System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂制造技术_技高网

一种用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂制造技术

技术编号:43381697 阅读:5 留言:0更新日期:2024-11-19 17:58
本发明专利技术公开了一种用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的凹凸棒‑海藻酸钠复合吸附剂,凹凸棒先经过酸活化除杂;然后将海藻酸钠配成溶液,与活化后的凹凸棒按比例混合搅拌,最后滴加CaCl<subgt;2</subgt;溶液使混合物完全交联;反应结束后,经过滤、烘干、研磨、过筛后,得到凹凸棒‑海藻酸钠复合吸附剂。本发明专利技术所使用的吸附剂原料易得、成本低廉、安全无毒、合成简单、比表面积大、靶向性高,可有效脱除风味油脂中黄曲霉毒素(脱毒率高达99%以上),吸附后的油脂中的维生素E、甾醇和挥发性风味组分的保留率分别高达91%、98%、72%,对于降低风味油脂中的黄曲霉毒素具有较好的实用价值和推广应用意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品加工,具体涉及一种凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂的制备及其用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的方法。


技术介绍

1、在真菌毒素中,由黄曲霉、寄生曲霉和黑曲霉合成的黄曲霉毒素(aft),是迄今发现污染农产品毒性最强的一类生物毒素。aft在20世纪60年代首次被发现,其化学结构中常见的双呋喃环和香豆素结构是造成毒性作用的结构。在湿热条件下极易污染花生、大米、玉米、小麦及饲料等农产品,它们可以通过直接摄入或食用受污的产品进入食物链。aft进入生物体会转移到肝脏、肾脏和肌肉组织并积聚起来,长期接触aft会严重损害健康,可导致胃肠疼痛、水肿、急性肝损伤甚至死亡等。由于aft的普遍存在和剧毒作用,世界卫生组织和国际癌症研究机构将afb1列为i类致癌物。许多国家和机构都对aft做出了严格的限制,我国在gb 2762-2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》中对afb1的含量做出限量要求(花生油和玉米油中afb1≤20μg/kg,其它油中afb1≤10μg/kg),没有对总aft进行限量。欧盟制定了最严格的标准,规定大米、食用油中afb1的最高浓度为2μg/kg,aft(afb1+afb2+afg1+afg2)的总浓度为4μg/kg。

2、用于去除或减少食用油中aft的技术可以概括为物理、化学和生物三类方法。物理方法主要包括紫外线、γ射线等辐照法和吸附法;化学方法主要通过使用强氧化剂、强酸或强碱,促使aft的分子结构发生变化,使有毒基团转化为毒性较小或无毒的产物,从而达到脱除毒素的效果;生物方法主要是利用生物间的拮抗作用抑制霉菌的生长,进而减少霉菌毒素对食品的污染,或者利用微生物的吸附作用和微生物代谢产物对霉菌毒素降解,将霉菌毒素转变为低毒性或无毒的物质,从而实现脱毒的目的。从先前的报道可以看出,这些物理、化学、生物方法对于消减黄曲霉毒素均有一定的效果,但在不同的实际应用中都有一定的局限性。辐照法存在植物油品质降低和设备成本高等问题,并且经辐照处理的毒素大多只是被分解,并未真正去除,某些条件下可能发生逆反应,重新生成毒素。化学脱毒法需要更严格的技术,成本也更高,同时化学试剂的添加会对植物油的感官品质如油脂风味产生很大影响。生物脱毒处理条件相对温和,但是通常需要比较温和的反应条件,并且大部分的研究仅停留在实验室研究阶段,技术还不成熟,目前无法实现工业化应用。因此,物理吸附法被认为是目前控制食用油中微量aft的主要技术。

3、凹凸棒是一种具有高比表面积和吸附活性的层链状镁质硅酸盐矿物,凹凸棒的结构单元主要由两个硅-氧四面体双链与铝-氧八面体通过共用氧原子构成,各个单元之间由羟基氧连在一起。硅氧四面体双链之间通过氧原子连接,以四个为一组与八面体交替地排列,从而形成了凹凸棒独特的层间链状晶体结构,由此带来的高内表面积。同时凹凸棒表面还存在电荷不平衡现象,这些都使凹凸棒拥有很好的吸附能力。

4、海藻酸钠是从褐藻中提取的一种天然多糖类聚合物,其分子由β-d-甘露糖醛酸(m)和α-l-古洛糖醛酸(g)按(1→4)键连接而成,其中g和m在海藻酸盐中可连续或交替排列(如gggg、mmmm、gmgm)。海藻酸钠具有生物相容性强、生物可降解、可再生等天然高分子的共有特点,在医学领域可以制作成为无毒载体,通过输送到人体的消化系统中缓慢释放各种药物。海藻酸盐中含有丰富的游离羟基和羧基官能团,可以形成分子内氢键,因此对重金属离子、染料等污染物有较高的吸附亲和力。大量的羧基基团导致海藻酸钠具有一定的ph敏感性,且因海藻酸钠凝胶机械性能较差,在应用过程中稳定性较低、易解体破碎,大大限制了其应用范围。一般通过改性及功能化,将海藻酸钠与其他材料进行复合,制备复合材料,可提升海藻酸钠的性能。

5、凹凸棒是油脂工业中常用的吸附剂,属于无机矿物吸附剂,价格比常见的活性炭便宜很多。但根据目前的应用,发现天然凹凸棒由于表层水膜及内部杂质的存在,会影响其吸附效果,更重要的是吸附毒素的同时会造成油脂中的微量营养成分如维生素e、植物甾醇,以及油脂风味的大量损失。这也是目前油脂加工行业的瓶颈问题。尤其是风味油脂(如浓香花生油、浓香菜籽油、芝麻油、浓香葵花籽油等)的加工过程不能精炼(精炼操作中的碱炼和吸附能极好地去除aft),只能采用吸附剂来降低风味油脂中的危害物,这个过程势必会造成风味的损失,基于此,我们选择适当的改性方法调控凹凸棒的孔隙度或表面结构,从而得到高效脱除风味油脂中黄曲霉毒素的靶向吸附剂。

6、本专利技术的目的在于提供一种基于凹凸棒的改性吸附剂的制备及其用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的方法,制备的复合吸附剂比表面积大、孔径适中,可在高效脱除黄曲霉毒素的同时,高效保留油脂中的微量营养成分和风味,并提供其制备方法,成本低廉,安全无毒,制备工艺简便,吸附性能优良。


技术实现思路

1、针对普通吸附剂对油脂中黄曲霉毒素吸附脱除靶向性较低的技术问题,本专利技术提出一种降低风味油脂中黄曲霉毒素的方法,采用的复合吸附剂比表面积大、孔径小、制备工艺简便、安全无毒、成本低廉,同时不会引入新的有害残留物造成二次污染。使用该复合吸附剂对食用油进行吸附处理后,风味油脂中的黄曲霉毒素得到明显降低,处理后的食用油优于国家有关食用油的标准,达到欧盟标准,且该吸附剂靶向性大大提高(高效脱除毒素,但对油脂中的微量营养成分和挥发性风味物质的吸附力较弱)。由于吸附剂用量小,故中性油的损耗也较低。

2、本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂及制备方法,其特征是:依次包括下列步骤:

4、(1)制备凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂:

5、a.取10g左右的凹凸棒于烧杯中,加入盐酸溶液浸泡过夜以除去杂质,用去离子水洗涤至中性,然后将洗净后的酸活化凹凸棒置于烘箱中(105℃)烘干,研磨过200目筛备用;

6、b.将海藻酸钠配成溶液、cacl2配成溶液;

7、c.将步骤(1)制得的凹凸棒加到步骤(2)的海藻酸钠溶液中,混合反应5h,然后逐滴加入cacl2溶液,使样品完全交联,然后将过滤后的滤饼置于烘箱中(105℃)烘干,研磨过200目筛即得到凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂;

8、(2)加入风味油脂:每千克风味油脂中加入所述凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂2~3g,充分搅拌混合均匀,得到混合物;

9、(3)离心静置:将步骤(2)所述混合物离心5~10min,取出静置5~10min;

10、(4)分离黄曲霉毒素:将步骤(3)处理,得到上层风味油脂层,下层为复合吸附剂层,将上层风味油脂吸出,下层残留物弃去,即完成风味油脂中黄曲霉毒素的分离和去除。

11、(5)所述风味油脂为浓香花生油、芝麻油、浓香菜籽油、葵花籽油等。

12、优选地,所述步骤(2)中搅拌温度为50~70℃,反应时间为50~60min。

13、进一步地,所述步骤(3)中的离心转速为4500~5000r/min。

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【技术保护点】

1.一种用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂,其特征在于:所述凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂的制备方法依次包括下列步骤:

2.根据权利要求1所述的用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中酸活化的盐酸溶液的浓度为1~3 mol/L,酸活化时间为20~24 h。

3.根据权利要求1所述的用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂的制备方法,其特征在于,所述的干燥箱温度为105~110℃,干燥时间为20~24 h,筛孔为200目。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所制备的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂在脱除风味油脂中黄曲霉毒素的应用,其特征在于,凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂在风味油脂中黄曲霉毒素的脱除方法为,在风味油脂中加入制备的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂,在吸附温度30~90℃下进行加热搅拌,吸附20~120 min后,过滤分离出吸附剂,即得到吸附净油。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述风味油脂与复合吸附剂的配比为每1kg油脂中加入复合吸附剂2~3 g。

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【技术特征摘要】

1.一种用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂,其特征在于:所述凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂的制备方法依次包括下列步骤:

2.根据权利要求1所述的用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中酸活化的盐酸溶液的浓度为1~3 mol/l,酸活化时间为20~24 h。

3.根据权利要求1所述的用于风味油脂中黄曲霉毒素脱除的凹凸棒-海藻酸钠复合吸附剂的制备方法,其特征在于,所述的干燥箱温度为105~110℃,干燥时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员:纪俊敏王丹李楠楠王艳
申请(专利权)人:河南工业大学
类型:发明
国别省市:

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