超濾、電滲析複合技術降低貝類提取液中重金屬的方法
2023-10-05 21:49:44 6
專利名稱：超濾、電滲析複合技術降低貝類提取液中重金屬的方法
技術領域：
本發明涉及一種食品與水產品加工技術，特別是一種降低貝類提取液中重金屬的方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，人們的消費觀念也發生了很大的變化，對食品的安全性要求也越來越高。目前，市面上一些海產品的加工產品，如貝類調味料，高附加值的海產品保健食品等，由於其生產原料中含有一定量的重金屬，在重金屬的富集效應的作用下，最終的產品往往會出現重金屬超標的情況，如果人們經常食用這類食物，有可能發生重金屬中毒事件。貝類是濾食性生物，環境中的重金屬非常容易在其體內蓄積，而重金屬又不易脫除，因此以貝類或貝類相關產物作為原料加工製成的食物存在危害人身健康的隱患，需要得到有效的控制。目前，對於貝類產品的重金屬脫除方法主要集中在養殖過程中的質量控制，側重於活體脫除，但此方法對養殖環境要求嚴格、養殖成本較高。
傳統的重金屬脫除方法包括絮凝法、離子交換樹脂法、電滲析法、超濾法、吸附法等。樹脂法脫除重金屬雖然較成熟，但樹脂使用後易失效，需進行再生，再生過程中將耗費大量的酸或鹼，造成環境汙染。超濾和電滲析法均屬於膜法，具有能量消耗低、操作維修方便、不汙染環境、處理量大、可循環使用、利於工業化生產等優點。經文獻檢索發現，對各種提取液或可食用液體中重金屬脫除方法有「用殼聚糖降低貽貝蒸煮液中重金屬的方法」(CN10101116 B)，「電滲析法脫除植物提取液中重金屬的方法」(CN 101108306 A)，「離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法」(CN 101176565 B)，「用於去除重金屬離子的複合物及其應用」(CN 101693189 B)，「螯合型化學改性殼聚糖在去除植物汁液中重金屬離子的應用」 (CN 101846958 B)，「去除植物汁液中重金屬離子的方法」 (CN 101823007 B)。而利用超濾-電滲析複合技術對以蛋白、肽、胺基酸、糖類等組成為主的貝類提取液中重金屬進行脫除的研究還未發現。發明內容
本發明是為了解決現有技術所存在的上述不足，提出一種能夠提高產品品質、操作簡單、可重複使用、且便於工業化生產的降低貝類提取液中重金屬的方法。
本發明的技術解決方案是:一種超濾、電滲析複合技術降低貝類提取液中重金屬的方法，其特徵在於:所述的方法包括以下步驟 a、首先將貝類提取液通過目數為50-100目的濾布進行一級過濾,然後再通過目數為300-350目的濾布進行二級過濾，收集濾液， b、利用0.1N的HCl或0.1N的NaOH調節濾液pH值至4.5_7，選用配有分子量為10000-100000Da的中空纖維超濾膜的超濾設備，將濾液打入超濾設備進行超濾，並收集透過濾液，用蒸餾水調節透過濾液中胺基酸態氮的濃度，使其含量控制在2%以內，再一次利用0.1N的HCl或0.1N的NaOH調節濾液pH值至4_8， C、將經超濾處理、並調節PH值後的濾液輸入電滲析設備，電滲析設備的陰陽離子交換膜為異相離子交換膜，工作電壓範圍是10-100V，流量為l_7L/min，循環次數為1_4次，收集淡化液，獲得降低重金屬的貝類提取液。
本發明同現有技術相比，具有如下優點: 本發明所公開的方法，主要是將超濾和電滲析兩種膜法，與pH值調節手段相結合。這種方法能夠有效降低貝類提取液中的重金屬鎘、鉛和鉻的含量，同時也不會影響提取液原有的風味和營養成分，具有操作簡單、效率高等優點，可實現大規模工業化生產。因此可以說它具備了多種優點，特別適合於在本領域中推廣應用，其市場前景十分廣闊。
具體實施方式
下面將說明本發明的具體實施方式
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實施例一 取3kg牡蠣，勻漿後加入4.5kg水和30g木瓜蛋白酶(酶活為2萬U/g)，用0.1N的HCl和0.1N的NaOH調節pH值至6.0，在55°C條件下水解120min後滅活，得到牡蠣酶解液。將酶解液分別過100目篩和330目篩，收集濾液。用0.1N的HCl和0.1N的NaOH調節濾液PH值至6.5後，對濾液進行超濾(濾膜分子量為30000Da)，收集透過液。利用電位滴定法測定透過液中胺基酸態氮的含量，並利用蒸餾水進行調整，使其含量在1%以內。利用0.1N的HCl和0.1N的NaOH調節透過液的pH值為5。將調節pH值後的超濾透過液輸入電滲析設備。電滲析的陰陽離子交換膜為異相離子交換膜，工作電壓為70v，流量4L/min，循環次數為2次，收集淡化液。
利用原子吸收分光光度計測定所得淡化液中鎘、鉛和鉻的含量，電位滴定法測定淡化液中胺基酸態氮的含量，結果表明，此法對牡蠣水解液中鉛的去除率為98.7%，對鎘的去除率為56.4%，對鉻的去除率為68.5%，胺基酸態氮保存率為89.6%。
實施例二 取3kg扇貝加工廢棄物(包括扇貝裙邊、內臟及生殖腺等)，勻漿後加入6kg水和20g木瓜蛋白酶(酶活為2萬U/g)及IOg複合風味酶(酶活為1.8萬U/g)，用0.1N的HCl和0.1N的NaOH調節pH值至6.0，在50°C條件下水解120min後滅活，得到扇貝廢棄物酶解液。將酶解液分別過80目篩和350目篩，收集濾液。用0.1N的HCl和0.1N的NaOH調節濾液pH值至7後，對濾液進行超濾(濾膜分子量為30000Da)，收集透過液。利用電位滴定法測定透過液中胺基酸態氮的含量，並利用蒸餾水進行調整，使其含量在0.6%以內。利用0.1N的HCl和0.1N的NaOH調節透過液的pH值為5.5。將調節pH值後的超濾透過液輸入電滲析設備。電滲析的陰陽離子交換膜為異相離子交換膜，工作電壓範圍為80v，流量3L/min，循環次數為3次，收集淡化液。
利用原子吸收分光光度計測定所得淡化液中鎘、鉛和鉻的含量，電位滴定法測定淡化液中胺基酸態氮的含量，結果表明，此法對扇貝廢棄物酶解液中鉛的去除率為96.5%，對鎘的去除率為64.2%，對鉻的去除率為70.3%，胺基酸態氮保存率為87.7%。
權利要求
1.一種超濾、電滲析複合技術降低貝類提取液中重金屬的方法，其特徵在於:所述的方法包括以下步驟 a、首先將貝類提取液通過目數為50-100目的濾布進行一級過濾,然後再通過目數為300-350目的濾布進行二級過濾，收集濾液， b、利用0.1N的HCl或0.1N的NaOH調節濾液pH值至4.5_7，選用配有分子量為10000-100000Da的中空纖維超濾膜的超濾設備，將濾液打入超濾設備進行超濾，並收集透過濾液，用蒸餾水調節透過濾液中胺基酸態氮的濃度，使其含量控制在2%以內，再一次利用0.1N的HCl或0.1N的NaOH調節濾液pH值至4_8， C、將經超濾處理、並調節PH值後的濾液輸入電滲析設備，電滲析設備的陰陽離子交換膜為異相離子交換膜，工作電壓範圍是10-100V，流量為l_7L/min，循環次數為1_4次，收集淡化液，獲得降低重金屬的貝類提取液。
全文摘要
本發明公開一種在貝類提取液中降低重金屬的方法，它主要是將超濾和電滲析兩種膜法，與pH值調節手段相結合。這種方法能夠有效降低貝類提取液中的重金屬鎘、鉛和鉻的含量，同時也不會影響提取液原有的風味和營養成分，具有操作簡單、效率高等優點，可實現大規模工業化生產。因此可以說它具備了多種優點，特別適合於在本領域中推廣應用，其市場前景十分廣闊。
文檔編號B01D61/42GK103182248SQ20131000670
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月9日 優先權日2013年1月9日
發明者任丹丹, 汪秋寬, 何雲海, 李佰磊, 李景娟 申請人:大連海洋大學, 任丹丹