3种吸附剂的全蛋液磷吸附模型研究

全蛋液富含蛋白质、脂肪及多种维生素和矿物质,是一种天然的营养补充来源,但高含量的磷限制了其在肾病患者饮食中的应用。选取活性炭、水滑石、硅藻土对全蛋液进行脱磷处理,以脱磷率、蛋白质损失率和色差变化为指标,优化吸附剂添加量、吸附时间和吸附温度,并对3种吸附剂在全蛋液中磷吸附的吸附等温式、吸附动力学及吸附热力学进行拟合。结果表明:活性炭的优化添加量为8g/L,吸附时间为120min,吸附温度为35℃;水滑石的优化添加量为8g/L,吸附时间为150min,吸附温度为35℃;硅藻土的优化添加量为8g/L,吸附时间为90min,吸附温度为35℃。在吸附过程中,水滑石造成的蛋白质损失最小,对磷酸基团的吸附专一性最高;活性炭对a*值的影响最大,硅藻土对b*值影响最大,3种吸附剂均造成L*值的增加。对吸附机理的研究表明:水滑石多以单分子层形式吸附,3种吸附剂的Freundlich吸附等温式n值均大于1。随着吸附温度的增加,活性炭、水滑石和硅藻土的KF均逐渐增大。3种吸附剂的准一级动力学模型R²均较低,并且随着温度的增加呈现波动变化;硅藻土的准二级动力学模型R²较高,化学吸附程度较高。活性炭、水滑石和硅藻土的ΔG均为负值、ΔH均大于0,即反应自发进行且为吸热反应。