食用油是人类膳食结构中的重要组成部分,其安全与质量一直受到国内外的广泛关注。油料在干燥或焙炒过程中温度控制不当会导致其焦化,产生多环芳烃(PAHs)。多环芳烃具有致畸性、致癌性和致突变性,可以通过皮肤、呼吸、摄入等多种途径分布到人体各种组织中,对人体健康产生重大威胁。研究认为,以PAH4(?+苯并[a]芘+苯并[b]荧蒽+苯并[a]蒽)作为评判食用油脂中多环芳烃污染水平的指标更加妥当,规定其总量低于10μg/kg。吸附法已被证明是https://www.selleck.cn/products/Lapatinib-Ditosylate.html一种能够有效去除油脂中的PAHs的方法。但不同的吸附剂孔隙结构不同,吸附能力也有一定差异。因此,本研究将探究不同碳基吸附剂对食用油中多环芳烃的脱除效果,并对个别碳基吸附剂进行改性处理,以增强其对特定污染物的吸附效果,提高吸附量,保障油脂产品的营养价值和质量安全,为碳基材料在食用油处理中的应用提供了一种新思路。主要研究内容和结论如下:(1)研究并比较了三种活性炭(木质活性炭、煤基活性炭和椰壳活性炭)、多壁碳纳米管、石墨烯以及氧化石墨烯对花生油中PAH4的吸附效果及营养成分的保留效果。三种活性炭均对多环芳烃表现出较强的吸附效果,可能与其粗糙的表面、发达的孔隙结构(3.29～3.89 nm)和丰富的表面官能团有关。尤其是椰壳活性炭(PAH4脱selleckchem除率为93.34%,V_E、甾醇和总酚的保留率为50.60%、78.53%和55.30Students medical%),木质活性炭对PAH4的吸附效果相比于椰壳活性炭较低(PAH4脱除率为82.78%),但对营养成分的保留率较高(V_E、甾醇和总酚的保留率为70.11%、78.61%和91.72%)。(2)将椰壳活性炭进行酸处理(过氧化氢、硝酸)、碱处理(氢氧化钠、氨水)以及表面活性剂浸渍(十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠)处理,探究改性活性炭对食用油中多环芳烃的吸附特性。其中,表面活性剂改性活性炭用于吸附食用油中多环芳烃的效果最为突出,在低水平的添加量下(0.1%),所制备的表面活性剂改性活性炭对PAH4的脱除效果保持在较高水平(PAH4的脱除率95%以上),处理后花生油中的V_E和总酚含量均显著高于酸改性或碱改性活性炭处理。(3)考察了椰壳活性炭通过三种表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、Triton X-100)浸渍处理后对其结构和吸附效果的影响。经表面活性剂改性后的椰壳活性炭具有更强的-OH和C=C振动峰,对花生油中PAH4的去除效果均保持在90%以上。改性椰壳活性炭对PAH4的吸附为自发的吸热过程,吸附动力学符合准二级模型,吸附等温线符合Freundlich模型。说明吸附过程发生在非均相表面,化学吸附限制了吸附过程的整体效率。此外,改性处理后油中V_E、色素的损失降低,经过吸附后的花生油安全无毒。花生油中V_E含量较未改性的椰壳活性炭处理提高了45.00%以上,其中,十六烷基三甲基溴化铵改性椰壳活性炭处理后花生油中色素含量较未改性的椰壳活性炭提高78.49%。但油中植物甾醇和总酚的含量较未改性的椰壳活性炭处理降低(甾醇含量降低17.94%～18.62%,总酚含量降低34.03%以上)。(4)对木质活性炭进行表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、Triton X-100)改性,探究表面活性剂改性木质活性炭的结构和表面形貌,并对其吸附性能进行研究。经表面活性剂改性后的木质活性炭具有较大的比表面积(>1179.05 m~2/g)和孔径(>3.78 nm),改性后对PAH4脱除率较木质活性炭提高了10.00%以上(对PAH4的脱除率在90%以上)。制备的吸附剂对PAH4的吸附均符合Freundlich模型,动力学和热力学结果表明,吸附过程本质上是自发的吸热过程。十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、Triton X-100改性木质活性炭处理花生油后,植物甾醇的保留率增加到98.75%、97.17%和90.34%,色素的含量较未改性木质活性炭处理后提升了1.93到7.80倍。其中,十二烷基硫酸钠改性木质活性炭处理后花生油中的V_E含量与未改性木质活性炭处理相比提高了19.02%。此外,通过细胞实验表明所制备的改性木质活性炭和处理后的花生油均是安全无毒的。本文通过研究几种碳基吸附剂对食用油中多环芳烃及微量活性物质的吸附效果,发现活性炭作为吸附剂具有一定的优越性。活性炭通过表面活性剂改性后,为吸附花生油中多环芳烃提供了更多的吸附位点,油中营养物质的损失也有一定的改善。本研究的结论为食用油中危害物质的脱除提供了新思路。