木质纤维素对植物多酚的吸附机理及微观尺度的调控

合成吸附材料用于食品添加剂分离的安全性一直受到关注，开发高效安全的新型吸附分离材料具有重要的现实意义。本项目以茶多酚为代表，研究木质纤维素对植物多酚的吸附机理，探讨微观结构对茶多酚吸附的吸附分离过程的影响，并在微观尺度上对木质纤维素的进行调控，进而提高其吸附容量，并采用固定床吸附对分离过程的热力学、动力学、分离过程进行研究，探讨茶多酚在木质纤维素介质中的传质过程。研究结果将对开发新型的吸附分离材料和食品功能组分分离技术开辟新的途径。

工业上常用大孔吸附树脂作为吸附材料分离是植物多酚，然而大孔吸附树脂的食品安全问题一直受到关注，开发高效安全的新型吸附分离材料具有重要意义。木质纤维素对茶多酚具有吸附特性，但木质纤维素对茶多酚的吸附容量小，其工业化应用受到限制。本研究通过对木质纤维素机理进行研究，探讨提升木质纤维素材料对茶多酚吸附能力的途径。. 木质纤维素充分吸附茶多酚至饱和，经190℃处理固定。处理后的材料对没食子基酯型儿茶素（(-)-Catechin gallate，(-)-Epicatechin gallate，(-)-Gallocatechin gallate，(-)-Epigallocatechin gallate）的吸附能力要小于对照，而对非酯型儿茶素如(+)-Catechin，(-)-Catechin， Epigallocatechin (-)-Catechin的吸附能力没有明显变化。通过Boehm滴定吸附材料表面活性基团，发现木质纤维素吸附了TP过后，其表面酚羟基的含量从0.33mmol/g下降到0.01mmol/g，而其他基团如内酯基和羰基明显上升，羧基含量变化不大。表明酚羟基在木质纤维素对茶多酚的吸附过程中起着重要作用，印证了项目最初的推断，即木质纤维素中起吸附作用的是其组分之一——木质素上的酚羟基。. 将木质纤维素、明胶及壳聚糖共混材料经过加热固定，形成稳定的共混材料。在3g/L茶提取物溶液中，对儿茶素总量的吸附，共混材料对儿茶素的吸附总量达到638.08mg/g，与对照的408.13 mg/g有显著提高，而对咖啡因的吸附能力明显减小。表明通过明胶、壳聚糖与木质纤维素共混获得的材料在吸附分离茶多酚方面具有较好的效果，对木质纤维素制备茶多酚吸附材料的绿色改性提供了较好的方向。