橡子多酚的提取纯化工艺优化及重金属吸附动力学研究

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近年来,由于植物多酚独特的生物活性被广泛用于食品、药品、保健品及化妆品等领域,成为当前研究的热点。但是植物多酚种类繁多、结构复杂,不易人工合成,只能从天然物质中提取,为了研究植物多酚对重金属的吸附作用,并充分利用我国丰富的橡子资源,本试验以青冈栎树橡子为原料,研究橡子多酚提取工艺并用超滤膜进行分离纯化该提取物,通过高效液相色谱法对纯化物进行成分分析,最后测定橡子多酚对重金属的吸附能力。主要试验和结果如下:本研究首先从青冈栎树橡子中用超声波和微波辅助提取多酚类物质,根据提取结果比较两种方法的优劣,并分别得出最佳提取工艺条件。超声波辅助提取,提取剂浓度为60%的乙醇,提取时间为25min、超声波功率为300W、料液比为1:25,测得橡子多酚含量为12.01%。微波辅助提取的最佳工艺:提取剂浓度为60%的乙醇,提取时间21.8min,料液比为1:25,微波功率为318.5W,最终提取率为13.94%。从而得出,微波辅助提取法要优于超声波辅助提取法提取橡子多酚。通过静态吸附与解吸试验,用超滤膜对初步分离的青冈栎树橡子多酚类提取物进行分离纯化,得出最佳纯化工艺条件:采用截留分子为100kDa的超滤膜,浓度为0.4%,温度为30℃,压力为0.141MPa时橡子多酚提取率提高至40.12%。利用高效液相色谱法对青冈栎树橡子酚类物质成分进行定性分析,结果表明:橡子多酚试样中含有没食子酸、单宁、槲皮素和儿茶素等多酚类物质。青冈栎树橡子多酚的重金属吸附试验研究结果表明:橡子多酚对Cr6+、Pb2+、Cu2+、Zn2+的吸附速率都非常快,1h内即可吸附70%以上的重金属离子,4h内各重金属离子均可达到吸附平衡。用等温吸附模型进行研究发现,橡子多酚对Cr6+和Zn2+的吸附能较好的用Langmuir等温吸附模型来描述,相关系数分别达到0.9415、0.9924,而对于Pb2+和Cu2+的吸附用Frendlich等温吸附模型描述更符合。从等温吸附模型中可以得出橡子多酚的吸附重金属离子能力非常强,应用前景广泛,为进一步研究去除食品中重金属污染奠定了基础。
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