实验部分.........................................................4
2.1 主要材料和试剂...............................................4
2.1.1 原材料.................................................4
2.1.2 实验仪器...............................................4
2.1.3 材料与试剂.............................................4
2.2 实验方法.....................................................4
2.2.1 桑葚中总黄酮的提取.....................................4
2.2.2 总黄酮含量的测定.......................................5
2.2.2.1 芦丁标准曲线的制备.............................5
2.2.2.2 样品含量测定...................................6
3. 结果与讨论.......................................................7
3.1 单因素实验...................................................7
3.1.1 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响...........................7
3.1.2 提取温度对总黄酮提取率的影响...........................8
3.1.3 料液比对总黄酮提取率的影响.............................9
3.1.4 提取时间对总黄酮提取率的影响..........................10
3.2 总黄酮提取正交实验结果与分析................................11
3.3 四种树脂静态吸附与解吸......................................13
3.3.1 四种树脂静态吸附......................................13
3.3.2 四种树脂静态解吸......................................14
3.3.3 四种大孔吸附树脂的相关参数............................15
3.4 大孔吸附树脂分离纯化实验分析................................15
3.4.1 pH值对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响...............15
3.4.2 无机盐对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响............16
3.4.3 温度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响..............17
3.4.4 乙醇洗脱剂浓度对解吸率的影响..........................18
3.4.5 乙醇洗脱速率对解吸率的影响............................20
3.4.6 乙醇洗脱用量对解吸率的影响............................21
3.5 大孔树脂的预处理与强化再生..................................22
3.5.1 大孔树脂的预处理.....................................22
3.5.2 大孔树脂的强化再生...................................22
3.6 小结........................................................22
4. 总结与展望......................................................23
致谢...............................................................25
参考文献...........................................................26
1 绪论
1.1 前言
黄酮类化合物(flavonoids),又名生物类黄酮化合物(bioflavoinoids),是色原酮或色原烷的衍生物。黄酮类化合物多存在于高等植物及羊齿类植物中。苔类中含有的黄酮类化合物为数不多,而藻类、微生物、细菌中没有发现黄酮类化合物[1]。黄酮类化合物又大多存在于一些有色植物中,如在松树皮提取物、绿茶提取物、银杏叶提取物、红花提取物中,都发现黄酮类化合物的存在。而在植物的各个部分包括根、茎、心材、树皮、叶、花、果实中,也都发现了黄酮类化合物而植物叶中大部分黄酮类化合物一般是以苷的形式存在,而在很多个种的叶子角质中明显地存在有微量的配基[2]。
1.2 黄酮化合物的结构
黄酮类化合物具有强大的抗氧化性,自由基清除性和金属螯合性,有强大的抗氧化活性和脂质过氧化过程的活性[3]。以黄酮(2-苯基色原酮)为母核而衍生的一类黄素。其中包括黄酮的同分异构体及其氢化的还原产物 ,也即以C6-C3-C6为基本碳架的一系列化合物。黄酮类化合物在植物界分布很广,在植物体内大部分与糖结合成苷类或碳糖基的形式存在,也有以游离形式存在的。天然黄酮类化合物母核上常含有羟基、甲氧基、烃氧基、异戊烯氧基等取代基。由于这些助色团的存在,使该类化合物多显黄色。又由于分子中γ-吡酮环上的氧原子能与强酸成盐而表现为弱碱性,因此曾称为黄碱素类化合物。
根据三碳键(C3)结构的氧化程度和B环的连接位置等特点,黄酮类化合物可分为下列几类:黄酮和黄酮醇;黄烷酮(又称二氢黄酮)和黄烷酮醇(又称二氢黄酮醇);异黄酮;异黄烷酮(又称二氢异黄酮);查耳酮;二氢查耳酮;橙酮(又称澳咔);黄烷和黄烷醇;黄烷二醇(3,4)(又称白花色苷元);花(色)[又称2-苯基苯并吡(喃)]。
1.3 背景
桑葚,别名:桑实、桑果,为桑叶落叶乔木桑树的成熟果穗。全国大部分地区均产,以南方育蚕区产量较大。4-6月份果穗成熟呈红紫色时采收。洗净,捻去杂质,晒干或略蒸后备用。生食以个大肉厚,糖性足者为佳,味微酸而甜。也可加蜜熬膏用。桑葚味甘、寒《滇南本草》:“益肾脏而固精,久服黑发明目”。桑葚中含有丰富的黄酮类化合物,其中又以药桑椹中黄酮含量最高,黑桑椹次之,白桑椹较低[4]。由于桑葚中富含黄酮化合物和维生素,具有良好的保健作用,可作为优良的维生素类补充食品。桑椹治疗咽炎效果好,无毒副作用,是值得推广使用治疗急慢性咽炎的“珍贵食品”,尤其是对中老年病和延缓衰老有重要意义。有关桑椹延缓衰老的实验表明,机体衰老与氧自由基引发的脂质过氧化作用密切相关。药桑能有效清除自由基,抗脂质过氧化,这可能与药桑果含有丰富的天然抗氧化成分VC、 β-胡萝卜素、硒、黄酮等有关。桑果可通过改善免疫机能而起到抗氧化、延缓衰老及润肤美容的功效[5]。
桑葚中生物类总黄酮主要为芦丁、槲皮素、花青素等黄酮类化合物,芦丁与乌发成分有关,能使头发变的黑而亮泽。花青素等黄酮类化合物作为一种强有力的抗氧化剂,它能够保护人体免受一种叫做自由基的有害物质的损伤。有助于预防多种与自由基有关的疾病,包括癌症、心脏病、过早衰老和关节炎,花青素还能够增强血管弹性,改善循环系统和增进皮肤的光滑度,抑制炎症和过敏,改善关节的柔韧性。大量研究表明槲皮素具有扩张血管降血压、防治冠心病、减轻心肌肥厚、抑制血管平滑肌细胞增生肥大、抗血栓形成等多种心血管保护作用。
现代市场上无论是国内还是国外对生物类黄酮的提取的原料主要是大豆类与蔬菜类物质,但到目前为止,从桑葚中提取生物类总黄酮的研究还没有报导。研究表明,现在农村对桑葚浪费比较严重,一般都作废弃处理,或者到市区以水果类廉价卖出,但是如果把这部分资源利用起来,市场前景是广阔的,同时也为黄酮的提取提供了一个新的途径。据调查,桑葚中含黄酮量为0.41%,主要为芦丁,槲皮素与花青素,桑葚中含有丰富的生物类黄酮,因而从桑葚中提取生物类黄酮可能会具有广阔的市场前景,同时也是制备与提取生物类黄酮的又一种方法。由于生物类黄酮在特定方面有着显著的作用与疗效,黄酮受到越来越多人的重视与发展生产。而且,现在的黄酮提取主要是大豆类物质与蔬菜类物质,且形式比较单一。桑葚在江浙地区及南方都有生长,这部分资源一直都没很好利用起来,如果利用起来,可节省生产成本所以开发这个项目具有较好的产业化市场前景。
目前,无论是国际还是国内市场上对生物类黄酮需求量巨大,据统计,目前市场上黄酮生产总量远远低于需求量,市场缺口庞大。一些企业生产的量较小,而且价格昂贵,价格之所以贵,主要的原因:一是生产原料不足和原料价格的昂贵;二是含有足够生物类黄酮含量的原料资源的有限。
我们提供的原料与研究的技术,可以弥补以上的不足,首先,我们用于生产生物类黄酮的原料为我国南方的桑树林(桑葚) 资源丰富,分布很广,桑葚的开发利用前景十分广阔。这种桑葚,利用的资源巨大,将低价的桑葚迅速转化为系列产品,潜力是巨大的。这样不仅能为桑农增加经济收入,为国家创造更多的财富,而且能满足市场对桑葚保健食品的需求,取得很好的经济效益和社会效益。桑葚及其制品已在我国南京、上海、杭州等大城市上市,很受消费者欢迎。由此可见,不存在原料不足和原料价格昂贵的问题;其次,如果工艺全自动化,实现产品工业化生产,可以说,未来的产品不仅具有非常理想的市场而且更具有令人满意的利润空间。传统的生物类黄酮制取工艺生产周期长,生产成本重,从原料成本分析,大大加重企业负担,桑葚本身就是一种药材,而且营养价值很高,含维生素,氨基酸,矿质元素等含量丰富.采用桑葚,节省成本,另一方面,也给农民带来一定的经济收入。
2 实验部分
2.1 主要材料和试剂
2.1.1 原材料
桑葚(摘自浙江科技学院小和山南麓)
2.1.2 实验仪器
压榨机 (上海赛康电器有限公司)
电子分析天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)
集热式恒温加热磁力水浴锅 DF-101S (巩义市予华仪器有限责任公司)
数显恒温水浴锅 HH-6 (常州澳华仪器有限公司)
玻璃层析柱 (3.0*30cm)
UV-7504C紫外可见分光光度计 (上海欣茂仪器有限公司)
旋转蒸发器RE-52(上海亚荣生化仪器厂)
2.1.3 材料与试剂
芦丁标准品 (南京替斯艾么中药研究所)
D-101,DM130,DM301大孔吸附树脂(上海摩速科学器材有限公司)
D-101-I大孔吸附树脂 (杭州汇华树脂有限公司)
氢氧化钠(浙江中星化工试剂有限公司)分析纯
无水乙醇(天津市大茂化学试剂厂)分析纯
石油醚(60-90目)(杭州大华化学试剂厂)分析纯
亚硝酸钠(杭州高晶精细化工有限公司)分析纯
硝酸铝均(杭州高晶精细化工有限公司)分析纯
2.2 实验方法
2.2.1 桑葚中总黄酮的提取[6]-[9]
将桑葚原料用压榨机压榨,用石油醚提取,静置,去除石油醚部分;将上述剩余部分用50-90%的乙醇作为提取剂,55℃-75℃水浴回流提取3次,提取液静置,过滤,滤液经减压回收乙醇得浓缩液;浓缩液用酸调节pH值到微酸性;加入无机盐使溶液的无机盐含量为3%-6%左右;上样液过非极性大孔吸附树脂柱层析进行吸附;先用去离子水淋洗柱体积,再用50%-80%的乙醇淋洗大孔树脂,进行解吸附,淋洗液经减压回收乙醇,真空干燥即得产品。
2.2.2 总黄酮含量测定
2.2.2.1 芦丁标准曲线的制备[10]:
精密称取芦丁标准品20.0mg,加无水乙醇溶解后定容到100.0ml。分别准确移取上述溶液0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0ml;然后各加5%的NaNO2 1.0ml,静置6min;再各加10%Al(NO3)3溶液1.0ml,静置6min;最后各加1mol/LNaOH溶液10.0ml,并以水定容至刻度。在510nm 波长下,以试剂空白为参比,测定不同浓度芦丁溶液的吸光度A。对A与芦丁浓度C(ug/ml)进行线性回归处理,当芦丁浓度在8-48 ug/ml范围内时,线性回归方程为:A=0.0121C-0.0019,R2=0.9999。以吸光度值为纵坐标,浓度为横坐标进行回归,绘制标准曲线。如下图1
表1 标准芦丁溶液—吸光度
标样编号 1 2 3 4 5 6 7
芦丁浓度(g/ml) 0.0000 0.008 0.016 0.024 0.032 0.040 0.048
吸光度(A) 0.000 0.094 0.194 0.289 0.386 0.487 0.579
图1 芦丁标准曲线图
2.2.2.2 样品含量测定
取待测品2份,减压浓缩至干,用乙醇溶解,按“标准曲线的制备”项下测定样品络合前后的差示吸光度值,平行测定三次,取平均值,然后用标准曲线方程计算样品中总黄酮类成分的含量[11]。
3 结果与讨论
3.1 单因素实验
3.1.1 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响
在20g样品中,分别加入200ml不同浓度的乙醇,60℃恒温水浴中,提取2小时后,抽虑,旋转蒸发,最后将溶液定容至50ml,在510nm下测其吸光度A值。得出图2,总黄酮提取率与乙醇浓度之间的关系。
表2总黄酮提取率与乙醇浓度之间的关系
乙醇浓度(%) 提取率(g/kg)
0 1.14
20 1.92
40 2.12
60 2.37
80 2.45
100 2.38
图2.乙醇浓度对提取率的影响
从图中的曲线趋势可以明显看出乙醇的提取效果以80%左右的浓 度最好,随着乙醇浓度的增加,总黄酮的提取率先上升然后在80%左右达到最高,而后下降。结合图2,因此确定乙醇浓度在60%-90%之间比较合适。
3.1.2 提取温度对总黄酮提取率的影响
在20g的样品中,加入200ml的80%乙醇,分别在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃恒温水浴中,提取2小时后,抽虑,旋转蒸发,最后将溶液定容至50ml,在510nm下测其吸光度A值,得出图3,总黄酮提取率与提取水浴温度的关系。
表3 总黄酮提取率与水浴提取温度之间的关系
提取温度(℃) 提取率(g/kg)
30 2.19
40 2.26
50 2.38
60 2.45
70 2.53
80 2.5
图3.提取温度对总黄酮提取率的影响
从图中的曲线趋势可以明显看出提取率随着提取温度的增加也不断的提高,然后也随之下降,但是温度过高会将其中的活性成分易被破坏,杂质的溶出量增加,给提纯带来不便,成本加大,也造成溶剂损失。所以综合各方面因素考虑,提取温度在50℃-80℃之间会比较适合。
3.1.3 料液比对总黄酮提取率的影响
在20g样品中,分别加入100ml、150ml、 200ml、300ml 80%乙醇,60℃恒温水浴中,取2小时后,抽虑,旋转蒸发,最后将,溶液定容至50ml,在510nm下测其吸光度A值,得出图4,总黄酮提取率与料液比的关系。
表4 总黄酮提取率与料液比之间的关系
料液比 提取率(g/kg)
10 2.33
15 2.4
20 2.45
30 2.47
图4 料液比对总黄酮提取率的影响
从图中的曲线趋势可以明显看出提取率在料液比1:10~1:20时,随着料液比的增加,提取率也较快得增加,但当料液比大于1:20后,提取率增加不大。因此将料液比控制在1:10~1:20之间提取结果会比较理想。从提取效果,减少溶剂用量等方面综合考虑,用量不宜过大,所以最好是将料液比控制在1:10~1:20之间较合适。
3.1.4 提取时间对总黄酮提取率的影响
在20g样品中,加入200ml的80%乙醇,60℃恒温水浴中,分别提取1小时,1.5小时,2小时,3小时后,抽虑,旋转蒸发,最后将溶液定容至50ml,在510nm下测其吸光度A值,得出图5,总黄酮提取率与提取时间的关系。
表5 总黄酮提取率与提取时间之间的关系
提取时间(h) 提取率(g/kg)
1 2.35
1.5 2.41
2 2.45
3 2.48
图5.提取时间对总黄酮提取率的影响
从图中的曲线趋势可以明显看出提取率随着提取时间的增加也不断的提高,增幅不大,但是随着提取时间的增加,料液中的杂质也不断的分解出来,这样就会影响提取的效果,因此也不是提取时间越长对提取效果越好,通过实验分析及考虑时间效益,可以将提取时间确定为1小时~2小时之间。
3.2 总黄酮提取正交实验结果与分析[12]-[13]
提取工艺条件的正交试验设计以及桑葚中生物类总黄酮含量的提取采用乙醇提取法提取桑葚中总黄酮效果较好,为了进一步找出乙醇提取法提取的最佳试验条件,根据前人的实验结果和文献分析,我们选择了水浴提取温度、提取时间、乙醇浓度、料液比四个因素进行正交实验设计。根据前面的单因素实验结果分析,水浴提取温度定在50℃-80℃为较佳的条件,提取时间在1h-2h为佳,乙醇浓度在60%-90%为较佳的条件,定料液比1:10-1:20为较佳的条件,实验因素水平见下表6:
表6 实验因素水平表
水平\因素 提取温度(℃) 提取时间(h) 乙醇浓度(%) 料液比
1 55 1 60 1:10
2 65 1.5 75 1:15
3 75 2 90 1:20
采用正交表进行实验,以总黄酮得率为考察指标,测定总黄酮含量。
表7 正交实验结果
序号 提取温度(℃) 提取时间(h) 乙醇浓度(%) 料液比 吸光度(A) 提取率(g/kg)
1 55 1 60 1:10 0.298 2.25
2 55 1.5 75 1:15 0.315 2.38
3 55 2 90 1:20 0.312 2.35
4 65 1 75 1:20 0.323 2.44
5 65 1.5 90 1:10 0.317 2.39
6 65 2 60 1:15 0.314 2.37
7 75 1 90 1:15 0.330 2.5
8 75 1.5 60 1:20 0.321 2.42
9 75 2 75 1:10 0.339 2.56
K1 6.98 7.19 7.04 7.20
K2 7.20 7.19 7.38 7.25
K3 7.48 7.280 7.24 7.21
k1 2.327 2.397 2.347 2.400
k2 2.400 2.397 2.460 2.417
k3 2.493 2.427 2.413 2.403
极差 0.166 0.030 0.113 0.017
最佳条件 A3 B3 C2 D2
正交实验效应曲线图
由表7可知,在正交实验设计的范围内,最佳的实验方案为A3B3C2D2,即水浴提取温度为75℃,乙醇浓度为75%,提取时间为2h,料液比为l:15。由表7极差分析可以得出,影响总黄酮提取得率因素的主次顺序为ACBD,即水浴温度>乙醇浓度>提取时间>料液比。提取桑葚总黄酮的最佳工艺条件为A3C2B3D2,即水浴温度为75℃,乙醇浓度为75%,提取时间为2h,料液比为l:15。此条件下测得桑葚总黄酮的提取率约为2600mg/kg。
3.3 四种树脂静态吸附与解吸
3.3.1 四种树脂静态吸附
分别量取大孔吸附树脂D-101、D-101-I,DM130,DM301各5g经过(预处理、水溶胀体积)置锥形瓶中,各加入上述制备的提取液80mL,每份树脂加20ml提取液,浸泡24 h,充分吸附后,过滤,用少量蒸馏水淋洗树脂,将滤液与淋洗液合并,作为吸附残液。分别测定各树脂吸附残液以及树脂吸附前样品的差示吸收光谱,树脂吸附量由下式计算[14]-[15]:
吸附量 =
3.3.2 四种树脂静态解吸
将静态吸附后滤出的树脂分别用80%的乙醇60 mL浸泡24 h,充分解吸后过滤,用少量80%的乙醇冲洗树脂,合并人滤液中。测定滤液的吸收光谱,树脂解吸量、解吸率[16]由下式计算:
解吸量
解吸率=
不同型号树脂对桑葚总黄酮的吸附—解吸性能
大孔吸附树脂D-101、D-101-I、DM130、DM301对桑葚总黄酮的静态吸附和静态解吸效果见表8。
表8 不同型号树脂吸附—解吸性能的结果比较
树脂型号 吸附量(mg/g) 解吸量(mg/g) 解吸率(%)
D-101 6.90 6.32 91.6
D-101-I 6.77 5.92 87.4
DM130 6.866 5.56 80.9
DM301 6.65 6.07 91.2
从表8中数据可以看出,三种树脂的吸附量D-101> DM130> D-101-I> DM301,但是解吸量和解吸率是:D-101> DM301> D-101-I> DM130,经综合考虑D-101树脂的吸附—解吸性能较好,故以下对吸附条件优化选择D-101树脂。
3.3.3 四种大孔吸附树脂的相关参数
表9 四种大孔树脂的相关参数
型号 直径/mm 表面积/ m2*g-1 平均孔径/A 外观 极性
D-101 0.3-1.25 ≥400 90-100 乳白色 非极性
D-101-I 0.3-1.25 ≥600 90-120 乳白色 极性
DM130 0.3-1.25 ≥500 130-140 乳白色 弱 极性
DM301 0.3-1.25 ≥330 90-100 乳白色 中极性
3.4 大孔吸附树脂分离纯化实验分析
3.4.1 pH值对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
准确量取60mL提取液5份,每份树脂加12ml提取液,一份不凋pH值,另外4份分别调pH值至3.0,4.0、6.0,7.0,制成pH值为3.0、4.0、5.5(原液)、6.0、7.0的5份溶液,温度都为室温(25℃),加入14 mL D-101树脂,静态吸附24 h,过滤,并用少量水淋洗树脂,合并滤液及淋洗液,得到不同pH值的吸附残液,测定吸收光谱,按以上方法计算吸附量[11]。
表10 pH值对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
序号 上样液pH值 吸附量(mg/g)
1 3.0 3.370
2 4.0 3.365
3 5.5(原液) 3.326
4 6.0 3.075
5 7.0 2.956
图6 pH值对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
图6显示pH约为3.0-4.0时,D-101树脂吸附黄酮类化合物能力可被显著提高。吸附能力提高的原因可能是由于在pH约为3.0-4.0时,黄酮类化合物主要以游离分子状态存在,在此分子状态下非极性大孔吸附树脂D-101可有效地吸附溶质分子。
3.4.2 无机盐浓度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
准确量取48 mL提取液4份,每份树脂加12ml提取液,一份不加无机盐(NaCl),另一份加NaCl,使溶液中NaCl浓度为3%,一份浓度为6%,一份浓度为10%,四份份pH都调到4.0,温度都为室温(25℃),静态吸附24 h,过滤,并用少量水淋洗树脂,合并滤液及淋洗液,测定吸收光谱,按以上方法计算吸附量。
表11 无机盐浓度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
序号 (NaCl)浓度(%) 吸附量(mg/g)
1 原液(不加 (NaCl)) 3.365
2 3(%) 3.564
3 6(%) 3.573
4 10(%) 3.578
图7 无机盐浓度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
图7显示加入无机盐NaCl浓度时,D-101树脂吸附总黄酮类化合物能力可被显著提高。但随着NaCl浓度的增长,总黄酮吸附量增长速度相差不大。综合各方面分析,因此选取无机盐NaCl浓度为3%-6%比较合适。
3.4.3 温度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
准确量取60mL提取液5份,每份树脂加12ml提取液,一份为室温25℃,另外三份分别使水浴温度为40℃,50℃,60℃,70℃,五份pH都调到4.0,静态吸附24 h,过滤,并用少量水淋洗树脂,合并滤液及淋洗液,测定吸收光谱,按以上方法计算吸附量[17]。
表12 温度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
序号 温度(℃) 吸附量(mg/g)
1 室温(25℃) 3.365
2 40 3.452
3 50 3.503
4 60 3.396
5 70 3.388
图8 温度对D-101树脂吸附桑葚总黄酮能力的影响
图8显示,吸附量随着温度的提高也随之增加,然后下降,以上数据显示,50℃时,D-101树脂吸附的产量最多,所以吸附效果较佳的吸附水浴温度为50℃。
3.4.4 乙醇洗脱剂浓度对解吸率的影响
一般地,对于非极性树脂,洗脱剂的极性越小,洗脱力越强。本实验选择了乙醇水溶液作为洗脱剂,比较不同浓度的乙醇水溶液的洗脱效果,通过考察解吸量来确定洗脱溶剂[18]。
表13 乙醇洗脱剂浓度对D-101树脂解吸桑葚总黄酮能力的影响
序号 乙醇浓度(%) 解吸量(mg/g)
1 20 2.568
2 30 2.625
3 40 2.686
4 50 2.954
5 60 2.841
6 70 2.827
7 80 2.850
8 90 2.833
图9 乙醇洗脱剂浓度对D-101树脂解吸桑葚总黄酮能力的影响
图9显示,解吸量随着乙醇浓度的提高也随之增加,然后下降,以上数据显示,50%的乙醇水溶液洗脱的总黄酮产量最多,所以洗脱效果较佳的乙醇浓度是50%。
3.4.5 乙醇的洗脱速率对解吸率的影响[19]
将总黄酮的样品溶液100ml 5份,分别上柱,完全吸附后,先用去离子水进行洗柱,然后分别用3倍柱体积50%的乙醇分别以0.5、1.0、2.0、3.0、4.0ml/min的速率进行洗脱,收集洗脱液测定总黄酮含量,计算解吸出的总黄酮的解吸率,结果见图10
表14 乙醇洗脱速率对解吸率的影响
序号 乙醇洗脱速率(ml/min) 解吸率 (%)
1 0.5 88.65
2 1 86.37
3 2 78.39
4 3 70.88
5 4 65.72
图10 乙醇的洗脱速率对解吸率的影响
乙醇的洗脱速率越快解吸率越低,因此洗脱时宜慢不宜快,当考虑洗脱速率小则洗脱时间长,故选择洗脱速率则要根据解吸率及时间综合考虑,图10中可以看出,当洗脱速率为0.5ml/min时洗脱效果较好,而洗脱速率为1.0ml/min时洗脱效果也相差不大,因此洗脱速率以0.5-1.0ml/min为最佳洗脱速率。
3.4.6 乙醇洗脱用量对解吸率的影响
将总黄酮样品的溶液100ml 5份,分别上柱,完全吸附后,再用去离子水进行洗柱,然后分别用1倍柱体积、2倍柱体积、3倍柱体积、4倍柱体积、5倍柱体积50%的乙醇以1.0ml/min的速率进行洗脱,收集洗脱液测定黄酮含量,计算解吸出的总黄酮的解吸率,结果见图11
表15 乙醇洗脱用量对解吸率的影响
序号 乙醇洗脱用量(柱体积数) 解吸率 (%)
1 1 65.78
2 2 80.29
3 3 86.37
4 4 87.55
5 5 88.48
图11 乙醇洗脱用量对解吸率的影响
从图11中可以看出,当乙醇的洗脱用量达到3倍柱体积数时,解吸率接近90%,超过3倍柱体积时,解吸率基本不增加。因此,乙醇的最佳洗脱用量为3倍柱体积数。
3.5 大孔树脂的预处理与强化再生
3.5.1 大孔树脂的预处理
商品树脂均残留惰性溶剂,故使用前根据应用需要,必须进行不同深度的预处理,在提取器内。加入高于树脂层10-20厘米的无水乙醇浸泡3-4小时,然后放净洗涤液,为一次提取过程。用同样方法反复洗涤至出口洗涤液在试管中加3倍量水不显浑浊为止,后用清水充分淋洗至无明显乙醇气味,即可进行一般使用。净品树脂已作深度处理,可直接使用,或按前款3项执行。
3.5.2 大孔树脂的强化再生
当大孔树脂正常使用一定周期后,吸附能力降低或受急性严重污染时,需要强化再生处理,其方法是加入高于树脂层10-20厘米的3%-5%盐酸溶液浸泡2-4小时后,用同样浓度5-7倍体积量盐酸溶液淋洗,再用纯水充分淋洗,直至出口洗涤液PH值呈中型,然后以5%氢氧化钠溶液按以上方法浸泡2-4小时,并用同样方法淋洗至通 完5-7倍体积量氢氧化钠溶液,再用水充分淋洗直至出水PH值呈中型,即可再次投入使用。树脂强化再生还需根据污染程度,酌情加减酸、碱浓度及用量[20]。
3.6 小结
选用D-101大孔吸附树脂可有效地从桑葚中提取生物类总黄酮类有效成分,提取的最优 条件,即:以75%乙醇为提取剂,提取水浴温度75℃,提取料液比为1:15 ,提取时间为2 h;较优的分离纯化条件为:待分离样品溶液pH值调至3.0-4.0左右,无机盐(Nacl)的浓度为3%-6%,吸附水浴温度为50℃,洗脱最佳溶剂为50%的乙醇溶液,洗脱最佳速率0.5-1.0ml/min,洗脱最佳用量为3倍柱体积。用上述提取,吸附、分离纯化条件后得到生物类总黄酮的提取率可以达到 2600mg/kg(以芦丁计),生物类总黄酮的含量接近50%。方法对桑葚中总黄酮工业化生产具有一定的应用价值。总的说来,本文在实验方法上简单易操作,提取率高,实验的重复性好。如果能将这些实验应用到生产实践中,使桑葚能够得到更好的利用,具有一定的实际意义。但在实际应用中还有许多实际问题,还需进一步扩大实验水平,对工艺条件进一步细化优化,进一步提高提取率,简化生产工艺,使得人们能够更有限的利用一些资源。
4 总结与展望
全球对植物提取物制品的需求量日益增多,全球植物药市场2006年产值将突破350亿美元,近年来上市的保健产品中,很大一部分其主要功效成分都属于黄酮类化合物,涉及功能食品的许多方面,如防衰、防癌、提高免疫力、降脂、降压食品等,由于黄酮具有防治心脑血管疾病、防癌抗癌等药理作用,许多国家正在开发相关产品,前景十分看好。本实验所采用的方法简单,能建立实验室小型工艺,药品,试剂等也容易购得,当然本实验也存在一些问题,但通过以后的研究一定可以得以改善,得出更优良的方案。另外在黄酮新产品开发和利用中,前景十分看好。现代市场上无论是国内还是国外对生物类黄酮的提取的原料主要是大豆类与蔬菜类物质,但到目前为止,从桑葚中提取生物类总黄酮的研究还没有报导,。研究表明,现在农村对桑葚浪费比较严重,一般都作废弃处理,或者到市区以水果类廉价卖出,但是如果把这部分资源利用起来,市场前景是广阔的,同时也为黄酮的提取提供了一个新的途径。据调查,桑葚中含黄酮量为0.41%,主要为芦丁,槲皮素与花青素,桑葚中含有丰富的生物类黄酮,因而从桑葚中提取生物类黄酮可能会具有广阔的市场前景,同时也是制备与提取生物类黄酮的又一种方法。由于生物类黄酮在特定方面有着显著的作用与疗效,黄酮受到越来越多人的重视与发展生产。而且,现在的黄酮提取主要是大豆类物质与蔬菜类物质,且形式比较单一。桑葚在江浙地区及南方都有生长,这部分资源一直都没很好利用起来,如果利用起来,可节省生产成本所以开发这个项目具有较好的产业化市场前景。我们用于生产生物类黄酮的原料为我国南方的桑树林(桑葚) 资源丰富,分布很广,桑葚的开发利用前景十分广阔。,这种桑葚,利用的资源巨大,将低价的桑葚迅速转化为系列产品,潜力是巨大的。这样不仅能为桑农增加经济收入,为国家创造更多的财富,而且能满足市场对桑葚保健食品的需求,取得很好的经济效益和社会效益。桑葚及其制品已在我国南京、上海、杭州等大城市上市,很受消费者欢迎。由此可见,不存在原料不足和原料价格昂贵的问题;其次,如果工艺全自动化,实现产品工业化生产,可以说,未来的产品不仅具有非常理想的市场而且更具有令人满意的利润空间。传统的生物类黄酮制取工艺生产周期长,生产成本重,从原料成本分析,大大加重企业负担,桑葚本身就是一种药材,而且营养价值很高,含维生素,氨基酸,矿质元素等含量丰富.采用桑葚,节省成本,另一方面,也给农民带来一定的经济收入。
致谢
首先感谢我的导师黄俊老师,首先我觉得他是一个很亲近的人,平易近人,很乐于和学生谈心,对工作严谨细致、一丝不苟,我的毕业设计刚上去,他就晚上修改了一下,第二天把一些错误的跟我详细讲解,也教了我做事的态度和做人的态度,在此我再次深表感谢。虽然充分考虑到了实验过程中困难以及失败,但是不免因此而沮丧和失落,感谢指导老师黄俊老师帮助及时纠正错误与调整研究方法,解决各种困惑;感谢我的同学在精神和物质上的帮助,实验的进度和各位的关心帮助是分不开的。再次感谢我的导师黄俊老师,回首四年,转瞬即过,以后将要踏上社会岗位,同学们都要各奔东西了,真的希望大家一路走好,记住我们在一起的日子。最后感谢我的母校浙江科技学院,还有所有帮助我的朋友们,谢谢!
沈智翔
二OO九年六月四日
于杭州
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