玉米醇溶蛋白的脫色技術(shù)研究.pdf

1、玉米醇溶蛋白因其成膜性、生物相容性、疏水性和較強(qiáng)的自組裝性，在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而現(xiàn)有的工業(yè)化玉米醇溶蛋白因含有色素類物質(zhì)而呈黃色且伴有異味，限制了產(chǎn)品在制藥、化妝品和食品加工等領(lǐng)域的推廣及應(yīng)用。為此，本文以黃色玉米醇溶蛋白為對象，進(jìn)行玉米醇溶蛋白的活性炭脫色工藝，脫色過程的熱力學(xué)、動力學(xué)，以及玉米醇溶蛋白的冷凍沉淀脫色工藝研究。論文主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下：
　　（1）以色素吸附率和蛋白損失率為綜合指標(biāo)，比較了

2、活性炭P（ACP）和Draco活性炭（ACD）的吸附效果以及玉米醇溶蛋白萃取液和復(fù)溶液在脫色效果方面的差異。結(jié)果表明，ACP作為吸附劑脫色玉米醇溶蛋白時(shí)，色素吸附率和蛋白的損失率分別高于76％和低于25%，脫色效果優(yōu)于ACD，兩種活性炭均有良好的脫色效果。分別以玉米醇溶蛋白復(fù)溶液和萃取液作為吸附對象時(shí)，色素吸附率和蛋白的損失率無顯著性差異。
　?。?）對ACP和ACD進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，揭示兩者脫色效果存在差異的內(nèi)在原因。結(jié)果顯示，AC

3、P的比表面積（>1400m2/g）和總孔容積（>1.3cm3/g）明顯優(yōu)于ACD的比表面積（779.809 m2/g）和總孔容積（0.626 cm3/g），但ACD表面有較多的羧酸和內(nèi)酯類含氧官能團(tuán)，導(dǎo)致ACD的脫色效果僅略遜于ACP。由此表明，活性炭脫色玉米醇溶蛋白的效果不僅孔隙結(jié)構(gòu)和比表面積影響，還與活性炭表面的化學(xué)基團(tuán)相關(guān)。ACP顆粒粒徑分布150 nm和250 nm左右，而ACD顆粒粒徑主要分布在300 nm左右，粒徑分布集中，

4、有利于脫色后的固液分離。因此， ACD是用于玉米醇溶蛋白的脫色的理想吸附劑。
　?。?）以ACD為吸附劑，進(jìn)行吸附等溫線、熱力學(xué)參數(shù)和吸附動力學(xué)研究。Langmuir等溫模模型和Freundlich等溫模型能很好地描述活性炭對色素和蛋白質(zhì)的吸附（R2>0.999），說明活性炭對色素和蛋白質(zhì)的吸附既有單層吸附又有多層吸附?；钚蕴吭谖缴睾偷鞍走^程中，吸附焓△Ha0>0，吸附熵變量△S0>0，吸附自由能△G0<0，表明活性炭對色素和

5、蛋白質(zhì)的吸附均是一個(gè)自發(fā)、吸熱和熵增的過程，溫度升高有利于吸附過程的進(jìn)行。吸附動力學(xué)結(jié)果表明，Lagergren擬二級速率方程適合描述活性炭吸附色素和蛋白質(zhì)的動力學(xué)過程，活性炭吸附色素和蛋白質(zhì)的過程是物理和化學(xué)復(fù)合吸附過程。Weber and Morris顆粒內(nèi)擴(kuò)散方程擬合結(jié)果表明活性炭吸附色素和蛋白質(zhì)過程的速率受液膜擴(kuò)散和顆粒內(nèi)擴(kuò)散同時(shí)控制。
　?。?）通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，研究玉米醇溶蛋白的冷凍沉淀脫色工藝。單因素試