一種降低大米及其制品重金屬含量的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種降低大米及米制品的重金屬含量的方法。本發(fā)明方法包含堿液浸泡、分離、反應(yīng)、洗滌、干燥等步驟，該工藝對黃曲霉毒素及鎘、砷、鉛、汞等重金屬均有不同程度的去除作用，能有效降低大米，以及大米制備的米粉、淀粉、大米蛋白粉等大米制品的重金屬含量，本發(fā)明工藝簡單，生產(chǎn)成本低且易實(shí)施，處理后的產(chǎn)品重金屬指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
【專利說明】一種降低大米及其制品重金屬含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種降低大米及米制品的重金屬含量的方法，屬于稻米深加工食品安全【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國工業(yè)生產(chǎn)中“三廢”排放不合理及農(nóng)藥、化肥的大量使用，造成耕地和地下水污染，不斷發(fā)生危害健康的食品安全事件，造成了人們對食品污染的恐懼和對食品安全的擔(dān)心，對食品信任度下降。
[0003]重金屬在生物體內(nèi)具有富集效應(yīng)，隨著生物鏈不斷延長，進(jìn)入人體的重金屬不能被分解，往往要經(jīng)過一段時(shí)間積累才顯示出毒性，給人體肝、腎及中樞神經(jīng)等系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。
[0004]人體中的鉛主要來自攝食、呼吸和飲水，其中來自食物占90以上，食物中的鉛主要來源于釉陶瓷、塑料、搪瓷、馬口鐵器具的使用，我國現(xiàn)階段食物重金屬元素污染中，鉛元素占據(jù)了主要地位，且蔬菜鉛污染問題非常突出，鉛元素在人體內(nèi)長期積累會造成人體免疫力下降，智力受損。
[0005]鎘可通過“三廢”排放和含鎘化肥、地膜、污泥的使用和帶色圖案的玻璃、搪瓷、塑料餐具等進(jìn)入食品。進(jìn)入體內(nèi)的鎘可引起腎功能損害，干擾鐵代謝而引起貧血癥，可與含羥基、氨基、巰基的蛋白質(zhì)分子結(jié)合從而抑制許多酶系統(tǒng)的功能，還能引起骨軟化、腸道吸收障礙，妨礙脂溶性維生素和鈣的吸收。
[0006]通過食物鏈進(jìn)入人體的汞，能與體內(nèi)蛋白質(zhì)分子的巰基、氨基、羧基、磷?；冉Y(jié)合而蓄積，會導(dǎo)致細(xì)胞變性和壞死，對腦、肝、腎、心、肺等產(chǎn)生不可逆損害，具有致畸性和生育毒性，并引起免疫功能紊亂，損害神經(jīng)系統(tǒng)，引起語言和聽覺障礙。
[0007]砷元素通過食物的攝入進(jìn)入人體，其重要來源是農(nóng)業(yè)用水被含有砷元素的物質(zhì)污染、含有砷元素的農(nóng)藥使用以及養(yǎng)殖業(yè)中含有砷元素的藥劑使用等。砷元素進(jìn)入人體后主要積累在人體的肝、腎、脾等器官，同時(shí)還會造成人體器官內(nèi)的細(xì)胞失活，引起細(xì)胞新陳代謝紊亂，長期接觸少量的砷元素會導(dǎo)致人體的慢性中毒甚至?xí)鸢┳儭?br> [0008]目前國內(nèi)外對食品重金屬含量極其關(guān)注，從加強(qiáng)工業(yè)三廢排放管理、飼料生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)管、食品包裝監(jiān)控等各方面著手，采取全面的防治措施，但是還沒有有效的加工方法降低大米及其制品中的重金屬含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種降低大米及米制品的重金屬含量的方法。通過本發(fā)明的方法處理的大米及其制品中鎘、砷、鉛、汞等重金屬含量進(jìn)一步降低，更為安全。
[0010]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0011]一種降低大米及其制品的重金屬含量的方法，包括浸泡、分離、反應(yīng)、洗滌、干燥步驟。[0012]具體步驟如下:
[0013](I)浸泡
[0014]稱取一定重量的原料，加入其重量4-7倍的去離子水?dāng)嚢杈鶆?，調(diào)pH至7.5-8.0，35-45°C浸泡 l_2h ；
[0015](2)分離
[0016]步驟(I)得到的浸泡液離心分離，棄去上清液；
[0017](3)反應(yīng)
[0018]將步驟(2)得到的沉淀重新調(diào)漿，加入其重量4-6倍的去離子水，攪拌均勻，再加入原料重量0.2-1.5%的乳酸及0.5%-2%的氯化鈉，常溫反應(yīng)2-3h ；
[0019](4)洗滌
[0020]將步驟(3)得到的反應(yīng)液進(jìn)行離心洗滌，水洗2-5次；
[0021](5)干燥
[0022]將步驟(4)得到的洗滌后的濕沉淀烘干。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(I)原料為大米及其制品(包括米粉、淀粉、大米蛋白粉等)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述重金屬包括鎘、砷、鉛、汞。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(I)調(diào)節(jié)pH值采用氫氧化鈣或者5-10%的NaOH。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(I)浸泡優(yōu)選浸泡溫度40°C。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(2)和所述步驟(4)中離心轉(zhuǎn)速3000r/min,時(shí)間 5min。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(I)和所述步驟(3)中浸泡反應(yīng)攪拌速度50_70r/mino
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(I)中原料如果為非粉狀原料大米，在所述步驟(2)和所述步驟(4)中不需要進(jìn)行離心分離，只進(jìn)行水洗浙干。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(4)中優(yōu)選水洗3次。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟(5)中烘干條件為自然晾干或者于烘箱中40-50°C 烘干。
[0032]本發(fā)明的有益效果:
[0033]1、本發(fā)明方法對黃曲霉毒素及鎘、砷、鉛、汞等重金屬均有不同程度的去除作用，其中鎘的去除率達(dá)到65%以上。
[0034]2、本發(fā)明的適用范圍廣,對大米及以米制備的米粉、淀粉、大米蛋白粉等米制品均可適用。
[0035]3、本發(fā)明工藝過程安全性高，不僅可以工業(yè)化生產(chǎn)，也方便家庭使用。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面通過【具體實(shí)施方式】更詳細(xì)的描述本發(fā)明。
[0037]—種降低大米及其制品的重金屬含量的方法，包括浸泡、分離、反應(yīng)、洗滌、干燥步驟。[0038]具體步驟如下:
[0039]( I)浸泡
[0040]稱取一定重量的原料，加入其重量4-7倍的去離子水?dāng)嚢杈鶆?，調(diào)pH至7.5-8.0，35-45°C浸泡 l_2h ；
[0041](2)分離
[0042]步驟(I)得到的浸泡液離心分離，棄去上清液；
[0043](3)反應(yīng)
[0044]將步驟(2)得到的沉淀重新調(diào)漿，加入其重量4-6倍的去離子水，攪拌均勻，再加入原料重量0.2-1.5%的乳酸及0.5%-2%的氯化鈉，常溫反應(yīng)2-3h ；
[0045](4)洗滌
[0046]將步驟(3)得到的反應(yīng)液進(jìn)行離心洗滌，水洗2-5次；
[0047](5)干燥
[0048]將步驟(4)得到的洗滌后的濕沉淀烘干。
[0049]本發(fā)明步驟(I)通過弱堿條件浸泡使原料溶脹，利于后續(xù)重金屬的溶出去除，同時(shí)在堿性條件下，黃曲霉毒素的內(nèi)酯環(huán)被打開，形成香豆素鈉鹽或銨鹽，轉(zhuǎn)化成可溶于水的物質(zhì)，再通過水洗的方式去除。對于大米這類谷物其中磷主要是以植酸磷的形式存在，人體內(nèi)鈣磷的比例基本恒定，當(dāng)機(jī)體攝入過量的磷會阻礙鈣的吸收，由于磷溶于堿溶液，所以在弱堿條件下同時(shí)也能降低米中的磷含量，但在浸泡過程中的PH不易太高，因?yàn)榇竺字?0%為谷蛋白，其在堿性條件下可溶，當(dāng)浸泡PH過高，會導(dǎo)致大量米蛋白的損失，本發(fā)明的反應(yīng)條件為 pH7.5-8.0，40°C浸泡 l_2h。
[0050]浸泡后的料液進(jìn)行離心分離，去除上清液，離心轉(zhuǎn)速3000r/min，離心lOmin，得到的沉淀加入其重量4-6倍的去離子水，重新調(diào)漿攪拌均勻，再加入原料重量0.2-1.5%的乳酸及0.5%-2%的氯化鈉，常溫反應(yīng)2-3h，鎘和鉛等這些重金屬基本都以不溶態(tài)的形式存在，本發(fā)明通過乳酸及氯化鈉的作用，可以將這些重金屬部分轉(zhuǎn)化為可溶解的金屬離子，再通過水洗去除，從而降低大米中重金屬的含量。
[0051]實(shí)施例1
[0052]以市售大米為原料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
[0053](I)浸泡
[0054]稱取500g大米,加入2000g去離子水?dāng)嚢杈鶆?攪拌速度為50r/min,用5%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH至7.52，升溫至40°C，攪拌浸泡Ih ；
[0055](2)分離
[0056]將步驟(I)得到的浸泡大米過濾，去除上清液，將大米浙干IOmin ；
[0057]⑶反應(yīng)
[0058]將步驟(2)得到的浙干大米加水1800g，再加入Ig乳酸(可先配成約10%的濃度再添加)和2.5g氯化鈉攪拌均勻，反應(yīng)2h ；
[0059](4)洗滌
[0060]將步驟(3)得到的反應(yīng)后料液進(jìn)行過濾去除上清液，然后水洗3次浙干，每次加水2000g ；
[0061](5)干燥[0062]將步驟(4)得到的浙干大米烘干或晾干。
[0063]經(jīng)檢測，原料大米的鎘含量為0.35mg/kg (干基)，砷含量0.13mg/kg，汞含量
0.10mg/kg，經(jīng)處理后大米中鎘含量為0.09mg/kg (干基)，鎘的去除率為74.2% ;砷含量為
0.063mg/kg，砷的去除率為51.5% ;汞含量為0.097mg/kg，汞的去除率為3%。
[0064]實(shí)施例2
[0065]以市售大米為原料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
[0066](I)浸泡
[0067]稱取500g大米,加入2250g去離子水?dāng)嚢杈鶆?攪拌速度為50r/min,用5%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至7.63，升溫至40°C，攪拌浸泡1.5h ；
[0068](2)分離
[0069]將步驟(I)得到的浸泡大米過濾，去除上清液，將大米浙干IOmin ；
[0070](3)反應(yīng)
[0071]將步驟(2)得到的浙干大米加水2500g，再加入2.5g乳酸(可先配成約10%的濃度再添加)和3.5g氯化鈉攪拌均勻，反應(yīng)2h ；
[0072](4)洗滌
[0073]將步驟(3)得到的反應(yīng)后料液進(jìn)行過濾去除上清液，然后水洗3次浙干，每次加水2000g ；
[0074](5)干燥
[0075]將步驟(4)得到的浙干大米烘干或晾干。
[0076]經(jīng)檢測，原料大米的鎘含量為0.35mg/kg (干基)，砷含量0.13mg/kg，汞含量
0.10mg/kg，經(jīng)處理后大米中鎘含量為0.07mg/kg (干基)，鎘的去除率為80%;砷含量為
0.04mg/kg，砷的去除率為69.2% ;汞含量為0.06mg/kg，汞的去除率為40%。
[0077]實(shí)施例3
[0078]以大米制備的蛋白粉為原料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
[0079](I)浸泡
[0080]稱取500g米粉,加入2000g去離子水?dāng)嚢杈鶆?攪拌速度為50r/min,用5%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至7.78，升溫至40°C，攪拌浸泡1.5h ；
[0081]⑵分離
[0082]將步驟(I)得到的浸泡液離心去除上清液，離心轉(zhuǎn)速為3000r/min，離心IOmin ；
[0083](3)反應(yīng)
[0084]將步驟(2)得到的蛋白粉沉淀加水2350g，再加入4g乳酸(可先配成約10%的濃度再添加)和6g氯化鈉攪拌均勻，反應(yīng)2h ；
[0085](4)洗滌
[0086]將步驟(3)得到的反應(yīng)后料液離心并水洗3次，每次洗滌加水2500g，每次離心轉(zhuǎn)速 3000r/min,離心 IOmin ；
[0087](5)干燥
[0088]將步驟(4)得到的離心后沉淀烘干或晾干。
[0089]經(jīng)檢測，以大米制備的蛋白粉鎘含量為0.29mg/kg (干基)，砷含量0.12mg/kg (干基)，鉛含量0.19mg/kg (干基)，經(jīng)處理后米粉中鎘含量為0.10mg/kg (干基)，鎘的去除率為65.5% ;砷含量為0.08mg/kg (干基)，砷的去除率為33.3% ;鉛含量為0.18mg/kg (干基)，鉛的去除率為5.2%。
【權(quán)利要求】
1.一種降低大米及其制品的重金屬含量的方法，其特征在于，包括浸泡、分離、反應(yīng)、洗漆、干燥步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于具體步驟如下: (1)浸泡 稱取一定重量的原料，加入其重量4-7倍的去離子水?dāng)嚢杈鶆?，調(diào)pH至7.5-8.0,35-45°C浸泡 l_2h ； (2)分離 步驟(I)得到的浸泡液離心分離，棄去上清液； (3)反應(yīng) 將步驟(2)得到的沉淀重新調(diào)漿，加入其重量4-6倍的去離子水，攪拌均勻，再加入原料重量0.2-1.5%的乳酸及0.5%-2%的氯化鈉，常溫反應(yīng)2-3h ； (4)洗漆 將步驟(3)得到的反應(yīng)液進(jìn)行離心洗滌，水洗2-5次； (5)干燥 將步驟(4)得到的洗滌后的濕沉淀烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)原料為大米及其制品(包括米粉、淀粉、大米蛋白粉等)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述重金屬包括鎘、砷、鉛、汞。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)調(diào)節(jié)pH值采用氫氧化鈣或者5-10%的NaOH ;所述步驟(I)浸泡優(yōu)選浸泡溫度40°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)和所述步驟(4)中離心轉(zhuǎn)速3000r/min,時(shí)間 5min。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)和所述步驟(3)中浸泡反應(yīng)攪拌速度50-70r/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中原料如果為非粉狀原料大米，在所述步驟(2)和所述步驟(4)中不需要進(jìn)行離心分離，只進(jìn)行水洗浙干。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中優(yōu)選水洗3次。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟(5)中烘干條件為自然晾干或者于烘箱中40-50°C烘干。
【文檔編號】A23L1/015GK103652514SQ201310676269
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】徐文婷 申請人:無錫市善源生物科技有限公司