乌贼墨黑色素的制备及体内外铅吸附效果研究

为研究乌贼墨黑色素体内外吸附铅的效果,采用水洗、酸洗和碱性蛋白酶酶解制备乌贼墨黑色素,以体外铅吸附量为指标确定黑色素制备方法,并通过扫描电镜及傅里叶变换红外光谱进行表征;建立铅中毒小鼠模型(饮用醋酸锌溶液),通过测定小鼠体重、肝脏系数和肝脏及血液的铅含量,分析黑色素在体内的吸附效果,利用HE染色法观察肝脏的病变情况。结果表明:通过碱性蛋白酶酶解法制得的黑色素体外吸附铅的效果优于另外两种方法,吸附量达(256.06±14.12)mg/g。扫描电镜和红外光谱实验证实吸附反应发生在黑色素颗粒表层,主要功能基团有-OH,-NH,-COOH。中、高剂量组对小鼠肝脏和血液中铅的吸附效果显著(p<0.01),分别下降17.18%±0.76%和31.09%±2.48%,20.85%±0.96%和34.45%±3.31%。HE观察显示黑色素对促进肝脏的修复有一定作用。由此可知,利用碱性蛋白酶酶解法制备乌贼墨黑色素有良好的吸附性能,具有作为一种安全吸附材料的应用前景。     

乌贼墨黑色素对Pb~(2+)的吸附特性研究

以乌贼墨黑色素作为吸附剂对Pb2+进行吸附,分别考察初始离子浓度、溶液pH、吸附温度、吸附作用时间、乌贼墨黑色素添加量对吸附的影响。结果表明,pH4~5时,吸附率最高,温度对吸附基本不产生影响,乌贼墨黑色素对Pb2+的吸附率随初始离子浓度增大而下降,随吸附时间延长和吸附剂添加量增加而增加直至吸附饱和。乌贼墨黑色素对Pb2+的吸附过程符合Langmuir等温线方程和准二级动力学方程,吸附过程以单层吸附为主。     

响应面法优化鱿鱼墨黑色素吸附六价铬离子条件

以鱿鱼墨黑色素为吸附剂,在黑色素粉碎粒径90 目和质量浓度15 mg/mL条件下,进行六价铬离子Cr（Ⅵ）吸附条件优化研究,并探讨吸附机制。通过吸附温度、吸附时间和溶液pH值三因素三水平Box-Behnken响应面试验分析,确定鱿鱼墨黑色素吸附Cr（Ⅵ）最佳条件为吸附温度35 ℃、吸附时间90 min、溶液pH 5.2。在确定的最优吸附条件下,鱿鱼墨黑色素对总铬离子实际清除率达到64.86%。扫描电镜结果显示吸附Cr（Ⅵ）后鱿鱼墨黑色素的球形颗粒相互聚集形成大量聚合物,红外光谱分析揭示鱿鱼墨黑色素的羟基、氨基、酰胺键Ⅲ与铬离子吸附有关。     

金乌贼墨黑色素酶解工艺优化

为了获得高品质的金乌贼(Sepia esculenta)墨黑色素,使用酶解法去杂,研究金乌贼墨黑色素酶解的最佳工艺。以水解度为指标,从中性蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶中筛选得到最佳酶,在单因素实验的基础上,通过响应面分析法研究酶解温度、加酶量和酶解时间对金乌贼墨黑色素水解程度的影响,优化酶解工艺条件,并通过红外光谱(Infrared spectra,IR)、紫外-可见分光光度法和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)对黑色素性质结构进行表征。结果表明,以风味蛋白酶酶解金乌贼墨黑色素,最佳酶解条件为料液比2%,酶解温度51℃,pH7.0,加酶量3750 U/g,酶解时间6.5 h,此时水解度为19.53%±0.05%,黑色素得率为17.02%。红外光谱显示提取的黑色素具有典型的吲哚环结构;紫外-可见分光光度法测得黑色素吸光值明显增大;扫描电镜观察发现黑色素平均粒径明显减小,颗粒大小更均匀。由此可知风味蛋白酶酶解法能有效提高乌贼墨黑色素的纯度,本研究可为金乌贼墨黑色素的提取和高值化应用提供技术指导和理论依据。     

乌贼墨黑色素的超微结构及抗氧化活性研究

应用电镜技术和体外培养试验等研究乌贼墨黑色素超微结构及其抗氧化等特性。结果表明,乌贼墨黑色素是由黑色素单体堆积而成,其单体颗粒呈圆形,表面清晰光滑,平均直径约118nm。乌贼墨黑色素对大肠杆菌有较好的光保护效果。随着黑色素浓度的增加,其光保护作用增强。黑色素可有效抑制猪油的氧化反应。在乌贼墨黑色素同一添加量水平下,POV值均随着时间的延长而增大;在一定时间条件下,乌贼墨添加量越大,POV值越小,表明乌贼墨黑色素具有较强的抗氧化能力。黑色素对大鼠自发性脂质过氧化有明显的抑制作用,其抑制率达到53.3%。同时,黑色素对Fe2+-Cys诱导大鼠肝脂质过氧化也有较明显的抑制作用,其抑制率达到22.5%。     

铁氧体法降低贻贝蒸煮液中重金属镉含量的工艺优化

贻贝蒸煮液富含大量蛋白质、糖分子等大分子有机物和其它功能成分,然而,因贻贝自身较强的富集能力和环境影响而导致体内镉等重金属积累,从而使贻贝蒸煮液中镉含量较高,在一定程度上影响贻贝蒸煮液的再利用。本文将贻贝蒸煮液作为研究对象,探讨铁氧体法对减少贻贝蒸煮液中重金属镉含量的作用及最优工艺条件。以贻贝蒸煮液中镉含量减少率、总糖存留率和蛋白质存留率为指标,通过对pH值、FeSO_4添加量和反应温度这3个因素进行二次正交试验设计和响应面分析,得到最优化的铁氧体法降镉的反应条件。结果表明,对于镉减少率来说,pH值和温度是显著性因素;对于蛋白质存留率和总糖存留率来说,pH值是显著性因素,经过SAS的响应面分析,当pH 8.0,反应温度90℃,FeSO_4添加量447 mg/70mL时,铁氧体法降低镉含量的效果最佳。     

辣木籽壳对亚甲基蓝的吸附特性

以辣木籽壳作为吸附剂,考察了吸附时间、颗粒大小、温度、溶液初始浓度和pH对其吸附亚甲基蓝的影响;采用吸附等温模型和动力学模型对数据进行拟合;通过扫描电镜和红外光谱进行表征。结果表明:在辣木籽壳加入量为10g/L时,最佳吸附条件为吸附时间1.5h,颗粒大小80目,温度25℃,亚甲基蓝溶液浓度200mg/L,pH5;吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型,最大理论饱和吸附量为94.25mg/g;吸附过程为物理吸附和化学吸附共同作用的结果,以物理吸附为主。     

锆改性沸石对蔗糖溶液中没食子酸的吸附性能研究

为降低制糖过程中蔗汁中没食子酸的含量,降低白砂糖的色值,以氧氯化锆和沸石为原料,通过共沉淀法制备锆改性沸石,研究改性前后沸石表面结构和基团的变化,考察时间、pH值、温度及没食子酸初始浓度等因素对改性沸石吸附蔗糖溶液中没食子酸的吸附效果的影响,并对吸附动力学模型、吸附等温模型和吸附热力学进行初步探讨。扫描电镜结果显示锆改性后沸石表面更加粗糙,红外光谱显示改性后沸石基团发生了改变,氧化锆成功的负载到改性沸石上。吸附试验结果表明锆改性沸石对没食子酸吸附量达到34.442 mg/g。改性沸石对蔗糖溶液中没食子酸吸附的最佳pH值为8.0,时间为600 min,吸附温度及没食子酸初始浓度的提高有利于提高吸附效果;吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型;通过热力学研究可知吸附过程为吸热过程,能自发进行。     

超声辅助制备金乌贼墨黑色素及其对Caco-2细胞氧化损伤的保护作用

以金乌贼为原料,采用超声辅助法制备金乌贼墨黑色素并进行结构表征和抗氧化能力测定,利用150μmol/L叔丁基过氧化氢(TBHP)诱导建立Caco-2细胞氧化损伤模型,MTT法测定细胞存活率,并对细胞内超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量进行测定。结果表明,超声法提取的黑色素具备特征基团和吲哚结构,并且颗粒粒径变小。与氧化损伤模型组相比,黑色素组均能有效提升受损细胞的存活率。当浓度≥40μg/mL时,金乌贼墨黑色素干预能有效提升细胞内SOD活性和降低MDA水平,保护Caco-2细胞免受氧化应激造成的损伤。     

壳聚糖交联树脂的制备及对Cu(Ⅱ)吸附性能的研究

为有效去除饮用水中重金属离子的污染,以戊二醛作为交联剂,采用壳聚糖制备新型交联树脂,并对其结构进行表征.以Cu(Ⅱ)作为重金属离子模板,研究了交联树脂在不同铜离子浓度、pH和温度条件下对铜离子的吸附量的变化,并通过红外光谱表征交联树脂吸附铜离子前后的结构变化.研究结果表明,交联树脂在铜离子浓度为20g/L,pH为3.5,温度为70℃时吸附量最大,达到510mg/g.红外光谱表明戊二醛交联剂的羰基基团与壳聚糖的胺基基团发生了Schiff碱反应,交联树脂与铜离子发生了螯合反应.     

Removal of arsenic from Laminaria japonica Aresch juice using As(III)-imprinted chitosan resin

An As(III)-imprinted chitosan resin (As-ICR) was successfully prepared to selectively remove arsenic from Laminaria japonica Aresch (LJA) juice. Batch adsorption experiments and column adsorption experiments were performed to evaluate the adsorption conditions, selectivity, and reusability. The results showed that the minimum total arsenic concentration of the juice was 4.16 mg/L at pH 6.0, 40 °C, with equilibrium time 4 h. The selectivity of As-ICR for arsenic was much higher than that of non-imprinted chitosan resin. As-ICR could be reused for 10 times with only about 13% regeneration loss. FTIR spectra demonstrated that the adsorption of As-ICR for arsenic occurred on amino and hydroxyl groups. Total arsenic concentration of the juice decreased significantly, while the other metal ions decreased except Zn²⁺ insignificantly. This suggests that As-ICR is a very promising sorbent for selective removal of arsenic from the juice.     

沸石改性聚丙烯酰胺复合材料对诱惑红色素的吸附研究

本实验采用一锅法合成了沸石改性聚丙烯酰胺复合材料,并将其作为吸附剂,结合紫外-可见吸收光谱法,研究了其对诱惑红色素的吸附性能。探讨了溶液pH和振荡时间对吸附过程的影响,研究了吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学,并对该复合材料进行了再生性能考察。结果表明:在溶液pH为6,诱惑红色素在振荡时间为80 min之内可达到吸附平衡,吸附过程符合拟二级动力学模型(R2=0.9984)和Langmuir等温吸附模型;当温度为20 ℃时,ΔG=(4.23 kJ/mol,ΔH=39.01 kJ/mol,ΔS=145.22 J/mol/K;吸附剂在再生使用3次内吸附性稳定。由此可知,沸石改性聚丙烯酰胺复合材料对吸附诱惑红色素具有良好的吸附性和再生性。     

罗耳阿太菌多糖对Cu2+和Cd2+的吸附工艺优化及表征

以罗耳阿太菌多糖(Athelia rolfsii polysaccharide,AEPS)为生物吸附剂,探究其对水中铜(Cu2+)和镉(Cd2+)重金属离子的吸附。在单因素实验的基础上,采用正交试验优化AEPS吸附Cu2+和Cd2+效果,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)对AEPS吸附重金属离子前后的表面形貌进行表征和分析,初步揭示了AEPS吸附Cu2+和Cd2+机理。结果表明,Cu2+吸附效果最优条件为:pH4.5,AEPS浓度1.5 g/L,吸附温度40 ℃,吸附时间45 min时,Cu2+吸附率为88.27%;Cd2+吸附效果最优条件为:pH6.5,多糖浓度1.5 g/L,吸附温度45 ℃,吸附时间60 min时,Cd2+吸附率为77.81%。SEM、EDS和FTIR结果表明,AEPS中的O-H、C-H、C-O和CCO官能团参与吸附反应,吸附Cu2+和Cd2+的AEPS的表面结构也发生明显变化,试验结果表明AEPS对Cu2+和Cd2+有良好的吸附作用。     

改性介孔材料对贝类副产物中重金属离子的脱除性能

为研究改性介孔材料对贝类副产物中重金属离子的脱除性能,对SBA-15介孔材料分别嫁接2-巯基噻唑啉、2-巯基苯并噻唑、吡咯烷二硫代氨基甲酸铵三种不同基团,得到三种材料分别记作MT-SBA-15、MBT-SBA-15、APDC-SBA-15,然后对材料孔结构进行表征,采用三种材料吸附铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、铜(Cu)标准溶液,考察脱除pH、脱除时间、金属离子加标浓度对脱除能力的影响,最后用APDC-SBA-15脱除贝类副产物中重金属离子,考察重金属脱除率以及营养损失率。结果表明,三种材料都具有较大的比表面积和孔容。三种材料对重金属最优脱除pH为6.0,吸附平衡时间均为30 min;当金属离子浓度为1200 mg/L时,三种材料对金属离子吸附量最大,其中APDC-SBA-15的吸附量最高,对Pb、Cr、Cd、Cu吸附量分别为223.6、240.0、259.8、259.0 mg/g。APDC-SBA-15对菲律宾蛤仔蒸煮液中Pb的脱除率为100.00%,总糖损失率为7.32%;对菲律宾蛤仔蒸煮液多糖中Pb脱除率为84.50%,总糖损失率为2.57%;对牡蛎多肽中Pb、Cr的脱除率分别为62.20%和100.00%,对可溶性蛋白质的损失率为14.62%。综上,APDC-SBA-15可以高效脱除贝类副产物中的重金属,对蛋白质、总糖等营养成分的损失率较低。     

沙棘果汁树脂降酸工艺研究

研究阴离子交换树脂降低沙棘果汁含酸量的效果。结果显示,D941弱碱性阴离子交换树脂能降低沙棘果汁酸度,升高果汁色值及透光率,对Vc的吸附能力较弱,其可滴定酸表观交换吸附量为2.70g/100mL,吸附平衡时间为3h,适宜工作流量为4BV/h,再生剂NaOH适宜浓度为0.2%,再生周期为4次。D941弱碱性阴离子交换树脂可用于沙棘果汁的降酸。     

Preparation of Lignin Based Anion Exchanger for Nitrate and Phosphate Removal

Tertiary amino alkali lignin (TA-AL) was successfully synthesized by a two-step approach;its application as an adsorbent for nitrate and phosphate ions in effluents was investigated.TA-AL was characterized by FT-IR,zeta potential,SEM,and elemental analysis.Kinetic and equilibrium adsorption isotherms were determined to investigate the adsorption capacity of TAAL.The results revealed that TA-AL had a very strong adsorption capacity towards anions;the value of pHPZC (PZC,point of zero charge) was about 9.2.The adsorption of nitrate and phosphate ions was related to effluent pH and initial anion concentration.The maximum absorption of nitrate and phosphate ions was about 26.9 and 18.4 mg/g when the initial concentration of the ions was 50 mg/L.The adsorption kinetics conformed to the pseudo-second-order kinetic equation,and the equilibrium data were suitably expressed by the Freundlich model.The regeneration studies confirmed that the lignin-based material was a promising adsorbent for nitrate and phosphate ions in water.     

荸荠皮渣改性产物作为重金属吸附剂的研究

荸荠皮渣经过预处理后进行改性:在吡啶试剂回流的情况下与琥珀酸酐反应,以引入羧基官能团。得到的改性荸荠皮渣进行重金属吸附,分别就金属离子初始浓度、pH和吸附时间进行吸附过程的研究。并对改性荸荠皮渣的吸附特性与机理进行了初步研究与探讨。结果表明:改性荸荠皮渣(MWCP)对三种重金属离子(Cu2+、Pb2+、Cd2+)具有显著的吸附作用,400 mg/L浓度下,吸附4 h基本达到吸附平衡:Cu2+、Pb2+、Cd2+分别达到44.80±2.68 mg/g、80.73±6.25 mg/g、45.94±3.15 mg/g;Cu2+、Pb2+、Cd2+的最佳pH分别为5.5、5.6和7.8;吸附过程是一种化学吸附过程,对吸附动力学的拟合较为符合拉格朗日假二级拟合模型;吸附等温模型比较符合langmuir等温吸附;红外图谱的相关吸收峰的变化说明荸荠皮渣发生了羧基化改性反应。     

改性磁性壳聚糖对胭脂红的吸附性能评价

以纳米Fe₃O₄、壳聚糖为材料,采用反相悬浮交联法,用三乙胺做改性剂制备改性磁性壳聚糖,研究其对胭脂红色素的吸附性能影响,考察时间、pH、温度及胭脂红的初始浓度等四个因素对改性磁性壳聚糖吸附胭脂红溶液吸附效果的影响,并对吸附动力学模型、吸附等温模型、吸附热力学和吸附再生性能进行初步探讨。结果表明,当pH=3,吸附时间为270 min,温度为50℃,初始浓度为100 mg/L时,改性磁性壳聚糖对胭脂红溶液的吸附率达到最高,为96.72%。改性磁性壳聚糖对胭脂红溶液的吸附动力学数据符合准二级动力学模型,吸附等温线数据符合Langmuir模型,热力学数据拟合得出ΔH>0,ΔS>0,ΔG<0,得出此反应是吸热反应。经过三次吸附-解析实验,吸附率和解析率仍在40%以上。