多孔淀粉对茶多酚的吸附热力学及复合物在卷烟降害中的应用研究
以玉米淀粉为原料,采用复合酶法制备多孔淀粉.以多孔淀粉为载体吸附茶多酚,研究多孔淀粉吸附茶多酚的影响因素,正交实验优化吸附条件.在最优吸附条件下制备多孔淀粉与茶多酚复合物(以下简称复合物).研究吸附热力学规律及吸附机理,考察复合物对卷烟主流烟气中有害成分(氨、巴豆醛、氰化氢、苯并[a]芘)的降害作用.HPLC法和对DPPH、ABTS清除自由基实验联合说明多孔淀粉有降低茶多酚自氧化速率的作用.扫描电镜(SEM)图可看到将原淀粉采用多孔化制备工艺后,在淀粉颗粒表面形成了疏松多孔类似于蜂窝状的结构,且多孔不仅仅分布在淀粉颗粒表面,还延伸至颗粒内部.DSC分析淀粉热焓特性的变化,结果表明酶解过程优先作用于淀粉的无定形区,使无定形区被破坏,产生疏松多孔结构,因此多孔淀粉能够最大限度的吸附茶多酚.采用单因素实验与正交实验研究多孔淀粉对茶多酚的吸附条件,得到最佳吸附条件为:吸附时间80min,吸附温度20℃,溶液pH为6,茶多酚浓度为4.5mg/ml.各因素对吸附量影响大小顺序为温度>茶多酚浓度>时间>pH.探讨多孔淀粉吸附茶多酚的吸附规律,用Freundlich和Langmuir吸附理论拟合吸附方程,研究表明吸附过程同时符合Langmuir(R2>0.99)和Freundlich(R2>0.97)热力学方程;根据吸附等量线计算微分吸附热,吸附热符合氢键键能范围,说明多孔淀粉对茶多酚的吸附属于氢键吸附;准二级动力学方程能够更好的描述多孔淀粉对茶多酚的动力学吸附过程.HPLC法分析测定茶多酚中7种主要儿茶素(EC,DL-C,EGCG,ECG,EGC,GCG,GC),以保留时间定性,内标法定量.色谱条件为Symmetry C18(4.6*150mm,5um)柱,柱温30℃,以0.5%乙酸∶乙睛=88∶12(v/v)为流动相,流速为1.2ml/min,UV检测波长275nm.以EGCG为衡量指标,HPLC法监测经过30天常温避光放置后复合物中EGCG含量变化,并通过对DPPH和ABTS自由基清除实验,共同说明多孔淀粉降低茶多酚自氧化速率的能力.结果表明30天后茶多酚中EGCG含量降低了8.38%,而复合物中EGCG含量仅下降了3.08%,且复合物仍维持较高的抗氧化能力.研究多孔淀粉及复合物对卷烟主流烟气中的氨、巴豆醛、氰化氢、苯并[a]芘的清除作用,结果表明二者均具有一定的清除效果,复合物的清除效果明显优于多孔淀粉,且随着时间的延长,复合物的清除效果依旧稳定.
- 作者：
- 骆慧敏
- 学位授予单位：
- 安徽农业大学
- 专业名称：
- 茶学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 杜先锋
- 中图分类号：
- TS231
- 关键词：
- 多孔淀粉；茶多酚；吸附；EGCG；烟气；降害
- porous starch； tea polyphenols； adsorption； EGCG； cigarette smoke； reducing the tar and pollution