CN104738364A - 一种贻贝中重金属镉脱除剂的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
一种贻贝中重金属镉脱除剂的制备方法，步骤：取带鱼加工副产物，加入磷酸缓冲液，经组织打碎、超声处理后，加入复合水解酶水解，控制温度为40～60℃，蛋白质水解度为24～32％；水解结束后升温至85～95℃，保持2.0～3.0min，冰浴快速冷却，离心分离获得上清液即为带鱼加工副产物蛋白水解液；加入亚硒酸钠，加入量为混合体系中Se含量为50～90μg/L，调节螯合反应体系pH4.0～6.0，在20～35℃下进行反应35～50min；反应结束后离心分离，取上清液经真空浓缩、干燥，得到蛋白水解肽-Se元素配合物。本发明工艺简单，原料成本低，制得的脱除剂天然绿色环保，使用安全可靠，不会引起二次污染，可有效脱除贻贝中富集的重金属镉，确保人们的食用安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种贻贝中重金属镉脱除剂的制备方法。
背景技术
双壳类贻贝是一种海洋软体动物，包括紫贻贝、翡翠贻贝、厚壳贻贝等，其营养价值很高，其中蛋白质含量高达59％，含有8种人体必需的氨基酸，脂肪含量为7％，且大多是不饱和脂肪酸。另外，还含有丰富的钙、磷、铁、锌和维生素B、烟酸等。由于贻贝中所含的营养成分很丰富，其营养价值高于一般的贝类和鱼、虾、肉等，对促进新陈代谢，保证大脑和身体活动的营养供给具有积极的作用，所以有人称贻贝为“海中鸡蛋”。
但是近年来，重金属对生物体、尤其是底栖滤食性的贻贝的污染愈来愈严重，海水中存在大量的有毒物质，贻贝对重金属有较强的生物富集能力，尤其在发生赤潮时，海水中的毒素就更加多，贻贝就会富集更多的毒素，如果不对这些有毒的重金属进行脱除，人们食用风险就很大，往往会发生腹泻、呕吐等中毒现象。
镉是环境中有害的重金属元素，是在贻贝体内富集的主要重金属元素，目前对于贻贝中重金属的脱除的主要集中在蒸煮液中，如专利号为CN201210240497.5的中国发明专利《一种脱除贻贝蒸煮液中重金属的方法》，其特征在于包括下述步骤：将花生壳吸附剂加入到贻贝蒸煮液中，所述花生壳吸附剂与所述贻贝蒸煮液的重量比为1:12～22，在恒温培养摇床中在32～38℃、震荡频率为120～150r/min，吸附90～110分钟，然后静置沉淀，所得上清液即为脱除了重金属的贻贝蒸煮液，上述这种方法能够同时脱除贻贝蒸煮液中铜、砷、铬、镉、铅、汞等重金属。但是对于饲养中的贻贝进行重金属镉的脱除却至今未见报道。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种贻贝中重金属镉脱除剂的制备方法，具有工艺简单、成本低、安全性好的特点，可有效脱除贻贝体内富集的重金属镉。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种贻贝中重金属镉脱除剂的应用。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种贻贝中重金属镉脱除剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)取带鱼加工副产物，加入适量磷酸缓冲液，经组织打碎、超声处理后，加入6～10g/L的复合水解酶进行水解，控制水解温度为恒温40～60℃，蛋白质水解度为24～32％；
2)水解结束后升温至85～95℃，保持2.0～3.0min，然后用冰浴快速冷却，离心分离获得上清液即为带鱼加工副产物蛋白水解液；
3)在带鱼加工副产物蛋白水解液中加入亚硒酸钠，亚硒酸钠的加入量为混合体系中Se含量为50～90μg/L，调节螯合反应体系pH值4.0～6.0，在20～35℃恒温条件下进行螯合反应，维持反应时间35～50min；
4)反应结束后进行离心分离，取上清液经真空浓缩、真空干燥，得到蛋白水解肽-Se元素配合物，即为所需的贻贝中重金属镉脱除剂。
作为优选，所述步骤1)中的磷酸缓冲液的浓度为0.05～0.20mol/L，pH值为6.8～7.4，磷酸缓冲液的加入量为带鱼加工副产物体积的3～6倍。
作为优选，所述步骤1)中的超声处理是在30～45KHz条件下超声处理2～5min。
作为优选，所述步骤1)中的复合水解酶为风味蛋白酶和木瓜蛋白酶的混合物，二者的质量比例为1:1～3:1。
作为改进，所述步骤2)中的离心分离的转速为3000～4500r/min，处理时间为10～20min。
作为改进，所述步骤4)中的离心分离的转速为3000～4500r/min，处理时间为15～25min。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种根据上述贻贝中重金属镉脱除剂的应用，其特征在于：将上述制备的蛋白水解肽-Se元素配合物同EDTA-ZnNa2以饲料添加剂形式，加入到贻贝饲料中，蛋白水解肽-Se元素配合物在饲料中含量为0.25～0.65g/kg，EDTA-ZnNa2在饲料中含量为0.55～0.95g/kg；
或者将蛋白水解肽-Se元素配合物、EDTA-ZnNa2加入暂养水体中，蛋白水解肽-Se元素配合物在暂养水体中浓度为0.08～0.24g/L，EDTA-ZnNa2在暂养水体中浓度为0.15～0.35g/L。
与现有技术相比，本发明的优点在于：以带鱼加工副产物为原料，不仅成本低，而且天然无毒副作用，制备时经水解、螯合、离心、浓缩干燥后得到带鱼加工副产物蛋白水解肽-Se元素配合物，工艺操作比较简单；使用时，只要将蛋白水解肽-Se元素配合物与EDTA-ZnNa2以饲料添加剂形式，加入到贻贝饲料中，或者直接加入在水体中，就可有效脱除贻贝中重金属镉，使用很方便，与水解肽结合的Se，主要起到协同脱除Cd、增强机体免疫作用；再者，起到增强生命金属元素效果。本发明工艺简单，成本低，制得的脱除剂天然环保，使用安全可靠，不会引起二次污染，可有效脱除贻贝中富集的重金属镉，确保人们的食用安全，尤其适用于紫贻贝、翡翠贻贝、厚壳贻贝等双壳贻贝类。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种贻贝中重金属镉脱除剂的制备方法，具体步骤如下：
1、取带鱼加工副产物，加入pH值为7.0、浓度为0.18mol/L的磷酸缓冲液，磷酸缓冲液的加入量为带鱼加工副产物体积的5倍，经组织打碎、37KHz超声处理4min后，加入复合水解酶8g/L，复合水解酶是由风味蛋白酶和木瓜蛋白酶按照2：1的质量比混合而成，控制水解温度为50℃，蛋白质水解度为28％；
2、升温至90℃，保持2.5min后，冰浴快速冷却，离心分离4000r/min，离心15min获得上清液即为带鱼加工副产物蛋白水解液；
3、在带鱼加工副产物蛋白水解液中加入亚硒酸钠(加入量控制为混合体系中Se含量为70μg/L)，调节螯合反应体系pH值5.0，在28℃恒温条件下进行螯合反应，维持反应时间42min；
4、反应结束后进行离心分离，4000r/min，离心20min，取上清液经真空浓缩、真空干燥，即得所需的重金属镉脱除剂——带鱼加工副产物蛋白水解肽-Se元素配合物。
使用时，将上述制得的蛋白水解肽-Se元素配合物、EDTA-ZnNa2以饲料添加剂形式加入到贻贝饲料中，其中蛋白水解肽-Se元素配合物在饲料中含量为0.25～0.65g/kg，EDTA-ZnNa2在饲料中含量为0.55～0.95g/kg。
表1 重金属脱除剂(添加到饲料中)对紫贻贝体内Cd含量的影响
实施例2
一种贻贝中重金属镉脱除剂的制备方法，具体步骤如下：
1、取带鱼加工副产物，加入pH值为6.8、浓度为0.05mol/L的磷酸缓冲液，磷酸缓冲液的加入量为带鱼加工副产物体积的6倍，经组织打碎、30KHz超声处理5min后，加入复合水解酶10g/L，复合水解酶是由风味蛋白酶和木瓜蛋白酶按照1：1的质量比混合而成，控制水解温度为40℃，蛋白质水解度为24％；
2、升温至85℃，保持3min后，冰浴快速冷却，离心分离4500r/min，离心10min获得上清液即为带鱼加工副产物蛋白水解液；
3、在带鱼加工副产物蛋白水解液中加入亚硒酸钠(加入量控制为混合体系中Se含量为50μg/L)，调节螯合反应体系pH值4.0，在20℃恒温条件下进行螯合反应，维持反应时间50min；
4、反应结束后进行离心分离，4500r/min，离心15min，取上清液经真空浓缩、真空干燥，即得所需的重金属镉脱除剂——带鱼加工副产物蛋白水解肽-Se元素配合物。
使用时，将蛋白水解肽-Se元素配合物、EDTA-ZnNa2加入暂养水体中，蛋白水解肽-Se元素配合物在暂养水体中浓度为0.08～0.24g/L，EDTA-ZnNa2在暂养水体中浓度为0.15～0.35g/L。
表2 重金属脱除剂(添加到暂养水体中)对紫贻贝体内Cd含量的影响
实施例3
一种贻贝中重金属镉脱除剂的制备方法，具体步骤如下：
1、取带鱼加工副产物，加入pH值为7.4、浓度为0.20mol/L的磷酸缓冲液，磷酸缓冲液的加入量为带鱼加工副产物体积的3倍，经组织打碎、45KHz超声处理2min后，加入复合水解酶6g/L，复合水解酶是由风味蛋白酶和木瓜蛋白酶按照3：1的质量比混合而成，控制水解温度为60℃，蛋白质水解度为32％；
2、升温至95℃，保持2min后，冰浴快速冷却，离心分离3000r/min，离心20min获得上清液即为带鱼加工副产物蛋白水解液；
3、在带鱼加工副产物蛋白水解液中加入亚硒酸钠(加入量控制为混合体系中Se含量为90μg/L)，调节螯合反应体系pH值6.0，在35℃恒温条件下进行螯合反应，维持反应时间35min；
4、反应结束后进行离心分离，3000r/min，离心25min，取上清液经真空浓缩、真空干燥，即得所需的重金属镉脱除剂——带鱼加工副产物蛋白水解肽-Se元素配合物。
使用时，将上述制得的蛋白水解肽-Se元素配合物、EDTA-ZnNa2以饲料添加剂形式加入到贻贝饲料中，其中蛋白水解肽-Se元素配合物在饲料中含量为0.25～0.65g/kg，EDTA-ZnNa2在饲料中含量为0.55～0.95g/kg。
表3 重金属脱除剂(添加到饲料中)对紫贻贝体内Cd含量的影响
Claims (8)
1.一种贻贝中重金属镉脱除剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)取带鱼加工副产物，加入适量磷酸缓冲液，经组织打碎、超声处理后，加入6～10g/L的复合水解酶进行水解，控制水解温度为恒温40～60℃，蛋白质水解度为24～32％；
2)水解结束后升温至85～95℃，保持2.0～3.0min，然后用冰浴快速冷却，离心分离获得上清液即为带鱼加工副产物蛋白水解液；
3)在带鱼加工副产物蛋白水解液中加入亚硒酸钠，亚硒酸钠的加入量为混合体系中Se含量为50～90μg/L，调节螯合反应体系pH值4.0～6.0，在20～35℃恒温条件下进行螯合反应，维持反应时间35～50min；
4)反应结束后进行离心分离，取上清液经真空浓缩、真空干燥，得到蛋白水解肽-Se元素配合物，即为所需的贻贝中重金属镉脱除剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的磷酸缓冲液的浓度为0.05～0.20mol/L，pH值为6.8～7.4，磷酸缓冲液的加入量为带鱼加工副产物体积的3～6倍。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的超声处理是在30～45KHz条件下超声处理2～5min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的复合水解酶为风味蛋白酶和木瓜蛋白酶的混合物，二者的质量比例为1:1～3:1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的离心分离的转速为3000～4500r/min，处理时间为10～20min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中的离心分离的转速为3000～4500r/min，处理时间为15～25min。
7.一种根据权利要求1所述的贻贝中重金属镉脱除剂的应用，其特征在于：将权利要求1制备的蛋白水解肽-Se元素配合物同EDTA-ZnNa2以饲料添加剂形式，加入到贻贝饲料中，蛋白水解肽-Se元素配合物在饲料中含量为0.25～0.65g/kg，EDTA-ZnNa2在饲料中含量为0.55～0.95g/kg。
8.一种根据权利要求1所述的贻贝中重金属镉脱除剂的应用，其特征在于：将蛋白水解肽-Se元素配合物、EDTA-ZnNa2加入暂养水体中，蛋白水解肽-Se元素配合物在暂养水体中浓度为0.08～0.24g/L，EDTA-ZnNa2在暂养水体中浓度为0.15～0.35g/L。
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