新生磷酸钙对蔗汁中的三种酚类物质的吸附特性研究

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甘蔗中的酚类物质通过酶和化学作用形成的酚类色素是蔗汁色值加深的主要因素之一,蔗汁澄清过程中磷酸钙的吸附作用对蔗汁的脱色起着重要作用。本文研究了新生磷酸钙对蔗汁中存在的没食子酸、绿原酸、香兰素等3种酚类物质的吸附特性,研究结果如下:1.在水溶液体系和10%蔗糖溶液体系中新生磷酸钙对没食子酸、绿原酸、香兰素的吸附动力学皆符合准二级动力学方程。当初始质量浓度分别为25、50、75mg·L-1时,新生磷酸钙对水溶液中没食子酸的准二级吸附速率常数分别为6.716×10-2、2.694×10-2、1.675×10-2g·mg-1·min-1,对绿原酸的准二级吸附速率常数分别为1.9802×10-2、0.9767×10-2、0.5219×10-2g·mg-1·min-1,对香兰素的准二级吸附速率常数分别为2.6767×10-2、1.3243×10-2、0.8715×10-2g·mg-1·min-1。与在水溶液体系中的吸附实验相比,新生磷酸钙对三种酚类物质的吸附速率会因蔗糖存在而降低,表现在蔗糖溶液体系中新生磷酸钙吸附三种酚类物质达到吸附平衡的时间有所延长。当初始质量浓度分别为25、50、75mg·L-1时,10%蔗糖溶液中新生磷酸钙对没食子酸的准二级吸附速率常数分别为6.143×10-2、2.684×10-2、1.490×10-2g·mg-1·min-1,对绿原酸的准二级吸附速率常数分别为1.5195×10-2、0.8134×10-2、0.4739×10-2g·mg-1·min-1,对香兰素的准二级吸附速率常数分别为2.6697×10-2、1.2888×10-2、0.8246×10-2g·mg-1·min-1。2.新生磷酸钙对水溶液和10%蔗糖溶液中没食子酸、绿原酸和香兰素的吸附量随pH的变化规律相同,当pH值低于6时,新生磷酸钙对三种酚类物质的吸附效果较差,之后新生磷酸钙的吸附效果随着pH的升高而迅速上升,对三种酚类物质的吸附量在pH7.2~7.5之间出现最大值。当pH值高于7.5时,随着体系pH的升高,对没食子酸、绿原酸和香兰素的吸附量迅速降低。与在水溶液体系中新生磷酸钙的吸附效果相比,新生磷酸钙在10%蔗糖溶液中对没食子酸、绿原酸、香兰素的吸附量随pH的变化规律与在水溶液中的变化规律相同,但吸附量有所降低。3.在水溶液体系和不同溶度的蔗糖溶液体系中新生磷酸钙对没食子酸、绿原酸、香兰素的吸附都呈单分子层吸附,符合Langmuir等温吸附模型。体系中蔗糖浓度对新生磷酸钙对没食子酸、绿原酸、香兰素的吸附有一定影响,水溶液体系中新生磷酸钙的吸附量最大,随着蔗糖溶液浓度的升高,新生磷酸钙对没食子酸、绿原酸、香兰素的吸附量逐渐减少。当蔗糖溶液的浓度分别为0.0%、0.1%、0.5%、1.0%、5.0%、10.0%时,新生磷酸钙对没食子酸的饱和吸附量分别为8.4317、8.0906、7.7160、7.3964、7.0872、7.0771mg·g-1,对绿原酸的饱和吸附量分别为15.36、14.60、13.99、13.50、13.00、12.85mg·g-1,对香兰素的饱和吸附量分别为7.0373、6.6667、6.3251、6.0606、5.8685、5.8514mg·g-1。
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