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、疏水性和較強的自組裝性，在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。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)域的推廣及應用。為此，本文以黃色玉米醇溶蛋白為對象，進行玉米醇溶蛋白的活性炭脫色工藝，脫色過程的熱力學、動力學，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，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，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溶液和萃取液作為吸附對象時，色素吸附率和蛋白的損失率無顯著性差異。
　?。?）對ACP和ACD進行結(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，導致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基團相關(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，進行吸附等溫線、熱力學參數(shù)和吸附動力學研究。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。活性炭在吸附色素和蛋白過程中，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)的吸附均是一個自發(fā)、吸熱和熵增的過程，溫度升高有利于吸附過程的進行。吸附動力學結(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)的動力學過程，活性炭吸附色素和蛋白質(zhì)的過程是物理和化學復合吸附過程。Weber and Morris顆粒內(nèi)擴散方程擬合結(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散和顆粒內(nèi)擴散同時控制。
　?。?）通過單因素試驗和響應面優(yōu)化試驗，研究玉米醇溶蛋白的冷凍沉淀脫色工藝。單因素試