植酸鈣制備植酸離子交換工藝優(yōu)化

摘要：在微波輔助提取植酸鈣的基礎(chǔ)上，利用離子交換法由植酸鈣制備植酸，采用單因素試驗(yàn)考察了主要影響因素，得出植酸較佳的離子交換工藝條件為，稱取原料植酸鈣1 g時(shí)，在溶離試驗(yàn)中加3 g樹脂；在離子交換過程中，料液流速控制為10～15 mL/min，交換溫度選擇為30 ℃。在此條件下，植酸提取率可達(dá)85.53%。

關(guān)鍵詞：植酸鈣；植酸；離子交換

中圖分類號(hào)：TQ233.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）14-3394-02

植酸又稱為肌醇六磷酸酯，是一種淡黃色或淡褐色漿狀液體[1]。植酸廣泛存在于谷物中，它以鈣鎂鹽的形式存在于米糠、麩皮、棉子殼、玉米皮等農(nóng)產(chǎn)品的下腳料中，尤以米糠中含量最高，可達(dá)14%以上[2]。植酸的特殊結(jié)構(gòu)決定了它具有特殊的生理、藥理和化學(xué)性質(zhì)。植酸與金屬離子有極強(qiáng)的螯合作用，且具有很強(qiáng)的抗氧化性，是一種用途極其廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品[3]。米糠是我國(guó)的一種巨大的可再生資源，有很好的發(fā)展前景，如果利用得當(dāng)，將產(chǎn)生不可估量的經(jīng)濟(jì)效益。另外，在國(guó)外已經(jīng)逐步采用生物工程技術(shù)利用米糠，而我國(guó)米糠綜合利用尚屬于初級(jí)階段。

研究在微波輔助提取植酸鈣的基礎(chǔ)上，采用離子交換法進(jìn)一步探討了由植酸鈣制備植酸的較佳工藝條件，以便更好地進(jìn)行肌醇等后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料與試劑 米糠購(gòu)自河南省鄭州市，731離子交換樹脂，鹽酸、尿素、石灰、氫氧化鈉、醋酸、FeCl3·6H2O、Na2SO4、磺基水楊酸、醋酸鈉、三氯乙酸均為市售分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備 GALANZ微波爐，101A-2型紅外干燥箱，TG328B型電子分析天平，6531型電動(dòng)攪拌器，UV-2010PC分光光度計(jì)，UVProbe光譜工作站，長(zhǎng)40 cm、內(nèi)徑2.5 cm的夾套式離子交換柱。

1.2 方法

2 結(jié)果與分析

2.1 樹脂質(zhì)量對(duì)植酸提取量的影響

由表1可知，隨著所加樹脂質(zhì)量的增加，在相同的交換時(shí)間內(nèi)，所得植酸的質(zhì)量也越多。4、5號(hào)試驗(yàn)因進(jìn)行了脫色，可能造成一部分植酸的損失。因而樹脂質(zhì)量達(dá)到一定量時(shí)，植酸質(zhì)量的增加幅度不大。綜合以上因素，后續(xù)試驗(yàn)選擇加入3 g樹脂進(jìn)行溶離試驗(yàn)。

2.2 流速對(duì)植酸提取量的影響

由表2可知，隨著流速的增大，獲得的植酸質(zhì)量先增加，當(dāng)流速大于10 mL/min時(shí)，植酸質(zhì)量反而稍有下降，故流速選擇10～15 mL/min為佳。

2.3 溫度對(duì)植酸提取量的影響

由表3可知，30 ℃時(shí)獲得的植酸質(zhì)量最高，故選擇30 ℃作為試驗(yàn)溫度。

2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

優(yōu)化出的較佳工藝條件為：稱取1 g植酸鈣時(shí)，在溶離試驗(yàn)中加3 g樹脂；離子交換過程中，料液流速控制為10～15 mL/min，交換溫度選擇為30 ℃。用上述條件進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4可知，3次試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，目的產(chǎn)品植酸的平均提取率為85.53%。從植酸鈣中提取植酸的工藝條件合理。

3 結(jié)論

由單因素試驗(yàn)可得到，從植酸鈣中提取植酸的較佳工藝條件為：稱取1 g植酸鈣時(shí)，在溶離試驗(yàn)中加3 g樹脂；離子交換過程中，料液流速控制為10～15 mL/min；交換溫度選擇為30 ℃。在此條件下，目的產(chǎn)品植酸的提取率可達(dá)85.53%。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫淑斌.從米糠中提取植酸[J].曲阜師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001，27（1）：71-72.

[2] 柳煥英.用離子交換處理從米糠中提取植酸的研究[J].武漢水利電力大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，29（6）：117-119.

[3] 鐘正升，王運(yùn)吉，張苓花.天然食品添加劑——植酸的多功能性介紹[J].中國(guó)食品添加劑，2003（2）：74-77.

[4] 郝紅英，周彩榮，李 娜. 均勻設(shè)計(jì)優(yōu)選微波輔助提取米糠中菲丁的研究[J]. 鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2006，27（1）：125-128.

[5] 胡喬生，萬(wàn)東北，鐘劍峰，等.用離子交換法從米糠中提取植酸的研究[J].贛南師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2001（3）：52-55.

[6] 喬世偉.離子交換法在制取植酸中的應(yīng)用[J].山東化工，1999（6）：15-17.

[7] 劉 坤，高 華，張東峰，等.不同植酸測(cè)定方法的對(duì)比分析[J].青島醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，33（3）：191-192.

[8] MARCH J G，GRASES F，SALVADOR A. Hydrolysis of phytic acid by microwave treatment： application to phytic acid analysis in pharmaceutical preparations[J]. Microchemical Journal，1998，59（3）：413-416.

[9] 陳新煥，袁智能，傅 明，等.植酸的分析方法研究[J].食品科技，2003（2）：88-89.

[10] 傅啟高，李慧荃.三氯化鐵比色法測(cè)定植酸含量的研究[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，1997，19（2）：216-219.