降低贻贝蒸煮液中重金属镉、铬含量的工艺优化研究

摘要

贻贝蒸煮液是在贻贝加工成冷冻品或干制品的过程中产生的副产物。每加工1吨贻贝产品，就会产生1.5吨左右蒸煮液。而贻贝加工厂一般都建在海边，从而将大量的蒸煮液直接排入海中。由于其含有大量蛋白质、多糖等营养物质，排入大海后易引起水质的富营养化，对环境的污染极为严重。因此开发和利用贻贝蒸煮液，既可充分利用资源，又可减少对环境的污染。 贻贝是一类沿岸底栖双壳海洋贝类，具有分布广，活动性低，爆污时间长等特点，对多种污染物及重金属都有较强的生物富集能力，因而影响到蒸煮液中重金属的含量。 目前降低食品中重金属含量的方法很少，常用的乙二胺四乙酸法是通过乙二胺四乙酸与重金属离子结合形成络合盐来达到降低的目的，但是所形成的络合盐水溶性极好，而贻贝蒸煮液是水溶液，故不适用。本试验采用植酸、壳聚糖作为降低蒸煮液中重金属镉和铬含量的材料。采用SAS软件包中的RSREG程序进行二次响应面的回归分析，即由加工操作条件(自变量X<,i>)的试验组合以及测得的试验结果(因变量Y)，得到最优工艺条件。响应面和等高线图使用OriginPr07．5进行绘制。植酸的羟基和磷酸根等活性基团具有很强的络合能力，可与重金属离子形成稳定的螯合物。通过单因素试验，以镉和铬的降低率为主评定结果，确定了四个反应因素(pH值、时间、温度和加入量)及正交反应范围。通过二次回归正交旋转组合设计，以镉、铬的降低率，蛋白质和总糖存留率为评定结果，进行响应面分析，得出最佳的工艺条件：pH=8.5，时间=21.9hr，温度=88℃，植酸加入量=0.90％。壳聚糖基本组成单元是D-葡糖胺，分子中含有大量氨基和羟基。所以可借氢键，也可借离子键形成具有类似网状结构的笼形分子，从而对金属离子具有稳定的配位作用。通过单因素试验，以镉和铬的降低率为主评定结果，确定了五个反应因素(pH值、时间、温度、加入量和振荡速度)及正交反应范围。通过二次回归正交旋转组合设计，以镉、铬的降低率，蛋白质和总糖存留率为评定结果，进行响应面分析，得出最佳的工艺条件：pH=7.5，时间=7.3hr，温度=73℃，加入量=227mg/35mL，振荡速度=271r/min。 比较上述两种方法，认为壳聚糖法的应用前景更广泛。并且通过红外图谱分析证明了壳聚糖与镉、铬离子发生了络合反应。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

第一节贻贝蒸煮液及重金属元素镉、铬研究现状

一、贻贝蒸煮液研究现状

二、贻贝中重金属镉和铬研究现状

第二节国内外对食品中重金属含量的规定

第三节食品中重金属含量降低方法研究现状和发展趋势

一、降低非水溶性食品中重金属含量的方法

二、降低水溶性食品中重金属含量的方法

第四节研究目的及研究内容

一、研究目的和意义

二、研究内容

第二章贻贝蒸煮液的成分分析

第一节试验方法

一、水分测定

二、灰分测定

三、总糖测定

四、粗蛋白质测定

五、粗脂肪测定

六、蒸煮液蛋白质的氨基酸组成测定

七、矿物质和重金属元素测定

第二节结果与讨论

一、一般营养成分测定

二、贻贝蒸煮液蛋白质的氨基酸构成和蛋白质评价

三、矿物质和重金属元素测定

第三节小结

第三章贻贝蒸煮液中有效成分和重金属检测方法

第一节蛋白质测定

一、蛋白质样品预处理和测定

二、精密度检验

三、回收率检验

第二节可溶性总糖测定

一、总糖样品预处理和测定

二、精密度测定

三、回收率测定

第三节重金属镉测定

一、样品处理和测定

二、仪器精密度试验

三、方法精密度试验

四、加样回收试验

第四节重金属铬测定

一、样品处理和测定

二、仪器精密度试验

三、方法精密度试验

四、加样回收试验

第五节小结

第四章植酸法降低重金属镉和铬的工艺研究

第一节试验材料和设备

一、主要试验材料和试剂

二、主要仪器设备

第二节试验方法与数据处理

一、工艺流程

二、单因素试验

三、二次回归正交旋转组合试验

四、数据处理

第三节结果与分析

一、单因素试验

二、二次回归正交旋转组合试验

第四节小结

第五章壳聚糖法降低重金属镉和铬的工艺研究

第一节试验材料和设备

一、主要试验材料和试剂

二、主要仪器设备

第二节试验方法与数据处理

一、工艺流程

二、单因素试验

三、二次回归正交旋转组合试验

四、数据处理

第三节结果与分析

一、单因素试验

二、二次回归正交旋转组合试验

第四节小结

第六章红外光谱法分析壳聚糖吸附镉、铬离子的机理

第一节仪器、试剂与试验方法

一、主要试验材料和试剂

二、主要仪器设备

三、试验方法

第二节结果与分析

第三节小结

第七章结论

参考文献

致谢