一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法与流程

1.本发明涉及食品加工技术领域，具体为一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法。


背景技术：

2.随着农田重金属污染的加剧，某些农产品大米中含有重金属镉污染已经成为一件人所共知的事，如何对既得大米进行加工来消除镉利用好粮食，也成为现代农业产业技术领域必然开展的一项应用。已经公布的降低大米中重金属含量的加工方法中：1.有人将大米蛋白粉调制浓度为10%-40%的浆液，过胶体磨；用柠檬酸进行酸洗，均质中和至溶液至中性；浆液过螯合剂固定床，浆液浓度调节到20%-50%，100-130℃温灭菌3-10秒，喷雾干燥等步骤。能有效去除大米蛋白中的镉，去除率≥90%，镉含量≤0.2mg/kg，此办法工艺复杂，也不经济。
3.2.也有人采用稀盐酸对镉超标大米进行浸泡除镉，分别考察了浸提时间，料液比，浸提温度和盐酸浓度对整米除镉效果和蛋白质含量的影响。并在单因素实验的基础上，通过响应面实验对整米除镉工艺进行了优化。最佳工艺参数表明:反应时间120 min，料液比1:2，反应温度45℃，盐酸浓度为0.12 m时，大米中重金属镉的脱除率达到87.21%，镉残余量降至国家规定的安全限量标准0.20 mg/kg以下，蛋白质损失率约16.50%。这种方法就是对整米进行了强酸性条件下的洗涤，考虑到对产生废稀盐酸的处理成本，弊大于利，对大米中的可溶性维生素等营养成分也造成了难以挽回的损失。
4.因此，提出一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种不会造成二次污染、营养成分损耗低的去除大米中重金属污染镉超标的加工方法。
6.（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，将大米加水研磨制备浓度为15-40％的浆液；加入ph为3-5的稀盐酸进行酸洗，均质并加入碳酸氢钠溶液中和至中性；将上述浆液过吸附剂固定床，固定床中装填有天然高分子sa水凝胶吸附材料，在固定床的停留时间为30—60min；对通过固定床的浆液进行络合、过滤、水洗、烘干。
7.优选的，所述稀盐酸加入体积为浆液体积的2-5％。
8.优选的，所述sa水凝胶吸附材料为天然高分子海藻酸钠粉和聚乙烯醇经固化交联生产的水凝胶微球。
9.优选的，所述水凝胶微球以海藻酸钠粉和聚乙烯醇作为制备包埋材料的基材，加入交联剂溶液，机械搅拌混合均匀后，自然滴落成型。
10.优选的，所述交联剂为cacl2、 h3bo3和 naco3中的一种或多种。
11.优选的，将从固定床更换下来的失效的sa水凝胶吸附材料转移至太阳能干化器，在干化成坚硬的粒状颗粒物后取出；取出的颗粒物投入研磨机研磨成约100目的粉状物。
12.（三）有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，具备以下有益效果：1、该去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，通过采用天然高分子海藻酸钠粉和聚乙烯醇经固化交联生产的sa水凝胶吸附材料，对重金属进行吸附，因天然高分子水凝胶sa吸附材料可食用，不会对粮食造成新的污染。
13.2、该去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，通过sa水凝胶吸附材料自身的微/纳孔结构对二价重金属离子的吸附，包括静电吸附、离子交换、络合、生物架桥等作用的耦合，同时sa水凝胶官能团与二价重金属离子及不饱和键—c=c—形成新的共聚物，且新共聚化合物中的π—π络合能力大于cd—球蛋白（谷蛋白），从而使其具备更好的除镉效果。
14.3、该去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，失效的天然高分子水凝胶sa吸附材料可以干化后入共混材料体系，资源得以再生利用。
附图说明
15.图1为本发明的天然高分子水凝胶sa吸附重金属的化学原理图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
17.实施例1将100kg大米加水研磨制备浓度为15％的浆液；测得浆液镉含量为0.51ppm；加入浆液体积2％ph为5的稀盐酸进行酸洗，均质使浆液与盐酸充分接触反应，将重金属进行置换，然后并加入碳酸氢钠溶液中和至中性；将上述浆液过吸附剂固定床，固定床中装填有天然高分子sa水凝胶吸附材料，在固定床的停留时间为30min，通过sa水凝胶官能团与二价重金属离子及不饱和键—c=c—形成新的共聚物，从而除去重金属离子；然后在通过固定床的浆液中加入络合剂进行络合，络合后进行过滤、然后进行水洗除盐、最后烘干。所得物重金属镉含量0.016 ppm。
18.实施例2将100kg大米加水研磨制备浓度为40％的浆液，测得浆液镉含量为0.69ppm；加入浆液体积5％ph为3的稀盐酸进行酸洗，均质使浆液与盐酸充分接触反应，将重金属进行置换，然后并加入碳酸氢钠溶液中和至中性；将上述浆液过吸附剂固定床，固定床中装填有天然高分子sa水凝胶吸附材料，在固定床的停留时间为60min，通过sa水凝胶官能团与二价重金属离子及不饱和键—c=c—形成新的共聚物，从而除去重金属离子；然后在通过固定床的浆液中加入络合剂进行络合，络合后进行过滤、然后进行水洗除盐、最后烘干。所得物重金属镉含量0.021 ppm。
19.实施例3
所述sa水凝胶吸附材料为天然高分子海藻酸钠粉和聚乙烯醇经固化交联生产的水凝胶微球。
20.具体的，所述水凝胶微球以海藻酸钠粉和聚乙烯醇作为制备包埋材料的基材，加入交联剂溶液，机械搅拌混合均匀后，自然滴落成型。
21.具体的，所述交联剂为cacl2、 h3bo3和 naco3中的一种或多种。
22.实施例4将从固定床更换下来的失效的sa水凝胶吸附材料转移至太阳能干化器，在干化成坚硬的粒状颗粒物后取出；取出的颗粒物投入研磨机研磨成约100目的粉状物。失效的天然高分子sa水凝胶吸附材料可以干化后入共混材料体系，资源得以再生利用。
23.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：将大米加水研磨制备浓度为15-40％的浆液；加入ph为3-5的稀盐酸进行酸洗，均质并加入碳酸氢钠溶液中和至中性；将上述浆液过吸附剂固定床，固定床中装填有天然高分子sa水凝胶吸附材料，在固定床的停留时间为30—60min；对通过固定床的浆液进行络合、过滤、水洗、烘干。2.根据权利要求1所述的一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，其特征在于：所述稀盐酸加入体积为浆液体积的2-5％。3.根据权利要求1所述的一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，其特征在于：所述sa水凝胶吸附材料为天然高分子海藻酸钠粉和聚乙烯醇经固化交联生产的水凝胶微球。4.根据权利要求2所述的一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，其特征在于：所述水凝胶微球以海藻酸钠粉和聚乙烯醇作为制备包埋材料的基材，加入交联剂溶液，机械搅拌混合均匀后，自然滴落成型。5.根据权利要求3所述的一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，其特征在于：所述交联剂为cacl2、 h3bo3和 naco3中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，其特征在于：将从固定床更换下来的失效的sa水凝胶吸附材料转移至太阳能干化器，在干化成坚硬的粒状颗粒物后取出；取出的颗粒物投入研磨机研磨成约100目的粉状物。

技术总结
本发明公开了一种去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，涉及食品加工技术领域，将大米加水研磨制备浓度为15-40％的浆液；加入pH为3-5的稀盐酸进行酸洗，均质并加入碳酸氢钠溶液中和至中性；将上述浆液过吸附剂固定床，固定床中装填有天然高分子SA水凝胶吸附材料，在固定床的停留时间为30—60min；对通过固定床的浆液进行络合、过滤、水洗、烘干。该去除大米中重金属污染镉超标的加工方法，通过采用天然高分子海藻酸钠粉和聚乙烯醇经固化交联生产的SA水凝胶吸附材料，对重金属进行吸附，因天然高分子水凝胶SA吸附材料可食用，不会对粮食造成新的污染，同时不会损耗大米的营养成分。分。


技术研发人员：狄旭东 王素花 张鹏
受保护的技术使用者：珠海市安能环保科技有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/10/6