CN106538882A - 一种可去除水产品中重金属的脱除剂 - Google Patents

一种可去除水产品中重金属的脱除剂 Download PDF

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蒋雪燕
孟春英
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Abstract

本发明涉及一种可去除水产品中重金属的脱除剂，所述脱除剂由以下重量份的组分制成：45‑55份乙二胺四乙酸二钠、10‑15份葡萄糖酸内酯、20‑30份复合生物质炭、30‑40份鱼类下脚料提取物与3‑5份羟基化改性卵磷脂。本发明成本低，对于水产品体内重金属脱除效果好，对于保障水产品的质量与安全有重要意义。

Description

一种可去除水产品中重金属的脱除剂
技术领域
本发明涉及水产品，尤其涉及一种简单高效、不影响水产品肉感与口感的可去除水产品中重金属的脱除剂。
背景技术
随着我国工业化的进程，重金属以多种方式进入了环境，当环境受到重金属污染后，可在生物体内富集，并通过食物链进入人体，引起急慢性中毒。重金属主要是妨碍人体必需微量元素的吸收，干扰巯基功能从而影响酶和蛋白的活性，具有急性毒性、累积毒性以及远期毒效应，长期食用高重金属含量的食物容易引起神经系统、骨骼系统和消化系统多脏器损害，出现诸如“水俣病”、“骨痛病”、“白细胞减少”等公害疾病，严重危及人类健康和安全。因此，如何降低重金属对人体危害已成为目前亟待解决的安全性问题之一。
使用解毒剂驱排生物体内蓄积的重金属，是防治中毒的根本措施之一。目前对于人体重金属中毒排除报到较多，主要是服用解毒剂，如环已烷二胺四乙酸、2，3-二巯基丙醇、五醋三胺钠钙、五醋三胺钠锌及二巯丁二酸等，这些解毒剂主要靠其巯基、氨基、羟基或羧基等与重金属结合，促进排出体外。但是，这些解毒剂主要是依靠化学合成，往往存在水溶性差，生物利用度低，且伴有皮下紫斑、鼻牙龈出血加重、腹胀恶心、口角糜烂、发热皮疹等副反应。因此，如何找到一种天然高效的对重金属具有解毒作用的生物制剂就显得颇为重要。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有环境污染严重而引起水产品中重金属富集，通过食物链进入人体引起健康危害的缺陷而提供一种简单高效、不影响水产品肉感与口感的可去除水产品中重金属的脱除剂。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可去除水产品中重金属的脱除剂，所述脱除剂由以下重量份的组分制成：45-55份乙二胺四乙酸二钠、10-15份葡萄糖酸内酯、20-30份复合生物质炭与3-5份羟基化改性卵磷脂。在本技术方案中，本发明的脱除剂可以添加到水产品的饲喂饵料中，也可以添加到水产品的养殖水体中。
作为优选，所述复合生物质炭的制备方法如下：
1)、将质量比为1:2-4:1-2脱水后马尾藻、脱水后的褐藻、桃核粉碎并混合后放置于炭化装置中，在通大气条件下以55-70℃/min的速度升温至150-200℃并保持10-30min，结束后洗净、干燥，得到预炭化物；
2)、将所述预炭化物与活性剂按质量比1：4-5混合并放置于微波辐射装置中，在惰性气体氛围下先后进行低温炭化和高温炭化，其中低温炭化温度300-350℃，炭化时间2-4h；高温炭化温度为1300-1500℃，炭化时间4-6h；
3)、对炭化后的物质进行清洗、干燥，制得复合生物质炭。
在本技术方案中，复合生物质炭选用马尾藻、褐藻、桃核为前驱体，由于这些混合物自身结构的特殊性，由上述前驱体制得的复合生物质炭具有极高的活性，且制得的复合生物质炭各种尺寸的孔含量丰富，与反应物的接触面积大，反应效率高。
作为优选，活性剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种与氯化锌的混合物。
作为优选，在步骤2)的低温炭化过程中，升温速率为5-15℃/min，微波功率500-600W，微波频率2450MHz；在高温炭化过程中，升温速率为15-25℃/min，微波功率800-1000W，微波频率2450MHz。
作为优选，在步骤2)的高温炭化过程中，向微波辐射装置内通入氨气，相对于马尾藻、桃核、褐藻的总质量每100g，氨气的通入量为2-4L/min。
作为优选，所述羟基化改性卵磷脂由以下方法制得：将卵磷脂与浓度为60-70wt％的乳酸溶液混合均匀后加热搅拌，其中所述卵磷脂与乳酸溶液的质量比为30:3-5，加热温度为70-80℃，加热时间40-60min；在加热搅拌过程中向反应液逐渐加入质量为所述卵磷脂20-25％的浓度为30wt％的双氧水溶液；在加热搅拌结束后向反应液滴加氢氧化钠溶液至中性，最后真空干燥后制得羟基化改性卵磷脂。在本技术方案中，普通的卵磷脂的流动性较差，粘度较高，改性后的卵磷脂的流动性被大大提升。
脱除剂添加到水产品的饲喂饵料中，添加量为1.2-2.3g/kg，也可以添加到水产品的养殖水体中，添加量为每平方米养殖水体添加550-650mg。
本发明的有益效果是本发明成本低，对于水产品体内重金属脱除效果好，对于保障水产品的质量与安全有重要意义。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种可去除水产品中重金属的脱除剂，所述脱除剂由以下重量份的组分制成：45份乙二胺四乙酸二钠、10份葡萄糖酸内酯、20份复合生物质炭与3份羟基化改性卵磷脂。
将乙二胺四乙酸二钠溶于水中，在55KHz的超声处理下加入葡萄糖酸内酯、与羟基化改性卵磷脂，完全加入后升温至75℃，加入复合生物质炭继续超声处理30-45min，最后干燥粉碎得到脱除剂。
所述复合生物质炭的制备方法如下：
1)、将质量比为1:2:1脱水后马尾藻、脱水后的褐藻、桃核粉碎并混合后放置于炭化装置中，在通大气条件下以55℃/min的速度升温至150℃并保持10min，结束后洗净、干燥，得到预炭化物；
2)、将所述预炭化物与活性剂按质量比1：4混合并放置于微波辐射装置中，在惰性气体氛围下先后进行低温炭化和高温炭化，其中低温炭化温度300℃，炭化时间2h；高温炭化温度为1300℃，炭化时间4h；活性剂为氢氧化钠与氯化锌的混合物；低温炭化过程中，升温速率为5℃/min，微波功率500W，微波频率2450MHz；在高温炭化过程中，升温速率为15℃/min，微波功率800W，微波频率2450MHz；高温炭化过程中，向微波辐射装置内通入氨气，相对于马尾藻、桃核、褐藻的总质量每100g，氨气的通入量为2L/min；
3)、对炭化后的物质进行清洗、干燥，制得复合生物质炭。
所述羟基化改性卵磷脂由以下方法制得：将卵磷脂与浓度为60wt％的乳酸溶液混合均匀后加热搅拌，其中所述卵磷脂与乳酸溶液的质量比为30:3，加热温度为70℃，加热时间40min；在加热搅拌过程中向反应液逐渐加入质量为所述卵磷脂20％的浓度为30wt％的双氧水溶液；在加热搅拌结束后向反应液滴加氢氧化钠溶液至中性，最后真空干燥后制得羟基化改性卵磷脂。
实施例2
一种可去除水产品中重金属的脱除剂，所述脱除剂由以下重量份的组分制成：50份乙二胺四乙酸二钠、12份葡萄糖酸内酯、23份复合生物质炭与4份羟基化改性卵磷脂。
将乙二胺四乙酸二钠溶于水中，在55KHz的超声处理下加入葡萄糖酸内酯、与羟基化改性卵磷脂，完全加入后升温至75℃，加入复合生物质炭继续超声处理30-45min，最后干燥粉碎得到脱除剂。
所述复合生物质炭的制备方法如下：
1)、将质量比为1:3:2脱水后马尾藻、脱水后的褐藻、桃核粉碎并混合后放置于炭化装置中，在通大气条件下以59℃/min的速度升温至170℃并保持20min，结束后洗净、干燥，得到预炭化物；
2)、将所述预炭化物与活性剂按质量比1：5混合并放置于微波辐射装置中，在惰性气体氛围下先后进行低温炭化和高温炭化，其中低温炭化温度320℃，炭化时间3h；高温炭化温度为1400℃，炭化时间5h；活性剂为氢氧化钾与氯化锌的混合物；低温炭化过程中，升温速率为10℃/min，微波功率550W，微波频率2450MHz；在高温炭化过程中，升温速率为18℃/min，微波功率900W，微波频率2450MHz；高温炭化过程中，向微波辐射装置内通入氨气，相对于马尾藻、桃核、褐藻的总质量每100g，氨气的通入量为3L/min；
3)、对炭化后的物质进行清洗、干燥，制得复合生物质炭。
所述羟基化改性卵磷脂由以下方法制得：将卵磷脂与浓度为65wt％的乳酸溶液混合均匀后加热搅拌，其中所述卵磷脂与乳酸溶液的质量比为30:4，加热温度为78℃，加热时间49min；在加热搅拌过程中向反应液逐渐加入质量为所述卵磷脂23％的浓度为30wt％的双氧水溶液；在加热搅拌结束后向反应液滴加氢氧化钠溶液至中性，最后真空干燥后制得羟基化改性卵磷脂。
实施例3
一种可去除水产品中重金属的脱除剂，所述脱除剂由以下重量份的组分制成：55份乙二胺四乙酸二钠、15份葡萄糖酸内酯、30份复合生物质炭与5份羟基化改性卵磷脂。
将乙二胺四乙酸二钠溶于水中，在55KHz的超声处理下加入葡萄糖酸内酯、与羟基化改性卵磷脂，完全加入后升温至75℃，加入复合生物质炭继续超声处理30-45min，最后干燥粉碎得到脱除剂。
所述复合生物质炭的制备方法如下：
1)、将质量比为1:4:2脱水后马尾藻、脱水后的褐藻、桃核粉碎并混合后放置于炭化装置中，在通大气条件下以70℃/min的速度升温至200℃并保持30min，结束后洗净、干燥，得到预炭化物；
2)、将所述预炭化物与活性剂按质量比1：5混合并放置于微波辐射装置中，在惰性气体氛围下先后进行低温炭化和高温炭化，其中低温炭化温度350℃，炭化时间4h；高温炭化温度为1500℃，炭化时间6h；活性剂为氢氧化钾与氯化锌的混合物；低温炭化过程中，升温速率为15℃/min，微波功率600W，微波频率2450MHz；在高温炭化过程中，升温速率为25℃/min，微波功率1000W，微波频率2450MHz；高温炭化过程中，向微波辐射装置内通入氨气，相对于马尾藻、桃核、褐藻的总质量每100g，氨气的通入量为4L/min；
3)、对炭化后的物质进行清洗、干燥，制得复合生物质炭。
所述羟基化改性卵磷脂由以下方法制得：将卵磷脂与浓度为70wt％的乳酸溶液混合均匀后加热搅拌，其中所述卵磷脂与乳酸溶液的质量比为30:5，加热温度为80℃，加热时间60min；在加热搅拌过程中向反应液逐渐加入质量为所述卵磷脂25％的浓度为30wt％的双氧水溶液；在加热搅拌结束后向反应液滴加氢氧化钠溶液至中性，最后真空干燥后制得羟基化改性卵磷脂。
在人为添加重金属元素(铅、砷、汞)的污染水体中，先测定该水体中3种重金属元素浓度，投放数条鲫鱼、草鱼和对虾连续养殖4周后进行生物样采集，测定生物体内各元素浓度。之后将本发明中的重金属脱除剂按照添加量添加量为每平方米养殖水体添加550-650mg加入该养殖水体中，继续喂养4周后，取样测定最终的养殖水体和生物体内的元素浓度。测定方法均采用原子吸收仪按照国家标准方法进行，结果见表1和表2。
表1生物体检测结果
表2水体检测结果
由表1和表2可以看出，重金属元素污染水体在加入本发明的重金属脱除剂处理后，水体及养殖生物体内重金属元素含量值都显著性降低，养殖水产品的重金属含量符合相关要求。

Claims (6)

1.一种可去除水产品中重金属的脱除剂，其特征在于，所述脱除剂由以下重量份的组分制成：45-55份乙二胺四乙酸二钠、10-15份葡萄糖酸内酯、20-30份复合生物质炭与3-5份羟基化改性卵磷脂。
2.根据权利要求1所述的一种可去除水产品中重金属的脱除剂，其特征在于，所述复合生物质炭的制备方法如下：
1)、将质量比为1:2-4:1-2脱水后马尾藻、脱水后的褐藻、桃核粉碎并混合后放置于炭化装置中，在通大气条件下以55-70℃/min的速度升温至150-200℃并保持10-30min，结束后洗净、干燥，得到预炭化物；
2)、将所述预炭化物与活性剂按质量比1：4-5混合并放置于微波辐射装置中，在惰性气体氛围下先后进行低温炭化和高温炭化，其中低温炭化温度300-350℃，炭化时间2-4h；高温炭化温度为1300-1500℃，炭化时间4-6h；
3)、对炭化后的物质进行清洗、干燥，制得复合生物质炭。
3.根据权利要求2所述的一种可去除水产品中重金属的脱除剂，其特征在于，活性剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种与氯化锌的混合物。
4.根据权利要求2所述的一种可去除水产品中重金属的脱除剂，其特征在于，在步骤2)的低温炭化过程中，升温速率为5-15℃/min，微波功率500-600W，微波频率2450MHz；在高温炭化过程中，升温速率为15-25℃/min，微波功率800-1000W，微波频率2450MHz。
5.根据权利要求2所述的一种可去除水产品中重金属的脱除剂，其特征在于，在步骤2)的高温炭化过程中，向微波辐射装置内通入氨气，相对于马尾藻、桃核、褐藻的总质量每100g，氨气的通入量为2-4L/min。
6.根据权利要求1所述的一种可去除水产品中重金属的脱除剂，其特征在于，所述羟基化改性卵磷脂由以下方法制得：将卵磷脂与浓度为60-70wt％的乳酸溶液混合均匀后加热搅拌，其中所述卵磷脂与乳酸溶液的质量比为30:3-5，加热温度为70-80℃，加热时间40-60min；在加热搅拌过程中向反应液逐渐加入质量为所述卵磷脂20-25％的浓度为30wt％的双氧水溶液；在加热搅拌结束后向反应液滴加氢氧化钠溶液至中性，最后真空干燥后制得羟基化改性卵磷脂。
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