壳聚糖类树脂吸附分离茶多酚的研究

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1、摘要摘要本论文的研究工作主要含以下三部分：首先采用醇提法浸提茶多酚，探讨了各因素对茶多酚浸提率的影响，结合正交试验确定了最佳工艺条件，为后续研究提供了基础。其次采用相转移法，制得珠状壳聚糖树脂，通过红外和热稳定性测试对该树脂进行结构和性能的初步表征，探讨了吸附因素(吸附时+间、pH值、吸附温度、供试液浓度)对吸附效果的影响和解吸因素(解吸剂种类、解吸时间、pH值、离子强度)对解吸效果的影响，并用HPLC检测所得茶多酚产品的纯度。结果表明：该树脂对茶多酚具有良好的吸附性，单位吸附量可达264mg／g，多次洗脱后，解吸率可达72％，所得产品中茶多酚含量为91．51％，咖啡碱含量为6．32％。最

2、后将壳聚糖树脂胺基化改性，以增加树脂的机械性能、耐酸性和活性基团。研究了该树脂对茶多酚的吸附行为和解吸因素对解吸效果的影响，通过动态试验，考察了上样流速对吸附效果的影响，并对所得产品进行I-IPLC纯度检测。结果表明：该树脂对茶多酚的吸附行为符合Langmuir和Freundlich等温式，其最大吸附量Qm戤可达486．0mg／g，吸附树脂经多次洗脱后，解吸率可达64％，动态试验中，上样流速对吸附效果的影响很大，上样速度越小，茶多酚的泄漏量越小，吸附率越高，反之，亦然，所得产品中茶多酚含量为92．23％。关键词：茶多酚，壳聚糖树脂，吸附，解吸，处理中文文摘茶多酚是一种天然、高效、安全的抗氧

3、化剂，也是一种理想的天然药物，具有明显的抗衰老、消除人体过剩的自由基、去脂减肥、降低血糖、血脂和胆固醇、预防心血管疾病、抑制肿瘤细胞等药理功能，还有防腐保鲜、杀菌、除臭等功能。因而茶多酚在食品、油脂、医疗保健、日用品、饲料等领域具有广阔的应用前景。壳聚糖是甲壳素的NI脱乙酰基产物，是自然界唯一的碱性多糖，。是一种安全、无毒的天然高分子化合物。近年来，壳聚糖作为一种新型的吸附分离材料，在水处理、金属离子富集回收、以及作为亲和色谱固定相、药物吸附和控缓释的载体等方面得到了广泛关注。但目前的研究多侧重重金属、生物大分子的吸附分离，而作为吸附剂分离提纯天然产物(如一些中药)的研究少见报道。本论文对

4、壳聚糖进行物理和化学改性，制备得到珠状壳聚糖树脂和胺基化壳聚糖树脂，并用这两种树脂吸附纯化茶多酚，探讨了多种因素对吸附效果和解吸效果的影响。本硕士论文主要分为以下五个部分：1．绪论对茶多酚和壳聚糖作了简要介绍。在茶多酚的研究方面，主要介绍了茶多酚的组成、结构、性质、提取方法及其在食品、医疗保健、日用化工等领域的应用；在壳聚糖的综述中，介绍了壳聚糖的结构、性质、改性，以及壳聚糖及其衍生物在吸附剂、医药、化工、食品、纺织等领域的应用：最后提出了本课题的研究意义、内容和创新点。2．茶多酚浸提条件探讨采用乙醇来浸提茶多酚，浸提过程中乙醇浓度、液料比、浸提温度、浸提时间和浸提次数是影响茶多酚浸提效果

5、的主要因素，根据单因素试验和正交试验的结果，确定了茶多酚浸提的最佳工艺条件为：乙醇浓度60％，液固i：1<,18：1，浸提温度为70*0，浸提2次，浸提40min，在此工艺条件下茶多酚的浸提率可达22．42％。3．珠状壳聚糖树脂吸附纯化茶多酚的研究采用相转移法，将壳聚糖粉末进行物理改性，制备得到粒度均匀、形状规整的白色珠状凝胶小球(珠状树脂)，并利用此树脂对茶多酚进行吸附分离，通过静态实验，考察了吸附时间、pH值、吸附温度、供试液浓度对吸附效果的影响和解吸剂种类、解吸时间、pH值、离子强度对解吸效果的影响，用HPLC将对树脂吸附前后的IV中文文摘茶汤溶液和所得茶多酚产品‘(解吸液减压蒸馏，

6、冷冻干燥后得到茶多酚产品)进行检测。结果表明：在25"C下，用pH值为5．6"-'5．8(aO用茶汤原液)吸附2h，单位吸附量可达264mg／g，并且该树脂对茶多酚的吸附既符合Langmuir等温线方程(线性相关系数R2=o．9937)，同时也符合Freundlich等温线方程(线性相关系数Rz=o．9757)，吸附过程属于单分子层吸附模型，具有典型的化学吸附性。其最大吸附量也很大，Q为615．8mg／g。解吸实验的较优条件：采用NaCI浓度为O．1mol／L，pH为6．0的70％乙醇溶液作为解吸剂，解吸2．5h，经过多次解吸后，解吸率可达72％。对树脂吸附前后的茶汤溶液进行HPLC分析，

7、得出珠状壳聚糖树脂对EGCG(茶多酚中最有效的儿茶素成分)有强吸附，对CAF(咖啡碱)的吸附量较小，说明壳聚糖树脂对茶多酚的吸附具有选择性，所得茶多酚产品中茶多酚含量为91．51％，咖啡碱含量为6．32％。4．胺基化壳聚糖树脂吸附纯化茶多酚的研究为增加树脂的机械性能和耐酸性，制备了胺基化壳聚糖树脂，并用该树脂对茶多酚进行吸附分离。通过静态试验，考察了不同吸附时间、介质酸度、溶液初始浓度下，胺基化壳聚糖树脂对茶多酚的吸附性