CN101607996B - 海洋贝类多糖脱除重金属离子的方法 - Google Patents
海洋贝类多糖脱除重金属离子的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101607996B CN101607996B CN2009100126672A CN200910012667A CN101607996B CN 101607996 B CN101607996 B CN 101607996B CN 2009100126672 A CN2009100126672 A CN 2009100126672A CN 200910012667 A CN200910012667 A CN 200910012667A CN 101607996 B CN101607996 B CN 101607996B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polysaccharide
- heavy metal
- shellfish
- exchange resin
- ion exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 title claims abstract description 140
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 title claims abstract description 140
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 74
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 title claims abstract description 54
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 38
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 38
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 11
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 11
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims description 10
- 239000006210 lotion Substances 0.000 claims description 9
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 150000007516 brønsted-lowry acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000007528 brønsted-lowry bases Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 11
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 4
- 230000000050 nutritive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 241000412565 Argentina sphyraena Species 0.000 abstract 1
- AILDTIZEPVHXBF-UHFFFAOYSA-N Argentine Natural products C1C(C2)C3=CC=CC(=O)N3CC1CN2C(=O)N1CC(C=2N(C(=O)C=CC=2)C2)CC2C1 AILDTIZEPVHXBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000016594 Potentilla anserina Nutrition 0.000 abstract 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 25
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 15
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 13
- 239000008176 lyophilized powder Substances 0.000 description 13
- 241000237509 Patinopecten sp. Species 0.000 description 11
- 235000020637 scallop Nutrition 0.000 description 11
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 11
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 7
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 6
- 238000002086 displacement chromatography Methods 0.000 description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 4
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 208000026487 Triploidy Diseases 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910020630 Co Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 1
- 239000003653 coastal water Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- -1 metals ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 235000014102 seafood Nutrition 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
Abstract
海洋贝类多糖脱除重金属的方法。以贝类多糖与离子交换树脂之比为1.0g∶0.6～4.8ml，用贝类多糖1～3倍质量的去离子水制成溶液常温下进行混合离子交换0.5～6.0h，收集所得到的海洋贝类多糖溶液进行除盐、浓缩和干燥得到脱除了重金属的贝类多糖。海洋贝类多糖中的重金属脱出率为47.0～99.7％。所述脱除的重金属离子包括镉、钡、钒、铅、铊、钼、铀、锶、铝、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银金属离子，以及砷、硒非金属离子。发明解决了海产品易富集重金属而影响其营养价值的问题，提高了产品的安全与品质。脱除离子面广，处理工艺简单，易于操作，离子交换树脂可以再生、循环使用，其成本大为降低。
Description
技术领域
本发明涉及用离子交换的方法脱除贝类多糖中重金属离子的技术领域，同时也涉及酶水解、离子交换、冷冻干燥等技术领域。
背景技术
水产品及其加工产物以其健康、营养、味美等优点正成为国内外消费者的首选食品之一，水产品的年生产产量及加工品种也有越来越扩展的趋势；随着近海水产养殖业的发展和人类活动对近海海洋环境影响的加剧，水产品的质量和安全问题也越来越受到国内外消费者的关注，同时发达国家出于贸易保护的目的对我国出口产品的检测门槛有逐年提高的趋势迫使我们加强此类研究。
由于工农业废水排放进入海洋环境中的重金属元素即使在水相中检测出浓度很低，也能在生物体内富集而达到有害的浓度。人们食用受重金属污染的海洋食品会危及人体的健康。因此，开展海洋动物营养食品中重金属脱除方法的研究，对保证消费者的食用安全以及扩大产品出口是十分必要的。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种有效的脱除海洋贝类多糖中重金属离子的方法。
本发明的技术方案是：采用贝类多糖与离子交换树脂进行离子交换，使其吸附贝类多糖中的重金属离子，以达到去除多糖中有害重金属的目的，而带有重金属离子的离子交换树脂进行活化可再次使用。其方法是：
1.原料的选择：(1)贝类多糖：由鲍鱼、扇贝等或/和其脏器提取的多糖粗品或精制品均可以。(2)离子交换树脂：包括任何阳离子、阴离子交换树脂均可以使用。主要离子交换树脂类型为：强酸型阳离子交换树脂、阴离子树脂、201×7阴离子树脂、弱碱型阴离子交换树脂，四种类型，如南开牌001×14.5阳离子树脂、南开牌弱碱性阴离子树脂，南开牌、景华牌、绿宝牌、南岛牌201×7阴离子树脂、进口阳离子树脂美国Amberlite品牌、美国Dowex品牌、英国Purolie品牌、英国Zeokarb品牌、德国Lewatit品牌阳离子交换树脂等等，选任意品牌使用均可。
2.脱除方法：以贝类多糖与离子交换树脂之比为1.0(g)∶0.6～4.8(ml)，用贝类多糖1～3倍质量的无离子水制成溶液常温下进行混合离子交换0.5～6.0h，收集所得到的贝类多糖溶液进行后处理而得到脱除了重金属的贝类多糖。其中以如下两种方法进行：
(1)混合搅拌交换1～3次。其步骤为：将离子交换树脂、贝类多糖溶液混合搅拌2～3h，过滤除去离子交换树脂，溶液进行除盐、浓缩和干燥得到脱除了重金属离子的贝类多糖。或者将上述过滤除去离子交换树脂后的溶液以1Mol/LNaOH或盐酸溶液调所需pH值，加入相同或不同的离子交换树脂再重复上述操作1～2次，而后得到的溶液过滤除去离子交换树脂，再进行后处理得到脱除了重金属离子的贝类多糖。
(2)用离子交换柱使贝类多糖的溶液循环交换1～3次。其步骤为：将离子交换树脂装柱，贝类多糖的溶液用泵使其在柱中循环吸附交换0.5～3.0h，接出贝类多糖的溶液，用去离子水(相当离子交换树脂容量的0.15～1.00％)洗柱，洗液和接出贝类多糖的溶液合并，进行后处理得到脱除了重金属离子的贝类多糖。或者将接出贝类多糖的溶液再用活化了的同样或不同样的离子交换柱进行用泵循环，这样重复1～2次。洗液和接出贝类多糖的溶液合并，进行后处理得到脱除了重金属离子的贝类多糖。
3.后处理：包括除盐、浓缩和干燥。
(1)除盐：将上述收集所得的多糖溶液，用过滤1-10K道尔顿孔径大小半透膜超滤或透析1-12h除去混杂的盐类物质即得脱除重金属后的多糖溶液。
(2)浓缩：采用真空浓缩的方法进行浓缩。
(3)干燥：采用冷冻干燥或喷雾干燥方法。
4.树脂的活化与再生：
(1)新树脂的活化：新树脂应该先以95％乙醇泡30min，再水洗除乙醇，由2倍体积1-10％NaCl浸泡1h，再洗至中性后使用。
(2)用于交换过的树脂的再生：阳离子交换树脂采用酸-碱-酸的方式清洗，每个步骤应持续不少于10min，步骤间隔要用去离子水洗到pH中性。阴离子交换树脂采取碱-酸-碱的方式清洗，每个步骤应持续不少于10min，步骤间隔要用去离子水洗到pH中性。所使用的酸和碱为1-10％HCl和1-10％NaOH。
重金属脱除情况：由于季节、产地、生长年限、种属的不同，导致贝类对重金属的富集情况不尽一致，运用本发明相关方法处理后经原子吸收光谱鉴定重金属含量明显降低。尤其是重金属元素含量越高脱除效果越为显著。例如以金属镉为例，以贝类多糖中含量为ppm计，若含量为十位数，离子交换后可使其降低98％以上；若含量为小数位后，离子交换后可使其降低50～85％。交换次数多的脱除效果更好。本发明所述脱除的贝类重金属离子，除了镉、钡、钒、铅、铊、钼、铀、锶、铝、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银等金属离子外，还包括砷、硒等非金属离子，其脱除效果都很好。
本发明突出的优点是：1.采用离子交换树脂的方法对贝类多糖中的有害重金属进行去除，解决了海产品易富集重金属而影响其营养价值的问题，从而提高了产品的安全与品质。2.脱出的离子的面广，不仅重金属离子、轻金属离子可以脱除，非金属例子也可以顺利脱除。
3.处理工艺简单，易于操作。同时由于离子交换树脂可以再生、循环使用，其成本大为降低。
具体实施方式
实施例一
将50g鲍鱼脏器匀浆，加缓冲液至底物浓度(S)为1.0％，加入碱性蛋白酶，调节pH至10，43℃酶解3h，90℃灭酶10min后冷却至室温。调节pH至中性，4000r/min，离心10min。上清液浓缩，加入三倍体积95％乙醇，醇沉12h，离心，去上清。沉淀水洗后再次离心，再次醇沉干燥得鲍鱼粗多糖。
将鲍鱼脏器粗多糖100mg加去离子水200ml溶解，加强酸型阳离子交换树脂100ml(南开牌)，磁力搅拌2h后过滤，除去树脂留清液为多糖溶液。处理后的多糖溶液经透析、浓缩、冷冻干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的0.72ppm减少到0.25ppm降低了64％
实施例二
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
将鲍鱼脏器粗多糖150mg加去离子水300ml溶解，加入201×7阴离子交换树脂200mg(南开牌)，磁力搅拌2h后过滤，除去树脂留清液为多糖溶液。处理后的多糖溶液经透析、浓缩和冷冻干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的0.11ppm减少到0.069ppm，降低了37.3％。
实施例三
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
将鲍鱼脏器粗多糖300mg加入去离子水500ml，加入弱碱型阴离子交换树脂200ml(南开牌)，磁力搅拌3h后过滤，除去树脂留清液为多糖溶液。处理后的多糖溶液经透析、浓缩和冷冻干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的0.11ppm减少到0.05ppm，降低了54.5％。
实施例四
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
将鲍鱼脏器粗多糖200mg溶于200ml去离子水中，加入强酸型阳离子交换树脂200ml(美国Dowex牌)，磁力搅拌3h后过滤，所得液体以1Mol/L NaOH调pH至10，再次加入相同树脂200ml，磁力搅拌1h后过滤。处理后的多糖溶液经透析、浓缩和冷冻干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的12.76ppm减少到0.35ppm，降低了97.7％。
实施例五
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
将鲍鱼脏器粗多糖100mg溶于100ml去离子水中，加入201×7阴离子树脂80ml(南开牌)，磁力搅拌3h后过滤，所得液体以1Mol/L NaOH调pH至9，再次加入相同树脂80ml，磁力搅拌3h后过滤。处理后的多糖溶液经超滤除盐、浓缩和喷雾干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
取处理前后冻干粉末样品各200mg进行原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的0.11ppm减少到0.048ppm，降低了56.4％。
实施例六
将1kg扇贝脏器匀浆，加缓冲液至底物浓度(S)为3.0％，加入干重质量分数2％的碱性蛋白酶，调节pH至10，45℃酶解2h，90℃灭酶10min后冷却至室温。调节pH至中性，4000r/min，离心10min。上清液浓缩，加入三倍体积95％乙醇，醇沉12h，离心，去上清。沉淀水洗后再次离心，再次醇沉干燥得扇贝粗多糖。
将扇贝脏器粗多糖200mg溶解于400ml去离子水中，加入弱碱型阴离子交换树脂250ml(南开牌)，磁力搅拌2h后过滤，所得液体以1Mol/L NaOH调pH至10，再次加入相同树脂250ml，磁力搅拌1h后过滤。处理后的多糖透析，浓缩，醇沉干燥得到脱除了重金属的扇贝多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的60.39ppm减少到0.38ppm降低了99.37％。
实施例七
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
强酸型阳离子交换树脂(南开牌，或其他品牌皆可)100ml灌制成树脂交换层析柱，20mg/ml的浓度加装多糖20ml，以泵循环上下流动2h进行交换吸附，接出多糖液体，离子柱再以100ml去离子水冲洗出剩余多糖，两次收集多糖液体合并以另一活化后离子交换柱重复一遍。收集的多糖溶液经超滤除盐、浓缩和喷雾干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的0.72ppm减少到0.09ppm降低了87.5％。
实施例八
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
阴离子树脂(南开牌)300ml灌制成树脂交换层析柱，50mg/ml的浓度加装多糖10ml，以泵循环上下流动1h进行交换吸附，接出多糖液体，离子柱再以100ml去离子水冲洗出剩余多糖，两次收集多糖液体合并以另一活化后离子交换柱重复一遍。收集两次进行交换后的鲍鱼多糖液和洗液合并经超滤除盐、浓缩和喷雾干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的0.11ppm减少到0.032ppm，降低了70.9％。
实施例九
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
弱碱型阴离子交换树脂(南开牌，或其他品牌皆可)400ml灌制成树脂交换层析柱，80mg/ml的浓度加装多糖10ml，以泵循环上下流动3h进行交换吸附，接出多糖液体，离子柱再以80ml去离子水冲洗出剩余多糖，两次收集多糖液体合并以另一活化后离子交换柱重复一遍。收集两次进行交换后的鲍鱼多糖液和洗液合并，经超滤除盐、浓缩和喷雾干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的0.11ppm减少到0.012ppm降低了89.1％。
实施例拾
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
201×7阴离子树脂(南开牌，或其他品牌皆可)300ml灌制成树脂交换层析柱，40mg/ml的浓度加装多糖10ml，以泵循环上下流动0.5h进行交换吸附，接出多糖液体，离子柱再以90ml去离子水冲洗出剩余溶液多糖，两次收集多糖液体合并以另一活化后强酸型阳离子交换柱重新交换2h。收集两次进行交换后的鲍鱼多糖液和洗液合并，经超滤除盐、浓缩和喷雾干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的0.11ppm减少到0.056ppm，降低了49.1％。
实施例十一
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
弱碱型阴离子交换树脂(南开牌)200ml灌制成树脂交换层析柱，70mg/ml的浓度加装多糖10ml，以泵循环上下流动1h进行交换吸附，接出多糖液体，离子柱再以30ml去离子水冲洗出剩余溶液多糖，两次收集多糖液体合并以另一活化后强酸型阳离子交换柱重新交换2h。收集两次进行交换后的鲍鱼多糖液和洗液合并，经超滤除盐、浓缩和喷雾干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的0.11ppm减少到0.013ppm，降低了88.2％。
实施例十二
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
弱碱型阴离子交换树脂(南开牌)100ml灌制成树脂交换层析柱，100mg/ml的浓度加装多糖10ml，以泵循环上下流动1h进行交换吸附，接出多糖液体，离子柱再以60ml去离子水冲洗出剩余溶液多糖，两次收集多糖液体合并以另一活化后阴离子柱重新交换1h。收集两次进行交换后的鲍鱼多糖液和洗液合并，经超滤除盐、浓缩和喷雾干燥得到脱除了重金属的鲍鱼多糖冻干粉。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的0.11ppm减少到0.023ppm降低了79.1％。
实施例十三
扇贝粗多糖的制取如实施例六。
将扇贝脏器粗多糖300mg溶解于400ml去离子水中，加入强酸型阳离子交换树脂400ml(美国Dowex牌)，磁力搅拌3h后过滤，所得液体以1Mol/LNaOH调pH至10，再次加入相同树脂400ml，磁力搅拌2h后过滤。处理后的多糖经透析、浓缩和冷冻干燥得脱除重金属得扇贝多糖。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的60.39ppm减少到0.20ppm降低了99.7％。
实施例十四
扇贝粗多糖的制取如实施例六。
将扇贝脏器粗多糖250mg溶解于400ml去离子水中，加入201×7阴离子树脂300ml(南开牌)，磁力搅拌2h后过滤，所得液体以1Mol/L NaOH调pH至10，再次加入相同树脂300ml，磁力搅拌1h后过滤。处理后的多糖经透析、浓缩和冷冻干燥得脱除重金属得扇贝多糖。
原子吸收光谱重金属含量测试分析，其结果显示其中镉含量由处理前的60.39ppm减少到1.78ppm，降低了97.0％。
实施例十五
鲍鱼粗多糖的制取如实施例一。
离子交换脱除重金属操作同实施例四。
在实施例中对于鲍鱼多糖中含有的多种重金属元素(包括一些非重金属元素)的脱除前后的含量对比如下表；
贝类多糖重金属清除前后元素对比表(数据单位：ppm)
| 元素 | Al | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Pb |
| 清除后 | 68.02 | 8.88 | 0.75 | 0.84 | 10.88 | 107.51 | 40.56 |
| 清除前 | 812.86 | 232.17 | 14.45 | 20.72 | 27.09 | 3649.29 | 42.28 |
| 元素 | Co | Ni | Cu | Zn | As | Se | U |
| 清除后 | 0.79 | 12.99 | 34.64 | 109.39 | 3.39 | 0.17 | 0.17 |
| 清除前 | 25.98 | 318.32 | 703.86 | 903.08 | 83.63 | 5.05 | 3.22 |
| 元素 | Sr | Mo | Ag | Cd | Ba | Tl | |
| 清除后 | 202.37 | 0.6 | 0.41 | 0.35 | 45.41 | 0.00 | |
| 清除前 | 2181.04 | 9.34 | 4.37 | 12.76 | 495.93 | 0.00 |
Claims (4)
1.海洋贝类多糖脱除重金属离子的方法，其特征在于采用贝类多糖与离子交换树脂进行离子交换，使其吸附贝类多糖中的重金属离子；进行了吸附交换的离子交换树脂进行再生后回用；
脱除方法为：以贝类多糖与离子交换树脂之比为1.0g∶0.6～4.8ml，用贝类多糖1～3倍质量的去离子水制成溶液常温下进行混合离子交换0.5～6.0h，收集所得到的贝类多糖溶液进行后处理而得到脱除了重金属的贝类多糖：
所述后处理包括除盐、浓缩和干燥：
(1)除盐：将上述收集所得的多糖溶液，用过滤1-10K道尔顿孔径大小半透膜超滤或透析1-12h除去混杂的盐类物质即得脱除重金属后的多糖溶液；
(2)浓缩：采用真空浓缩的方法进行浓缩；
(3)干燥：采用冷冻干燥或喷雾干燥方法；
所述脱出的重金属离子包括：镉、钡、钒、铅、铊、钼、铀、锶、铝、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、银金属离子，还包括砷、硒非金属离子。
2.根据权利要求1所述海洋贝类多糖脱除重金属离子的方法，其特征在于所述的混合离子交换1～3次；其步骤为：将离子交换树脂、贝类多糖溶液混合搅拌2～3h，过滤除去离子交换树脂，溶液进行后处理得到脱除了重金属离子的贝类多糖；
重复交换的步骤为：将上述过滤除去离子交换树脂后的溶液以浓度为1mol/L的NaOH或盐酸溶液调所需pH值，加入相同或不同的离子交换树脂再重复上述操作1～2次，而后得到的溶液过滤除去离子交换树脂，再进行后处理得到脱除了重金属离子的贝类多糖；
所述后处理包括除盐、浓缩和干燥：
(1)除盐：将上述收集所得的多糖溶液，用过滤1-10K道尔顿孔径大小半透膜超滤或透析1-12h除去混杂的盐类物质即得脱除重金属后的多糖溶液；
(2)浓缩：采用真空浓缩的方法进行浓缩；
(3)干燥：采用冷冻干燥或喷雾干燥方法。
3.根据权利要求2所述海洋贝类多糖脱除重金属离子的方法，其特征在于所述的混合离子交换为用离子交换柱使贝类多糖的溶液循环交换1～3次；其步骤为：将离子交换树脂装柱，贝类多糖的溶液用泵使其在柱中循环吸附交换0.5～3.0h，接出贝类多糖的溶液，用相当离子交换树脂容量的0.15～1.00％的去离子水洗柱，洗液和接出贝类多糖的溶液合并，进行后处理得到脱除了重金属离子的贝类多糖；
重复交换的步骤为：将接出贝类多糖的溶液再用活化了的同样或不同样的离子交换树脂柱进行用泵循环，重复上述操作1～2次；洗液和接出贝类多糖的溶液合并，进行后处理得到脱除了重金属离子的贝类多糖；
所述后处理包括除盐、浓缩和干燥：
(1)除盐：将上述收集所得的多糖溶液，用过滤1-10K道尔顿孔径大小半透膜超滤或透析1-12h除去混杂的盐类物质即得脱除重金属后的多糖溶液；
(2)浓缩：采用真空浓缩的方法进行浓缩；
(3)干燥：采用冷冻干燥或喷雾干燥方法。
4.根据权利要求1所述海洋贝类多糖脱除重金属离子的方法，其特征在于所述进行吸附交换的离子交换树脂的再生后，由于使用不同的离子交换树脂，其再生方法分别是：
使用的离子交换树脂是阳离子交换树脂采用酸-碱-酸的方式清洗，每个步骤应持续不少于10min，步骤间隔要用去离子水洗到pH中性；
使用的是阴离子交换树脂采取碱-酸-碱的方式清洗，每个步骤应持续不少于10min，步骤间隔要用去离子水洗到pH中性；
所使用的酸和碱分别为1-10％HCl和1-10％NaOH。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100126672A CN101607996B (zh) | 2009-07-21 | 2009-07-21 | 海洋贝类多糖脱除重金属离子的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100126672A CN101607996B (zh) | 2009-07-21 | 2009-07-21 | 海洋贝类多糖脱除重金属离子的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101607996A CN101607996A (zh) | 2009-12-23 |
| CN101607996B true CN101607996B (zh) | 2012-02-15 |
Family
ID=41481913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100126672A Active CN101607996B (zh) | 2009-07-21 | 2009-07-21 | 海洋贝类多糖脱除重金属离子的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101607996B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101817560A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-09-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 采用离子交换树脂去除铬酸盐溶液中钙、镁碱土金属离子的方法 |
| CN102242172B (zh) * | 2010-05-10 | 2014-07-16 | 上海海健堂集团有限公司 | 从鱼皮中提取鱼胶原蛋白的方法 |
| CN103120275B (zh) * | 2012-04-17 | 2014-07-02 | 杭州百山祖生物科技有限公司 | 一种脱除食用菌多糖中重金属的方法 |
| CN105077382A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-11-25 | 浙江海洋学院 | 一种虾类产品金属离子的脱除方法 |
| JP6875973B2 (ja) * | 2017-10-04 | 2021-05-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 海洋生物資源の処理方法 |
| CN109929049B (zh) * | 2019-03-29 | 2021-03-30 | 大连工业大学 | 一种脱除酸性多糖中重金属的方法 |
-
2009
- 2009-07-21 CN CN2009100126672A patent/CN101607996B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101607996A (zh) | 2009-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101607996B (zh) | 海洋贝类多糖脱除重金属离子的方法 | |
| CN103497106B (zh) | 从绿咖啡豆提取绿原酸的方法 | |
| CN103305492B (zh) | 一种医药级菠萝蛋白酶的提取方法 | |
| CN102406230B (zh) | 一种烟草萃取液中重金属离子的去除方法 | |
| CN103693711A (zh) | 利用弱酸离子交换纤维处理含镍/含铜电镀废水的方法 | |
| CN102146144B (zh) | 一种菊粉的提取精制方法 | |
| CN109721487A (zh) | 一种利用连续离子交换技术高效纯化莽草酸的工艺 | |
| CN103657593B (zh) | 一种葵花籽壳生物质炭吸附剂、制备方法及去除水中亚甲基蓝的方法 | |
| CN105126773A (zh) | 一种以虾蟹壳为原料的可再生重金属吸附材料及其制备方法和再生方法及应用 | |
| CN106831894B (zh) | 一种脱乙酰基耦合吸附分离d-氨基葡萄糖盐酸盐的方法 | |
| CN105413648A (zh) | 一种银杏叶吸附材料及其制备方法 | |
| CN104707573A (zh) | 一种巯基壳聚糖微球除镉剂的制备方法 | |
| CN102010441A (zh) | 以玉米为原料制备植酸/植酸钠并联产玉米蛋白的工艺 | |
| CN102757516B (zh) | 依诺肝素钠的脱色方法 | |
| CN111574372A (zh) | 电渗析法从中草药中提取绿原酸的方法 | |
| CN102242172A (zh) | 从鱼皮中提取鱼胶原蛋白的方法 | |
| CN102266757B (zh) | 一种改性生物质吸附剂的制备及去除饮品中重金属的方法 | |
| CN104045725B (zh) | 采用d301g阴离子树脂精制桦褐孔菌粗多糖的方法 | |
| CN104844551B (zh) | 一种同时分离、提纯荷叶黄酮和多糖的方法 | |
| CN100486465C (zh) | 一种恢复超滤膜通率的苹果汁的加工方法 | |
| CN105642245B (zh) | 一种磁性蛋清/丝瓜络吸附材料的制备方法 | |
| CN103275943B (zh) | 从猪脾脏提取超氧化物歧化酶的方法 | |
| CN103980305A (zh) | 一种脱脂米糠植酸提取液的超滤膜处理方法 | |
| CN1102067C (zh) | 一种从海带中提取活性碘的方法 | |
| CN103773061B (zh) | 一种紫甘薯色素提取液的预处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |