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植酸储存色变机理

植酸在生产过程中,需用活性炭反复进行吸附脱色。所以,成品植酸中残留的色素应该是活性炭不能吸附的色素物质(包括潜色素物质)。

活性炭是一种非极性吸附剂,具有芳香环式的结构,在极性溶液中,善于吸附芳香族有机物(植酸中的显色物大部分属于这类),并善于吸附含有三个碳原子以上的其他有机物。但是,它对不带电荷或带弱电荷的物质的吸附力较强,而对带电荷的物质的吸附力则较弱,而且所带电荷越强,对其的吸附力就越弱。植酸中的显色物质大多为酚类物质,这类物质都含有弱酸性基团而带有弱负电荷,但也有不少含羧基-COOH的酚类物质,带有较强的负电荷(类似一般的有机酸)。

在用活性炭脱色的过程中,植酸中的带负电荷较弱的色素物质较易被活性炭吸附而除去。而对带有较强的负电荷的色素物质,则吸附效果较差而多残留于植酸中。当然,活性炭的脱色效果还与其对色素物质的吸附性能、吸附工艺和脱色次数有关,一般来说,用高吸附性能的活性炭、采用合理的脱色工艺、增加脱色次数,都可以提高脱色效果,减少植酸溶液中的色素残留。但是,无论如何,单纯用活性炭处理,是不可能将植酸中的酚类色素全部除尽的,总有少部分色素物质残留与植酸溶液中,脱色后的植酸溶液至多只能达到近无色水平。

我们可以用酚类色素的颜色随pH变化的特性来检测植酸溶液中酚类色素物质的存在。具体方法为:用试管取少量植酸溶液,加一倍去离子水稀释,再缓慢加入氢氧化钠中和并继续滴定至pH10, 在中和滴定过程中,注意观察植酸溶液颜色的变化。若颜色随pH的升高而逐渐加深,则说明溶液中含有酚类色素物质。而且,颜色变化越大,表示酚类色素含量越多。

除酚类色素物质外,植酸中还含有另一类有机杂质,即潜色素物质,主要为杂蛋白和多糖类。这一类杂质含量较高,在一般的商品植酸中,含量可高达20%以上。这两种杂质,在植酸中的酸性条件下,都会逐渐发生水解。其中,蛋白质会逐渐水解为多肽、氨基酸;而多糖则逐渐水解为低聚糖(如麦芽糖、蔗糖等)、单糖(如葡萄糖、果糖等)。其中麦芽糖、葡萄糖、果糖等属还原糖。

植酸中的上述杂质,在植酸的储存过程中,会发生多种化学变化,并生成多种新的色素物质,使植酸的色泽不断加深。

1)多酚类物质的裂解和缩合。多酚类物质有高分子和低分子的,前者会分裂成小的酚类物(如黄酮类裂解为酚和醌),形成更多色素;而后者则会氧化缩合生成更深色的大分子化合物。此外,多酚类又易与铁络合生成深色的物质。