活性炭处理玉米油中苯并芘的工艺和机理研究

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玉米油是富含生理活性成分的营养价值很高的食用植物油。玉米油中含有86%左右的不饱和脂肪酸,其中亚油酸约占56%;玉米油中富含维生素E和植物甾醇。玉米油具有能调节和降低血脂、促进心脑血管病人健康等功效。苯并芘是一种常见的活性致癌物质。GB2716~2005《食用植物油卫生标准》中规定食用植物油中苯并芘的含量不得超过10μg/g。食用植物油中苯并芘的含量与植物油料原材料的质量有密切关系,不当的晾晒条件会使马路上沥青中的苯并芘进入到油料作物中,同时,一些小的炼油厂进行的高温蒸炒等过程会使油脂中的有机物质生成苯并芘。因此,研究玉米油中苯并芘的脱除工艺及机理有重要的意义。本文改进了玉米油中苯并芘的检测方法。针对国标方法中存在的氧化铝制备、氧化铝装层析柱过程繁琐,洗脱程度不明确,从而导致回收率数据偏低且不稳定的问题,我们对方法进行了改进,选择专门的SPE固相萃取柱,淋洗剂选用异丙醇/正己烷(v/v=1:4),洗脱剂选择用丙酮,将收集到的6 mL洗脱液转移至10 mL玻璃小瓶中,玻璃瓶置于80℃的金属浴中用氮吹仪吹干,省去了使用旋转蒸发仪这一步骤,简化了操作。研究了活性炭吸附玉米油中苯并芘的机理,分析了活性炭对苯并芘的去除率。研究了时间、温度、活性炭用量等因素对吸附过程的主要影响,并对吸附过程中的动力学和热力学规律进行了探讨。研究结果表明改进的方法比国标法具有更高的稳定性,回收率在90%以上,相对标准偏差RSD为1.93%;活性炭去除玉米油中的苯并芘效果明显,在110℃条件下,加入样品质量的0.3‰的活性炭,磁力搅拌器上搅拌30 min后,苯并芘含量为10μg/kg左右的玉米油样品的去除率就能达到99%以上。交换过程中的动力学切合准二级反应动力学,其中Body液膜扩散为关键控制步骤;计算所得的吸附热力学参数(0(35)G、0(35)H、0(35)S)表明吸附反应是一个吸热的、自发进行的过程。
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