用活性炭吸附玉米油中苯并芘的条件探讨及热力学研究.pdf

粮食与食品工业
Vol,23.2016,No.2
Cereal and food Industrv
粮油工程
用活性炭吸附玉米油中苯并芘的条件
探讨及热力学研究
王月华,温江涛,孙冬梅,房涛
1.山东三星玉米产业科技有限公司(滨州256200)
2.滨州市食品药品检验检测中心(滨州256600)
摘要:本文以活性炭作为吸附剂对玉米油中的苯并芘进行吸附研究,研究了活性炭吸附苯并
芘的热力学模型,并且用吸附等温线对热力学参数进行了计算。结果表明:该吸附过程符合Lang
muir等温吸附模型,383.15K时活性炭对玉米油的. langmuir模型参数:苯并芘Cm、为
344.83g/g,b为0.217718g/g。通过吸附过程热力学参数可知,吉布斯自由能为负值说明玉米
油中的苯并芘在活性炭上的吸附是自发进行的过程,标准焓变是正值说明该吸附过程是一个吸热
的过程,升高温度有利于吸附反应的进行。
关键词:玉米油;活性炭;苯并芘; Langmuir等温吸附模型
中图分类号:"TS224.6文献标识码:B文章编号:1672-5026(2016)02-021-04
Discussion on the adsorption condition of benzopyrene
in corn oil using activated carbon and thermodynamic study
Wang Yuehua, Wen Jiangtao', Sun Dongmei, Fang Tao
1. Shandong Sanxing Corn Indurstry Scicnce Co, Ltd. (Binzhou 256200)
2. Binzhou City Food and Drug Inspection Test Center (Binzhou 256600)
Abstract: The benzopyrene in corn oil treated by active carbon and the thermodynamics o
adsorption were studied, thermodynamic parameters were calculated with the adsorption iso-
therm. The results show that the thermodynamics equilibrium accords with Langmuir model
Thermodynamic parameters such as enthalpy change(AH), free energy change (AG)and entro-
py change (AS) are calculated and adsorption process is spontaneous and endothermic. The
angmuir model parameters of activated carbin for corn oin with 383. 15 K: benzopyrene Cauas
344.83gg/g?b0.217718g/g
Key words: corn oil
ngmuir isotherm
玉米油因其含有高比例的不饱和脂肪酸,同时多数人特别是老年人来说是一种理想的食用保健
富含维生素E和植物甾醇,越来越受到消费者的欢油
迎,成为一种继大豆油、花生油、菜籽油后的新生油
有文献报道,植物油中苯并芘的来源主要有以
脂品种。玉米油不含胆固醇,清淡,不油膩,对于大下几种途径:粮食及胚芽在沥青马路上晾晒的过程
中,石化中的多环芳烃会被吸附;成品油包材物料中
收稿日期:2015-1-23
不合格的产品也含有苯并能残留:有的小厂为了提
作者简介:王月华,女,1969年出生,在读硕士,高级工程师
研究方向为食用油脂开发
高压榨率高温蒸炒致使胚芽中的脂类、蛋白质、碳水
21994-2018ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.net
粮油工程
王月华等:用活性炭吸附玉米油中苯并芘的条件探讨及热力学研究
化合物等发生热解形成大量的苯并芘;有的浸出性炭对玉米油中苯并芘的吸附量随着温度的升高而
厂使用劣质六号萃取溶剂,其含有的残留苯并芘会有上升的趋势,表明升高温度有利于吸附反应的进
进入到植物油脂中2-3
行。为了探究吸附反应模型,更好的对吸附机理进
苯并芘具有胚胎毒性,易诱发皮肤癌、肺癌、乳行研究,利用 Langmuir和 Freundlich等温吸附模
腺癌以及消化道癌等疾病,是公认的致癌物。另据型对图1的实验数据进行线性拟合
研究数据表明,苯并芘的毒性主要还表现在急慢性
毒性、致畸性与致突变性。预防苯并芘污染的措
施主要通过两个方面,一是在源头玉米及胚芽的储
240
存上,即采用绿色环保的包装材料,防止外在的苯并
0200
芘通过接触途径进入原材料,污染源头。二是在玉
米油的精炼过程中,注重精炼工艺的改进,防止油脂
160
一ロ-353.15K
O-383.15K
内部苯并芘的生成,有硏究数据表明,吸附法和高温
△-413.15K
120
脱臭法都可对苯并芘的脱除起到一定的效果?
本文主要介绍了用活性炭对玉米油中苯并芘的
C/(ug/L)
吸附,且对实验过程中的实验数据进行了热力学分
图1不同温度下的吸附等温线
析,通过计算得到了活性炭吸附苯并芘过程中的热
ang muir等温模型是单层吸附的理论模型
力学参数,为改进玉米油中苯并芘的去除提供一定
它的形式为
的理论依据。
bc
C
1材料和方法
1+b
还可以转化为:
1.1原料与试剂
玉米油,苯并芘标准品,活性炭(食品级):正己
3IIIHX
烷,丙酮,异丙醇,超純水,乙腈。有机试剂均为色谱
式中:C(g/L)和C(g/g)分别是吸附达到平
级
衡时,苯并芘在液相中和固相中的浓度;Cm、(Pg/g)
1.2检测仪器
是活性炭的最大吸附量?也是常数;b(g/pg)是
79-1磁力加热搅拌器,FA2004型电子天平. Langmuir I吸附平衡常数。以C/C对C.作图,得
IGC-12A型金属浴. Waters2695-2475液相色到一条直线(图2), Langmuir等温式的吸附平衡常
谱仪
数b,Cm。列于表1中。
1.3试验方法
取一定量的玉米油样品,加入苯并芘标准品,配
0.060
制成不同浓度的苯并芘玉米油样品。
在250mI.烧杯中加入100m[.待处理的玉米
0.045
油,放置于磁力加热搅拌器上,用温度计控制实验所
需的温度,待温度达到实验要求后,加入实验设定的
ロ353.15K
活性炭量,在实验设定的时间段内取样分析,苯并芘
383.15K
0.015
?413.15K
含量的测定分析采用 Waters2695-2475液相色谱
仪
C/(Hg/L)
2结果与讨论
图2不同温度下的 Langmuir