几种树脂对柚苷的吸附作用研究

几种树脂对柚苷的吸附作用研究 王 华 孙志高 汪晓红 唐忠海 蒋大斌 余恩惠 (中国农业科学院柑桔研究所，重庆，6307]2) z．x-~- 摘 要 对5种大孔树脂进行了柚苷静态菩暹吸附、动态吸附、解吸和果皮柚苷提取藏吸附 试验。结果表明这五种树脂对柚苷的吸附和解吸性能良好，其中A、B、C3种树脂赦果最佳，它 们的单分子层的饱和吸附量分别是 95．3mg／g，11]．5mg／g和115．0mg／g，对浓度1mg／ml 柚苷的无泄漏吸附量分别是34．7 mg／m1．32．8 mg／ml和37．5 mg／ml。只需要2～3倍床体 积的g5 己醇即可奎部洗脱柚苷 它们可用于柚苷的回收和提纯，以及柚和葡萄柚汁的脱 苦。 关t词 堂 ， 柚苷是柑桔黄烷酮中的一种重要苦味物 质，水中苦味阈值为 20ppm，分子式 C H。z o 结构式如图 1，分子量 580．54，体积 l8 3。A×9．0。A×5．9。A 、 图 l 柚苷的分子结构 它主要存在于柚类(Citrus grandis)、葡 萄柚(c．paradisi)和酸橙(c．口 r口m “m)的 果皮和种子中，其果肉也含有少许。柚苷有潜 在的经济价值，可用其制作二氢查尔酮类甜 昧剂、鼠李糖、色素，以及防治心血管病和炎 症等药剂“]。但是，若果汁中柚苷含量过高， 则苦味太重，会影响到感官质量，因此需要脱 苦处理。自70年代起，澳大利亚、美国、以色 列、日本等国开展了用树脂脱去柑桔果汁中 · 本研究樽到农业部“八五 项目和自然科学基童资助 ¨ 现在重庆市农机研究所工作 收藕时间：1997—04—14 ≯ ，景汁 ／ l 柠碱和柚苷等苦味物质的研究[|]，到8O年代 后期，澳大利亚、阿根廷、希腊、以色列、意大 利、日本、西班牙和美国已在生产上用树脂脱 苦[ 。近年来，我国也开展了树脂脱苦研 究[“ 。作者曾采用热水改良法提取柚和葡萄 柚果皮中的柚苷[1]，其中柚苷的沉淀和纯化 工艺较为复杂；若能利用树脂浓缩和纯化柚 苷，将会大大简化这一工艺。日本 Itoo等口] 曾成功地利用聚苯乙烯二乙烯基苯树脂Di— aion HP一20纯化柚苷。本试验旨在选择合 适的国产树脂，用于浓缩和纯化柚苷，改进 柚苷提取工艺；或者除去果汁中的柚苷，提高 果汁品质 1 材料和方法 A、B、C、D、E 5种树脂均由天津南开大 学高分子化学研究所提供，其部分树脂物理 性质见表 1 柚苷试样由作者从柚果中提取 纯化，用Davis法和 HPLC法测定 对这 五种树脂分别进行了静态、动态和柚苷提取 液的吸附试验，方法如下。 一 维普资讯 http://www.cqvip.com 食品与发酵工业 Food and Fermentation Industries Vo1．23 No．4 衰 1 几种树脂的鞠理性质 栝脂 极性 孔隙率( ) 平均孔径(A) 比表面(m ，g) 表观密度(g／mD A 弱 42～46 130～140 480～520 0 50 B 中等 54 70～80 306 0．70 C 无 50～60 290～300 500～600 0．46 1．1 静态吸附 每一种树脂都分别称取 0．3g干树脂，放 入三角瓶 中，加入不同浓度的柚苷溶液 5oral，用薄膜封El，于25℃放置24h，不时摇 动，测定被吸附后的样液中柚苷浓度。 1．2 动态吸附 每一种树脂都分别称取 15g干树脂，作 预处理后上床，通过 0．1 柚苷溶液，流速 lml／mln，记载各种树脂的床体积、无泄漏流 过的试液量，以及从泄漏开始直到饱和吸附 之问试液中柚苷浓度的变化状况，测定动态 吸附性能。树脂吸附饱和后用95 乙醇分批 定量洗脱柚苷，流速lml／min，测定各种树脂 的解吸性能。 1．3 对果皮柚苷提取液的吸附 定量称取葡萄柚果皮，绞碎后用热水提 取柚苷，制成柚苷含量为 0．2 的溶液 2500ml，分别用 500 ml通过这五种树脂床， 流速1 ml／min，到泄漏为止。再用5倍床体 积的95 乙醇洗脱，蒸馏除去洗脱液中的乙 醇，让柚苷沉淀并收集、干燥、称重。 2 结果s分教 (1)这 5种树脂对不同浓度柚苷的静态 等温吸附结果表明，随着柚苷浓度的增加，吸 附量也增加，但是当浓度增加到一定程度后， 吸附量的增大有一平缓区间(如图2所示拐 点)，这一平瑗区表示在相应浓度中的树脂单 分子层饱和吸附量。如图2所示，树脂 A在 柚苷浓度为 1．1 rag／m1时的单分子层饱和 吸附量为 95．3mg／g，树脂B在柚苷浓度为 0．9 mg／ml时的饱和吸附量为 111 5 mg／g， 树脂C在柚苷浓度为1．1 mg／ml时的饱和 吸附量为 115．0 mg／g，未画入图中的树脂 D 和 E分别为在柚苷 0．7 mg／ml时 63 mg／g 和 0．9 mg／ml时 90 mg／g。因此树脂 A、B、C 的静态等温吸附量较 D、E大。 E 苗 釜 掣 耀 二 E 挂 篁 i tm被体积 ([【I【) 图 3 几种树脂的柚苷吸附瞌线 (2)这 5种树脂通过 lmg／ml柚苷溶液 而无泄漏的溶液体积是 A470ml，B700ml， C630 ml，D410 ml，E275 ml，或者说是树脂 A床体积的 28倍，B的28倍，C的32倍，D 的 l4倍，E的8倍。如图3所示，树脂A、B、 C泄漏前 的吸附量分别是34．7 mg／ml或 42．3mg／g，32．8mg／ml或 54．7mg／g，37．5 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 23卷 第 4期 吴厚玖等：几种树脂对抽苷的吸附作用研究 39 mg／ml或 50mg／g，未画出图3的D和E树 脂分别是17．7mg／ml或 35．4mg／g和11．3 mg／ml或26．4mg／g。当吸附达到平衡时，它 们的吸附量即 A为 70．6 mg／ml或 80rag／ g，B为 50 mg／ml或 83．3 mg／g，C为 72；5 mg／m|或 96．7 mg／g，D 为37．7mg／ml或 75．3 mg／g，E为28．4 mg／ml或66．3 mg／g。 图4表明了A、B、c三种树脂的洗脱性 ； = 弹 姐 鼻 能，它们的洗脱峰集中，洗脱最高浓度 A 23．0 mg／ml，B z 3 rag／ml。C 28．2 mg／ml， 只要树脂床体积2～3倍的95 乙醇即可几 乎全部洗出所吸附的柚苷。此外树脂D和E 的洗脱最高浓度分别为27．7mg／ml和9．7 mg／ml，也只要 3倍床体积的95 乙醇即可 几乎全部洗脱 ，由此可见这 5种树脂均具有 良好的解吸性能。 l 脱 H- 【 U J) 图4 几种树脂对抽苷的洗脱曲线 (3)用葡萄柚果皮制得的500ml 0．2mg／ m1柚苷提取液分别通过这 5种树脂，经洗 脱、沉淀、干燥得到的柚苷量分别是A 0．526 g，B 0．904g，C 0．353 g，D 0．197 g，E 0．237 g 这五种树脂的吸附量是A 35．1 mg／g，B 62．3 mg／g，C 23．5 mg／g．D 13．1 mg／g·E 15-8 mg／g。 综上所述 ，这五种树脂对柚苷都有 良好 的吸附和解吸性能，其中又以A、B、C 3种树 脂最佳，可用于柚苷的回收和纯化，以及柚和 葡萄柚汁的脱苦。 Manlanr 和 Purics~曾指出，树脂的比表 面越大，对柚苷的吸附量亦越大，本试验的结 果与之不完全一致，树脂 C的 比表面大于 A，其静态和动态吸附量均大于 A，而树脂 B 的比表面比C和 A均小，其静态和动态吸附 量均大于A。相对来说，树脂交联度越高，比 表面越大，孔径越大，对柚苷的吸附量越大 。 因此，宜选择比表面大，孔隙率大，交联度高， 孔径大的树脂吸附柚苷。 参 考 文 献 1 1 吴厚玖等．全国食品掭加剂通讯，1992(3)： 96～ 97 2 程绍南等．食品与发酵工业，1992(2)：22～ 27 3 程绍南等．食品与发酵工业，1994(1)：13～ l9 4 虞炳钧．食品与酵工业，1983(4)；49～69 5 Itoo S et a1．Refining and crystallization ot naringin from pummelo fruit (Citrus grandis Osbeck)，Proc．Sixth Inter．Ckrus Congr (下转第 57页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 23卷 第 4期 蒋敦斌等 ：马I：1铁镀锡量 自动测量仪研制 57 The Instrument for Automatically Determining Tin Coating W eight of Tinplate Jiang Dunbin Li Wenyin Fu Zhitong (Electromechanieal Engineering Department，Tianiin Professions|College，TianJin，300402) Abstract The instrument for automatically determinig tin coating weight of tinplate has been developed．The problem for accurately locating the interfaces between Sn and FeSnz as well as FeSn2 and Fe layer has been successully solved by differential potential method．The instrument is controlled by microprocessor 8031．It has been made correction for error of de— terminaion resulting from charge current for couple electrolayer capacitor．The control prin— eiple．circuits as well as program flowchart are given in the paper，respectively． Key word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 tinplate，differential potential method，couple eleetrolayer capacitor，electrochem— leal equivalent (上接第 39页) 6 MaMan M ．Evaluation of the properties of polystyrenedivinyl benzene adsorbents for debitter— ing grapefruit juicet Ph．D．dessertation，Univ·of F1orida，Gainesviile 7 Matthews R F，et a1．Food Technology， l990(4)：130～ 132 8 Puri A．U S patent 4。439．458 9 Shaw P E．Citrus Industry，1990(6)：54～ 55 l0 Wu H．et a1．Some flavanones in the peeI of ten citrusspecies and varieties in China，Proc．Inter． Citrus Symp．Guangzhou—China，1990，844~ 849 Study on the Sorption of Naringin by Resins Wu Houjiu Jiao Bilin Wang Hua Sun Zhigao Wang Xiaohong Tong Zhonghai Jiang Dabin Yu Enhui (Citrus Research InstitutetChinese Academy of Agricultural Scinces，Chongqing，630712) Abstract Five big pore resins were used in an investigation On the static sorption at con— stant temperature，dynamic sorption，elution and sampled sorption in solution extracted from grapefruit peel on naringin．This experiment showed that all of the five resins used had good sorption and elution On naringin，of them the resins A ，B，C performed best，their mon0ln0lecular saturated adsorption capacity were 95．3 mg／g，111．5 nag／g and 115．0 mg／ g，respectively，their nonleakage saturated adsorption capacity On lmg／g naringin solution were 34．7mg／m1．32．8mg／ml and 37．5 mg／m1．The naringin On the adsorbents was eluted awav with two tO three fold of bed volume of ethano1．These resins eould be used as adsor- bents in a“xed—bed operation tO recover and purify naringin or for debittering grapefuit and pummelo juices． Key word naringin ，resins，sorption，elution 维普资讯 http://www.cqvip.com