磁性壳聚糖微球吸附苹果渣多酚的动力学及热力学分析

为了更好的利用胺基化磁性壳聚糖微球吸附分离苹果渣多酚的工艺,对其反应动力学和热力学进行了研究。主要采用Langmuir准一级动力学模型、Langmuir准二级动力学模型、Elovich方程及内扩散方程对吸附反应动力学过程进行拟合,并利用Langmuir等温吸附模型、Freundlich等温吸附模型及Temkin等温吸附模型对吸附反应热力学特性进行解析。结果表明:吸附动力学过程符合准二级动力学模型的描述,吸附温度越高,吸附速率常数和初始吸附速率越大,且平衡吸附量越高。吸附热力学过程符合Freundlich等温吸附模型,热力学参数ΔG<0,ΔH>0,ΔS>0,表明胺基化磁性壳聚糖微球对苹果渣多酚的吸附过程可以自发进行,并且是伴随着焓变>0的吸热过程。动力学及热力学研究为利用胺基化磁性壳聚糖微球进行苹果渣多酚的提取分离提供了技术依据。     

磁性壳聚糖微球吸附苹果汁有机酸的动力学及热力学特性

为充分利用中国丰富的苹果资源,开发多品类的苹果深加工产品,以磁性壳聚糖微球为吸附剂,通过磁分离技术,吸附获得苹果汁中的天然有机酸,并对其吸附过程进行研究。利用Lagergren准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich方程及内扩散方程对吸附反应动力学过程进行拟合;利用Langmuir等温吸附模型、Freundlich等温吸附模型及Temkin等温吸附模型对吸附等温数据进行拟合,并对其吸附反应热力学特性进行分析。通过比较线性拟合方程的决定系数,发现磁性壳聚糖微球吸附苹果汁中有机酸的动力学过程更加符合Lagergren准二级动力学模型,吸附温度越高,吸附速率常数和初始吸附速率越大,但平衡吸附量越低。等温吸附过程更加符合Langmuir等温吸附模型,表明该吸附过程更趋向于单分子层的化学吸附。298 K时,有机酸的饱和吸附量可达到188.679 2 mg/g,表明磁性壳聚糖微球是苹果汁中有机酸的1种高效吸附剂。热力学参数ΔG°0,ΔH°0,ΔS°0,表明磁性壳聚糖微球对苹果汁有机酸的吸附过程为熵增加的可自发进行的放热过程。动力学及热力学结果为磁性壳聚糖微球吸附苹果汁有机酸的研究提供了理论基础与技术支持。     

大孔树脂对苹果渣中多酚物质的吸附研究

通过静态吸附与解吸实验对8种大孔树脂进行筛选,结果表明:NKA-9型大孔树脂表现出最好的吸附性能与解吸效果,是较好的富集纯化苹果多酚树脂。通过单因素实验，确定NKA-9树脂的较佳动态吸附条件为苹果多酚液浓度2.50 mg/mL，pH 4.5，流速1.0 mL/min，较佳洗脱条件为乙醇浓度60%,洗脱流速1.0 mL/min,洗脱体积10 BV。     

苹果渣多酚提取工艺的优化

为优化苹果渣中多酚提取工艺,并得到提取工艺和多酚组成之间的关系,利用微波辅助提取法设计了由物料颗粒、液料比、乙醇浓度、微波功率和微波提取时间5个因素构成的多酚提取优化试验流程,构建了涵盖黄酮、原花青素2种典型多酚物质和抗氧化能力的提取工艺评价指标体系。采用证据理论对不同工艺在评价指标下的焦元进行识别,并基于信度函数和似真函数得到了不同提取工艺的效用区间和优化方案。优化结果为：物料颗粒60目,液料比30?mL/g,乙醇体积分数60%,微波功率600?W,提取时间70?s,此条件下苹果渣多酚的提取量为213.83?mg/100g,黄酮提取量为83.21?mg/100g,原花青素提取量为52.79?mg/100g,抗氧化的EC50值为3.71?mg/100mL,验证了采用证据理论进行苹果渣多酚提取工艺优化的有效性。     

联合提取分离苹果渣果胶和多酚工艺优化

为研究从苹果渣中联合提取和分离果胶和多酚的最优工艺条件,该文利用酸提法从干燥的苹果渣中提取果胶和多酚,并利用疏水性大孔树脂进行分离。结合一种基于区间数多决策属性的评价方法优化提取分离过程。提取参数为果胶的产量和多酚的产量;分离参数包括:多酚吸附率、果胶吸附率和果胶的色泽变化。经优化后,提取的最优性条件为:pH值2.0,温度95℃,提取时间1.5h和料液比1:20(g/mL)。果胶、多酚物质的平均提取得率为196.49和10.98mg/g,分别占单一提取产率的92.28%和85.92%。经优化得出:最佳的大孔树脂是XDA-5。根据最优分离条件可得到提取液中98.32%果胶和92.15%多酚。结果表明,多属性决策理论的评价方法应用在提取分离苹果渣是可行的,可减少试验量。     

黑曲霉固态发酵苹果渣产木聚糖酶的工艺优化研究

为了获得有较高酶活值的低成本木聚糖酶产品,试验以苹果渣和棉粕为基料研究了黑曲霉(Aspergillus niger SL-05)固态发酵产木聚糖酶的最佳条件.初步试验结果表明:以棉粕和苹果渣(1:1)作为基础氮源和碳源得到的发酵曲的酶活值最高.通过Plackett-Burman试验筛选出了对产酶影响显著的3个因素:尿素、KH2PO4、含水率.进一步试验采用二次回归正交旋转试验设计研究了自变量(尿素、KH2PO4、含水率)对黑曲霉SL-05产酶的影响,通过响应面分析获得了产酶的最佳条件.模型的方差检验显示总回归达到了显著水平(P＜0.05),失拟性检验不显著,说明模型适合并且预测尿素、KH2PO4、含水率对产酶的影响非常有效.在最佳条件(基料棉粕和苹果渣比例为1:1,第2氮源尿素2.6%,无机盐KH2PO4 0.09%,速效碳源葡萄糖2%,含水率62.9%,30℃培养60 h)下,分别获得T5662、30000 U/g的木聚糖酶和纤维素酶的高酶活发酵干曲.以廉价的工农业废料作为基本培养基获得了有较高酶活的产品,经济优势明显.     

啤酒花多酚类化合物提取工艺的优化研究

从提取溶剂及提取条件等方面对啤酒花多酚提取工艺进行了优化研究。用单因子试验对提取溶剂进行了筛选,结果表明丙酮和水组成的复合体系是理想的提取溶剂。用析因试验对提取条件进行了分析研究,结果表明丙酮浓度、提取温度、提取时间、料液比都对啤酒花多酚提取产生一定的影响,其中丙酮浓度和提取温度的影响最为显著。通过最陡爬坡试验和中心组合设计试验,优化得到最佳的多酚类化合物提取条件为：丙酮浓度为62％,提取温度为47℃,在此条件下啤酒花中多酚的最大提取量为47.40 mg·g^-1。     

壳聚糖澄清芦柑果汁工艺条件的优化

为了制备稳定的澄清芦柑果汁,该文基于Box-Behnken试验设计,探讨了壳聚糖浓度、澄清温度、澄清时间对果汁澄清度的影响;建立了二次多项式回归模型,分析模型的有效性与因子间的交互作用,并对壳聚糖澄清芦柑果汁的工艺参数进行了优化。结果表明：壳聚糖澄清芦柑果汁的最佳工艺参数为：壳聚糖浓度0.80 g/L、温度59℃和时间71 min。在此最佳工艺条件下果汁透光率达到97.8%,且试验结果与模型预测值（98.3%）相吻合,所得回归模型拟合情况良好（R2=0.9886）,达到设计要求。进一步对经壳聚糖澄清后的芦柑果汁的相关指标进行测定,发现果汁中可溶性固形物、维生素 C 及总酸含量依次从11.30±0.15%、31.33±3.25 mg/100mL、0.71±0.00 g/100mL略降为9.50±0.25%、21.8±5.28 mg/100mL、0.51±0 g/100mL,而总酚、果胶、蛋白质质量浓度依次从990.3±8.02 mg/L、366±4.70μg/mL、595.53±20.62μg/mL减少为557.87±4.67 mg/L、186.24±44.32μg/mL、26.42±0.30μg/mL 有较明显下降,但澄清后的果汁非生物稳定性很好。该试验用响应面法优选出的澄清工艺合理可行,为芦柑果汁深加工及果汁产品开发提供了理论依据。     

磁流体改性制备磁性肉骨生物炭及其对Cd2+的吸附特性

病死水产品(以非正常死亡鲤鱼为例)制成肉骨生物炭(Carp meat bone Biochar,CBC)应用于Cd2+污染修复,是实现水产养殖废弃物无害化、减量化和资源化处置的新途径.采用磁流体对CBC进行改性制备磁性肉骨生物炭(Magnetic Carp meat bone Biochar,MCBC),并考察磁流体改...     

低共熔溶剂提取核桃青皮多酚工艺优化及其抑菌活性

为了充分利用核桃副产物,减少环境污染,该研究以核桃青皮为研究对象,分别采用不同pH值(3、7、10)水溶液、50％乙醇溶液和低共熔溶剂(尿素/氯化胆碱:DES-UC,草酸/氯化胆碱:DES-OC)提取多酚.首先在温度80℃、液料比25 mL/g、低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents,DESs)配位剂...