中国黄酒中氨基甲酸乙酯的吸附减除技术研究

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氨基甲酸乙酯(EC)是一种存在于许多发酵食品中,却有食品安全风险的致癌物质。有效控制黄酒中氨基甲酸乙酯的含量对于黄酒的食品安全和行业发展具有重要意义。在本研究中,通过筛选得到能够吸附黄酒中氨基甲酸乙酯的吸附树脂,对其吸附能力进行考察,并探讨了其吸附黄酒中氨基甲酸乙酯的特性和机理。在此基础上,建立了用于实际工业生产的动态吸附方法,在不影响黄酒生产工艺的同时,可有效减除黄酒产品中的氨基甲酸乙酯含量,对黄酒风味没有显著影响。本论文的研究内容和结果主要有以下方面:(1)通过筛选得到一种吸附黄酒中氨基甲酸乙酯的吸附材料。使用静态吸附方法,树脂添加量为10%时,氨基甲酸乙酯吸附去除率可达71.71%;一次性添加30%或分3次每次添加体积分数为10%的树脂,可以基本去除黄酒中的氨基甲酸乙酯。(2)对该树脂吸附氨基甲酸乙酯的吸附特性和机理进行了考察,获得了吸附动力学与热力学的相关参数。该树脂吸附氨基甲酸乙酯的动力学研究表明,吸附过程符合准二级动力学模型,表观吸附活化能Ea为8.89×103kJ mol-1;热力学研究表明,该吸附过程符合Freundlich方程,293K时,该过程的焓变ΔH=414.44J mol-1,熵变ΔS=94.13J mol-1,吉布斯自由能变ΔG=-28.107kJ mol-1,该吸附过程是自发地、熵增加的吸热过程。(3)建立柱式动态吸附黄酒中氨基甲酸乙酯的方法,并进行放大试验。使用柱式连续吸附的方法,流速为2BV h-1,温度为30℃时,可得到较好的吸附处理效果;对于初始EC浓度不同(280μg L-1~600μg L-1)的样品,吸附去除率均在60%以上。树脂经过多次再生仍保持良好的吸附效果。柱式吸附前后黄酒中的风味物质没有明显变化,此吸附方法对黄酒风味影响较小。柱式吸附放大试验也表明此方法具有良好的吸附效果。
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