专利名称：一种水产品中重金属脱除剂的制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明属于食品生物技术领域，具体涉及一种水产品中重金属脱除剂的制备方法及应用。
背景技术：
虾属节肢动物甲壳类，营养丰富且肉质松软易消化，深受国内外消费者的欢迎，己成为国际水产品贸易中最重要的交易商品，约占国际水产品贸易总值的20%。我国作为世界虾产品主要生产和贸易大国，总产量连续多年名列世界第一。我国虾产品在国际贸易的市场格局中虽然具有较强竞争力，但在国际市场上的份额却始终达不到第一，其原因在于产品质量较低，尤其存在重金属残留超标等安全隐患的影响。重金属离子通过工业废水和生活污水等进入地表水，水生动物从水体中将浓度很 低的重金属离子在短期内浓集于体内，直接危害水生生物本身(而引发中毒作用)，继而通过食物链的放大、传递作用威胁人类的安全与健康。虾类是对重金属较为敏感的水生动物类群之一，从单次污染指数、污染物负荷比及实际污染程度看，其中重金属Cd、Pb对虾类的影响最大，污染程度也最高。目前，养殖虾类Cd、Pb等重金属中毒作用及超标现象严重，其已成为威胁我国虾类养殖业经济和人类身体健康的重大安全隐患。而如何降低或脱除虾类体内Cd等重金属的残留量，除从源头上减少虾养殖环境中Cd等重金属的污染外，关于养殖虾类解毒剂饲料及相关脱除技术的研究还未见报道。目前，我国绝大部分的低值鱼类及加工下脚料因加工性能较差而被直接抛弃，不仅浪费了大量的蛋白质、氨基酸及活性矿物质资源，更造成了严重的环境污染。低值鱼及下脚料蛋白的水解利用为学术界关注的焦点，也是鱼类蛋白资源深加工利用的重要方向之一。本发明符合低值水产资源高度开发与利用的重点发展方向，也符合水产品质量安全控制的发展方向，可为今后继续研究脱除动物源食物中重金属残留，开发具有脱除重金属残留的饲料添加剂及鱼、贝类净化或暂养脱有害金属元素专用剂等提供借鉴作用和理论参考，这对保障我国水产品及动物源食物的质量与安全将有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种水产品中重金属脱除剂的制备方法，利用带鱼下脚料蛋白水解肽与金属元素配位络合，制备出具有脱除水产品体内重金属活性的蛋白水解肽金属配合物。本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种水产品中重金属脱除剂的应用。本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为一种水产品中重金属脱除剂的制备方法，其特征在于步骤为I)取带鱼下脚料，加入一定量的磷酸缓冲液，经组织打碎、超声处理后，加入复合水解酶，控制水解温度为恒温37 60°C，水解度为20 30% ;2)升温至85 95°C，保持2. O 3. Omin后，冰浴快速冷却，离心分离获得上清液即为带鱼下脚料蛋白水解液；3)在带鱼下脚料蛋白水解液中加入一种金属元素或几种金属元素的混合物，调节螯合反应体系pH值4. O 7. 0，在20 35°C恒温条件下进行螯合反应，时间20 40min ；4)反应结束后进行离心分离，取上清液经真空浓缩、真空干燥，即得带鱼下脚料蛋白水解肽-金属元素配合物。作为改进，所述磷酸缓冲液的浓度为O. 05 O. 20mol/L，pH值为6. 8 7. 6，加入量为带鱼下脚料体积的2. O 4. O倍。作为改进，所述步骤I)的超声处理的条件为25 40KHZ，时间I. O 4. Omin。优选，所述复合水解酶为风味蛋白酶、木瓜蛋白酶及碱性蛋白酶三者混合物,三者比例为I : I : I 3 : I : 1，加入量为2 8g/l。 再改进，所述步骤2)的离心分离为3000 4500r/min离心10 20min。再改进，所述步骤4)的离心分离为3000 4500r/min离心15 25min。最后，所述金属元素为Fe2+、Ca2+、Zn2+或三者混合物，终浓度为O. 5 3g/l。本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为一种水产品中重金属脱除剂的应用，其特征在于所述水产品中重金属脱除剂添加到虾养殖、净化水体或饲喂饵料中，脱除虾体内重金属，所述水产品中重金属脱除剂的添加量的终浓度为添加到水体中30 60mg/l,或者添加到馆料中300 800mg/kg。与现有技术相比，本发明的优点在于从带鱼下脚料中提取蛋白水解肽，再与金属元素配位络合，制备出具有脱除水产品体内重金属活性的蛋白水解肽-金属元素配合物，并将其应用于虾类养殖或净化暂养过程中，达到脱除养殖虾体内重金属Cd、Pb等残留的作用。本发明将带鱼下脚料作为原料，不仅大大降低了成本，而且变废为宝、减少了环境污染，同时制备工艺简单、易操作，制得的蛋白水解肽-金属元素配合物对于水产品体内重金属的脱除效果好，对于保障水产品及动物源食物的质量与安全将有重要的意义。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。实例I取带鱼下脚料500g,加入IOOOml磷酸缓冲液(O. lmol/L, pH 7. 2)，组织打碎I. 0min，25KHZ超声处理2. OminJpA O. 25%复合酶(w/v，风味蛋白酶、木瓜蛋白酶及碱性蛋白酶三者复合比例为2 I 1)，将混合体系置于40°C恒温水浴振荡器中，lOOr/min充分酶解，控制水解度达到20%后，升温至90°C，保持2. Omin后，冰浴快速冷却，3500g离心15min，获得上清液即为带鱼下脚料蛋白水解液。蛋白水解液中加入FeCl2，使其终浓度为
O.10% (w/v),调节螯合反应体系pH 6. 5,25°C恒温反应20min,4500g离心15min,上清液经减压真空浓缩、真空干燥后，即得蛋白水解肽-金属元素配合物。将该配合物添加到养殖南美白对虾(富集CcUPb后)饲喂饵料中，使其终浓度为400mg/kg (饵料)，继续养殖或饲喂3 7d后，即可达到脱除虾体内重金属Cd、Pb等残留的作用。经检测发现，养殖南美白对虾Od时，虾体内Cd、Pb含量分别为12. lmg/kg、13. 7mg/kg，饲喂含配合物饵料7d后，虾体内CcUPb含量分别降低39. 5%,40. 4%，脱除效果明显。实例2
取带鱼下脚料400g，加入1200ml磷酸缓冲液(O. lmol/L, pH 7. 2)，组织打碎1.0min，30KHZ超声处理l.Omin，加入O. 3%复合酶(w/v，风味蛋白酶、木瓜蛋白酶及碱性蛋白酶三者复合比例为2 I 1)，将混合体系置于45°C恒温水浴振荡器中，120r/min充分酶解，控制水解度达到26%后，升温至95°C，保持2. Omin后，冰浴快速冷却，3000g离心25min，获得上清液即为带鱼下脚料蛋白水解液。蛋白水解液中加入ZnCl2，使其终浓度为
0.15% (w/v),调节螯合反应体系pH 6. O, 28°C恒温反应25min, 3500g离心20min,上清液经减压真空浓缩、真空干燥后，即得蛋白水解肽-金属元素配合物。将该配合物添加到养殖克氏原螯虾(富集CcUPb后)水体中，使其终浓度为60mg/l (水体)，继续养殖或饲喂3 7d后，即可达到脱除虾体内重金属Cd、Pb等残留的作用。经检测发现，养殖克氏原螯虾Od时，虾体内CcUPb含量分别为20. 5mg/kg、18. 9mg/kg，继续养殖7d后，虾体内CcUPb含量分别降低43. O %、38. 3 %，脱除效果明显。·
实例3取带鱼下脚料200g,加入800ml磷酸缓冲液(O. lmol/L, pH 7. 2)，组织打碎
1.5min,40KHZ超声处理I. Omin,加入O. 55%复合酶(w/v,风味蛋白酶、木瓜蛋白酶及碱性蛋白酶三者复合比例为2 I 1)，将混合体系置于45°C恒温水浴振荡器中，80r/min充分酶解，控制水解度达到28%后，升温至85°C，保持3. Omin后，冰浴快速冷却，3000g离心20min,获得上清液即为带鱼下脚料蛋白水解液。蛋白水解液中加入CaCl2和FeCl2(质量比I : I)混合物，使其终浓度为0.30% (w/v)，调节螯合反应体系pH 5. 5，20°C恒温反应20min,4000g离心15min,上清液经减压真空浓缩、真空干燥后，即得蛋白水解肽-金属元素配合物。将该配合物添加到养殖克氏原螯虾饲喂饵料中，使其终浓度为600mg/kg (饵料)，继续养殖或饲喂3 7d后，即可达到脱除虾体内重金属Cd、Pb等残留的作用。经检测发现，养殖克氏原螯虾Od时，虾体内CcUPb含量分别为O. 512mg/kg、0. 535mg/kg，饲喂含配合物饵料7d后，虾体内Cd、Pb含量分别降低47. I %、41. 8 %，脱除效果明显。
权利要求
1.一种水产品中重金属脱除剂的制备方法，其特征在于步骤为 1)取带鱼下脚料，加入一定量的磷酸缓冲液，经组织打碎、超声处理后，加入复合水解酶，控制水解温度为恒温37 60°C，水解度为20 30% ； 2)升温至85 95°C，保持2.O 3. Omin后，冰浴快速冷却，离心分离获得上清液即为带鱼下脚料蛋白水解液； 3)在带鱼下脚料蛋白水解液中加入一种金属元素或几种金属元素的混合物，调节螯合反应体系pH值4. O 7. 0，在20 35°C恒温条件下进行螯合反应，时间20 40min ； 4)反应结束后进行离心分离，取上清液经真空浓缩、真空干燥，即得带鱼下脚料蛋白水解肽-金属元素配合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述磷酸缓冲液的浓度为0.05 0.20mol/L, pH值为6. 8 7.6，加入量为带鱼下脚料体积的2.0 4.0倍。
3.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于所述步骤I)的超声处理的条件为.25 40KHZ,时间 1. O 4. Omin0
4.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于所述复合水解酶为风味蛋白酶、木瓜蛋白酶及碱性蛋白酶三者混合物，三者比例为1 : 1 : 1 3 : 1 : 1，加入量为2 8g/L·
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤2)的离心分离为3000 4500r/min 离心 10 20min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤4)的离心分离为3000 4500r/min 离心 15 25min。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述金属元素为Fe2+、Ca2+、Zn2+或三者混合物，终浓度为O. 5 3g/l。
8.—种权利要求I至5任一权利要求所述的水产品中重金属脱除剂的应用，其特征在于所述水产品中重金属脱除剂添加到虾养殖、净化水体或饲喂饵料中，脱除虾体内重金属，所述水产品中重金属脱除剂的添加量的终浓度为添加到水体中30 60mg/l，或者添加到傅料中300 800mg/kg。
全文摘要
一种水产品中重金属脱除剂的制备方法及其应用，其特征在于取带鱼下脚料，加入一定量的磷酸缓冲液，经组织打碎、超声处理后，加入复合水解酶，控制水解温度为恒温37～60℃，水解度为20～30％；升温至85～95℃，保持2.0～3.0min后，冰浴快速冷却，离心分离获得带鱼下脚料蛋白水解液；再加入一种金属元素或几种金属元素的混合物，调节螯合反应体系pH值4.0～7.0，在20～35℃恒温条件下进行螯合反应，时间20～40min；进行离心分离，取上清液经真空浓缩、真空干燥，即得带鱼下脚料蛋白水解肽-金属元素配合物；它不仅大大降低了成本，而且变废为宝，同时制备工艺简单、易操作，制得的蛋白水解肽-金属元素配合物可有效脱除水产品中重金属Cd、Pb等残留。
文档编号A23K1/175GK102870961SQ20111019787
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者张宾, 邓尚贵, 林慧敏 申请人:浙江海洋学院