專(zhuān)利名稱(chēng)：一種脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法及吸附劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法和相關(guān)的吸附劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于海洋污染及天然來(lái)源等因素，海水產(chǎn)品加工下腳料組織中存在重金屬鉛污染，下腳料蛋白酶解液干燥后的水產(chǎn)調(diào)味品中的鉛離子超標(biāo)，因此酶解液必需脫除鉛離子， 才能實(shí)現(xiàn)海水產(chǎn)品加工下腳料的回收利用。重金屬鉛是環(huán)境中污染物，通過(guò)口腔、皮膚及呼吸道等途徑進(jìn)入體內(nèi)，由于其本身的金屬活性，極易與某些酶的硫基結(jié)合，改變了酶活性部位的構(gòu)象從而使的酶的活性降低甚至失活，且在體內(nèi)的代謝半衰期長(zhǎng)，嚴(yán)重的威脅到人類(lèi)身體健康，引起了越來(lái)越多的學(xué)者的關(guān)注，其主要污染源是汽車(chē)排放的尾氣、煤燃燒和油漆涂料產(chǎn)生的廢氣，對(duì)環(huán)境造成極大的污染，而生物體又通過(guò)生物吸收從水體、土壤、空氣中吸收鉛，造成全世界范圍內(nèi)生物體的鉛含量不斷的升高，海洋又占到地球面積的71 %，海洋生物資源極其豐富，因此，研究一種快速脫除水產(chǎn)品中鉛的方法有著重要的應(yīng)用價(jià)值。目前國(guó)內(nèi)外脫除鉛方法主要有沉淀法、吸附法、氧化法、離子交換法、生物除鉛法。 沉淀法除鉛主要是通過(guò)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)形成沉淀后過(guò)濾，但是常用的沉淀劑是指能與鉛形成硫化鉛或鉛酸鹽的硫酸化合物，新引入的官能團(tuán)會(huì)造成再次污染，不適合水產(chǎn)調(diào)味品。 因此，氧化法是指向其中加入強(qiáng)氧化劑，但是缺點(diǎn)化學(xué)藥品的使用，同樣會(huì)造成污染。離子交換法是指將多孔樹(shù)脂或者是離子交換纖維對(duì)鉛進(jìn)行吸附，該方法能有效的達(dá)到去除鉛的效果，但在實(shí)際的操作中，由于強(qiáng)的吸附能力使得吸附劑的再生、回收等問(wèn)題存在一定難度，使得其處理上工藝比較麻煩，使用成本也比較高，不適合大范圍的使用。生物除鉛的方法引入生物體，通過(guò)其本身的生化反應(yīng)，將鉛甲基化，但該法適合高濃度鉛。吸附法是指選用本身具有表面積大，不溶于水的固體材料(珊瑚、沸石、木質(zhì)纖維素等)，在物理、化學(xué)吸附的機(jī)制下將鉛吸附固定在表面起到脫除鉛的作用又不會(huì)增加水體鹽度，很適合在水產(chǎn)調(diào)味品中使用。發(fā)明內(nèi)容是本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種吸附快速、基本無(wú)污染、易回收的脫除水產(chǎn)調(diào)味品中的重金屬鉛、保證產(chǎn)品質(zhì)量安全的脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種吸附快速、基本無(wú)污染、易回收的脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的吸附劑。本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法，其特征在于步驟為在氨基酸濃度為0. 02 0. 10g/ml的水產(chǎn)調(diào)味品水溶液中加入酸堿處理后的木質(zhì)纖維素，振蕩吸附1 5次，振蕩速率為50 500r/min (優(yōu)選150r/min)，液固比范圍為 10 150 1(優(yōu)選30 120 1)，溫度范圍為20 60°C，吸附時(shí)間為0. 5 M小時(shí)(優(yōu)選12小時(shí))。優(yōu)選，木質(zhì)纖維素的酸堿處理是將木質(zhì)纖維素置于80 120°C烘箱烘1 10小時(shí)，然后磨成粉狀，加入濃度為0. 1 5mol/L的NaOH溶液浸泡2 10天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入濃度為0. 02 0. 5mol/L的HCl溶液浸泡2 M小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至PH呈中性，再用濃度為90 98 (ν) %乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到木質(zhì)纖維素。 更優(yōu)選是，酸堿處理是將木質(zhì)纖維素置于105°C烘箱烘4小時(shí)，然后磨成60 80 目粉狀，加入濃度為0. 1 5mol/L的NaOH溶液浸泡5天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入濃度為0. lmol/L的HCl溶液浸泡12小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至pH 呈中性，再用濃度為95 (ν) %乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到木質(zhì)纖維素。 作為優(yōu)選，所述的木質(zhì)纖維素來(lái)自衫木屑。最后，所述的脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法，其特征在于水產(chǎn)調(diào)味品指的是魷魚(yú)、蝦或者/和蟹海洋水產(chǎn)品加工下腳料的酶解液干燥后的產(chǎn)品。本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的吸附劑，其特征在于采用酸堿處理后的木質(zhì)纖維素，它是將木質(zhì)纖維素置于80 120°C烘箱烘1 10小時(shí)，然后磨成粉狀，加入濃度為0. 1 5mol/L的NaOH溶液浸泡2 10天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入濃度為0. 02 0. 5mol/L的HCl溶液浸泡2 M小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至pH呈中性，再用濃度為90 98 (ν) %乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到木質(zhì)纖維素。優(yōu)選，酸堿處理是將木質(zhì)纖維素置于105°C烘箱烘4小時(shí)，然后磨成60 80目粉狀，加入濃度為0. 1 5mol/L的NaOH溶液浸泡5天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入濃度為0. lmol/L的HCl溶液浸泡12小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至pH呈中性，再用濃度為95 (ν) %乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到木質(zhì)纖維素。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于木質(zhì)纖維素的表面結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基和羧基，能與重金屬發(fā)生離子交換、配合反應(yīng)等；與其他的化學(xué)方法相比，天然的木質(zhì)纖維素不會(huì)造成二次污染，更有利于應(yīng)用在食品上；又因?yàn)槠浔砻娲罅康目紫?，特別是對(duì)木質(zhì)纖維素的本身進(jìn)行簡(jiǎn)單的酸堿處理，改變木質(zhì)纖維素表面結(jié)構(gòu)，使得反應(yīng)的接觸面積增大，存在吸附快速、無(wú)污染、易回收等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明選用木質(zhì)纖維素作為吸附材料，對(duì)水產(chǎn)品中鉛脫除能達(dá)到很好的脫除率，吸附脫除可以達(dá)到97%以上，使水產(chǎn)調(diào)味品鉛含量能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求(GB/T 5009. 11)，采用木質(zhì)纖維素為吸附劑，成本低、來(lái)源廣，是一種綠色安全的吸附材料，有利于大規(guī)模生產(chǎn)使用，可以有效保證水產(chǎn)調(diào)味品的產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1取250ml的錐形瓶，加入氨基酸濃度為0. 05g/ml的水產(chǎn)調(diào)味品水溶液IOOml以及 200 μ g/L的鉛溶液100ml，定容至250ml ；將已粉碎后的衫木屑，于0. lmol/L NaOH溶液中浸泡5天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入0. lmol/L HCl浸泡12小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至PH呈中性，再用95%乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到酸堿處理后的木質(zhì)纖維素。取過(guò)60目篩的木質(zhì)纖維素2g加入錐形瓶中，在25°C下150r/min振蕩吸附12h，靜置1 后過(guò)濾，濾液中再加入過(guò)60目篩的木質(zhì)纖維素2g吸附一次，取濾液檢測(cè)，木質(zhì)纖維素對(duì)鉛的脫除率達(dá)到97. 35%。實(shí)施例2取250ml的錐形瓶，加入氨基酸濃度為0. lg/ml的水產(chǎn)調(diào)味品水溶液IOOml以及 200 μ g/L的鉛溶液100ml，定容至250ml ；將已粉碎后的衫木屑，于lmol/L NaOH溶液中浸泡5天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入0. lmol/L HCl浸泡12小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至PH呈中性，再用95%乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到酸堿處理后的木質(zhì)纖維素。取過(guò)80目篩的木質(zhì)纖維素3g加入錐形瓶中，在30°C下150r/min振蕩吸附12h，靜置1 后過(guò)濾，濾液中再加入過(guò)80目篩的木質(zhì)纖維素2g吸附二次，取濾液檢測(cè)，木質(zhì)纖維素對(duì)鉛的脫除率達(dá)到98. 76%。實(shí)施例3取250ml的錐形瓶，加入氨基酸濃度為0. lg/ml的水產(chǎn)調(diào)味品水溶液IOOml以及 200 μ g/L的鉛溶液100ml，定容至250ml ；將已粉碎后的衫木屑，于2mol/L NaOH溶液中浸泡5天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入0. lmol/L HCl浸泡12小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至PH呈中性，再用95%乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到酸堿處理后的木質(zhì)纖維素。取過(guò)60目篩的木質(zhì)纖維素5g加入錐形瓶中，在30°C下150r/min振蕩吸附12h，靜置1 后過(guò)濾，濾液中再加入過(guò)60目篩的木質(zhì)纖維素5g吸附三次，取濾液檢測(cè)，木質(zhì)纖維素對(duì)鉛的脫除率達(dá)到99. 48%。實(shí)施例4取250ml的錐形瓶，加入氨基酸濃度為0. 25g/ml的水產(chǎn)調(diào)味品水溶液IOOml以及 200ug/L的鉛溶液100ml，定容至250ml ；將已粉碎后的衫木屑，于4mol/L NaOH溶液中浸泡 5天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入0. lmol/L HCl浸泡12小時(shí)后過(guò)濾， 濾渣用去離子水洗至PH呈中性，再用95%乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到酸堿處理后的木質(zhì)纖維素。取過(guò)80目篩的木質(zhì)纖維素IOg加入錐形瓶中，在35°C下150r/min振蕩吸附12h，靜置1 后過(guò)濾，取濾液檢測(cè)，木質(zhì)纖維素對(duì)鉛的脫除率達(dá)到97. 64%。實(shí)施例5取250ml的錐形瓶，加入氨基酸濃度為0. 15g/ml的水產(chǎn)調(diào)味品水溶液IOOml以及 200ug/L的鉛溶液100ml，定容至250ml ；將已粉碎后的衫木屑，于5mol/L NaOH溶液中浸泡 5天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入0. lmol/L HCl浸泡12小時(shí)后過(guò)濾， 濾渣用去離子水洗至PH呈中性，再用95%乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到酸堿處理后的木質(zhì)纖維素。取過(guò)80目篩的木質(zhì)纖維素8g加入錐形瓶中，在40°C下150r/min振蕩吸附12h，靜置1 后過(guò)濾，濾液中再加入過(guò)80目篩的木質(zhì)纖維素8g吸附四次，在40°C下150r/min振蕩吸附12h，靜置1 后過(guò)濾，取濾液檢測(cè)，木質(zhì)纖維素對(duì)鉛的脫除率達(dá)到99. 96%。
權(quán)利要求
1.一種脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法，其特征在于步驟為在氨基酸濃度為0. 02 0. lg/ml的水產(chǎn)調(diào)味品水溶液中加入酸堿處理后的木質(zhì)纖維素，振蕩吸附1 5次，振蕩速率為50 500r/min，液固比范圍為10 150 1，溫度范圍為20 60°C，吸附時(shí)間為0. 5 M小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法，其特征在于木質(zhì)纖維素的酸堿處理是將木質(zhì)纖維素置于80 120°C烘箱烘1 10小時(shí)，然后磨成粉狀，加入濃度為0. 1 5mol/L的NaOH溶液浸泡2 10天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色， 再加入濃度為0. 02 0. 5mol/L的HCl溶液浸泡2 M小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至 PH呈中性，再用濃度為90 98 (ν) %乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到木質(zhì)纖維素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法，其特征在于酸堿處理是將木質(zhì)纖維素置于105°C烘箱烘4小時(shí)，然后磨成60 80目粉狀，加入濃度為0. 1 5mol/ L的NaOH溶液浸泡5天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入濃度為0. Imol/ L的HCl溶液浸泡12小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至pH呈中性，再用濃度為95(v) %乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到木質(zhì)纖維素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法， 其特征在于水產(chǎn)調(diào)味品指的是魷魚(yú)、蝦或者/和蟹海洋水產(chǎn)品加工下腳料的酶解液干燥后的產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法， 其特征在于木質(zhì)纖維素來(lái)自衫木屑。
6.一種脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的吸附劑，其特征在于采用酸堿處理后的木質(zhì)纖維素，它是將木質(zhì)纖維素置于80 120°C烘箱烘1 10小時(shí)，然后磨成粉狀，加入濃度為 0. 1 5mol/L的NaOH溶液浸泡2 10天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入濃度為0. 02 0. 5mol/L的HCl溶液浸泡2 M小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至pH 呈中性，再用濃度為90 98 (ν) %乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾， 濾渣烘干得到木質(zhì)纖維素。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吸附劑，其特征在于酸堿處理是將木質(zhì)纖維素置于105°C烘箱烘4小時(shí)，然后磨成60 80目粉狀，加入濃度為0. 1 5mol/L的NaOH溶液浸泡5天后過(guò)濾，濾渣用去離子水沖洗至洗脫液無(wú)色，再加入濃度為0. lmol/L的HCl溶液浸泡12小時(shí)后過(guò)濾，濾渣用去離子水洗至PH呈中性，再用濃度為95 (ν) %乙醇沖洗至無(wú)色，最后用去離子水洗至無(wú)乙醇味后過(guò)濾，濾渣烘干得到木質(zhì)纖維素。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或者7所述的吸附劑，其特征在于木質(zhì)纖維素來(lái)自衫木屑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脫除水產(chǎn)調(diào)味品中重金屬鉛的方法及吸附劑，其特征在于步驟為在氨基酸濃度為0.02～0.1g/ml的水產(chǎn)調(diào)味品水溶液中加入酸堿處理后的木質(zhì)纖維素，振蕩吸附1～5次，振蕩速率為50～500r/min，液固比范圍為10～150∶1，溫度范圍為20～60℃，吸附時(shí)間為0.5～24小時(shí)，吸附劑采用酸堿處理后的木質(zhì)纖維素，使得反應(yīng)的接觸面積增大，存在吸附快速、無(wú)污染、易回收等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A23L1/325GK102363118SQ20111012764
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者萬(wàn)雄, 楊立業(yè), 歐陽(yáng)小琨 申請(qǐng)人:浙江海洋學(xué)院