专利名称：利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提取重金属的方法，特别涉及一种利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法与应用。该方法用作酶联免疫法检测农产品及水产品中重金属的一种快速、 高效的样品前处理技术。
背景技术：
随着城市化、工业化进程的加快，城市生活废弃物和工业“三废”的排放日益增多， 重金属污染物不断积累，并通过食物链的传递放大，使得农产品和水产品中的重金属超标， 食用重金属含量超标的农产品和水产会对人体造成一定的危害，监测和防治重金属的污染已经成为世界各国普遍关注的问题。重金属免疫学检测方法是近年来一种新兴的重金属检测方法，随着ELISA技术基础、应用基础研究的成熟，免疫试剂盒的商业化是大势所趋，其分析检测范围及应用领域也得到了不断的拓展，它可以代替传统的大型仪器，如原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体-原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱分析、原子荧光光谱分析等检测方法适应环境及市场产品的现场抽查、生产企业自查及产品进出口快速通关的要求。本课题组已经成功制得了重金属铅的酶联免疫试剂盒，可以检测水样中的重金属铅离子。将其申请专利，申请号为“201010539824. 8”、名称为“一种快速检测重金属铅离子的免疫学方法与试剂盒”。镉离子和铅离子的胶体金试剂条已制备成功，可以成功检测液态的重金属离子。已有的成果表明，ELISA重金属检测方法只能检测离子态的重金属，无法检测结合态的重金属。因此，快速、高效的应用于实际中还应解决繁琐的样品前处理技术的问题。传统上，处理农产品及水产中重金属的前处理技术有湿法消化法、干法灰化法和微波消解法，均为将样品转变为液态澄清溶液进行测定。这些重金属的前处理技术虽然能准确提取样品中的重金属，但相对费时费力，获得的消解液具有强酸性，而ELISA中的酶反应需要在一个温和的环境下进行，所以传统的样品前处理方法得到的消解液无法直接应用于酶联免疫法检测重金属。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法。本发明的另一目的在于提供所述利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法应用。本发明的目的通过下述技术方案实现一种利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法，包括以下步骤将蛋白质类食品粉碎，加入稀酸浸提；接着去除不溶性物质，超滤浓缩，得到含有重金属离子的溶液；所述的稀酸指的是浓度小于6mol/L的酸；优选浓度为1 4mol/L的酸溶液；更优选为2 4mol/L ；
所述的酸溶液优选为盐酸溶液、硫酸溶液或硝酸溶液；所述的蛋白质类食品优选为水产的蛋白质类食品或农产类的蛋白质类食品；所述的水产的蛋白质类食品优选为牡蛎、虾、鱼或贝类；所述的农产类的蛋白质类食品优选为鸡、鸭、鹅、猪、牛或羊；所述的浸提的条件优选为4 90°C浸提10 15min ；所述的去除不溶性物质的方式优选为离心；所述的离心的条件优选为4000 IOOOOrpm离心5 15min ；更优选为8000 IOOOOrpm 离心 5 IOmin ；所述的超滤的条件优选为使用截留分子量为IOKDa(千道尔顿)的超滤管， 13000rpm离心；所述的离心次数优选为5次，合并超滤液；所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法用作酶联免疫技术检测重金属的样品前处理技术；得到的浸提液作待检测的溶液，直接应用于ELISA中。本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果(1)本发明所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法可以用于水产品及农产品禽畜类组织中重金属离子铜、铅、镉的浸提，不仅加快了重金属从样品中浸提出来的提取时间，而且也降低了传统的样品前处理带来的污染。该方法的反应条件的温和性，使其可以与酶联免疫检测方法相结合，从而实现农产品的现场快速检测技术。(2)对于近江牡蛎和鸭肉来说，本发明所述的方法完全可以取代传统的样品前处理方法进行重金属的浸提。
图1是应用ICP和ELISA检测本发明所述方法浸提得到的样品中铜离子含量的曲线图。图2是应用ICP和ELISA检测本发明所述方法浸提得到的样品中镉离子含量的曲线图。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1(1)污染样品的制备①近江牡蛎样品A、选择100只体型、体重相差士 10%左右的近江牡蛎，清除附着物并洗刷干净。B、在海水中加入含有重金属的溶液或重金属盐，铜、铅和镉的终浓度分别为 100μ g/L、200y g/L、25y g/L，得到污染海水。C、在自然光照和室温下，将步骤A处理后的近江牡蛎放入步骤B得到的污染海水暂养，暂养期间不投饵，昼夜连续充气以保证水中溶氧充足。每隔一天换一次海水并将死掉的近江牡蛎清理出来，暴露10天后，从水池中取出剩余的所有近江牡蛎，去壳，取出软体组织并用滤纸将水吸净，于搅拌机上搅碎，得到受到重金属污染的近江牡蛎样品。
②翡翠贻贝样品A、选择200只体型、体重相差士 10%左右的翡翠贻贝，清除附着物并洗刷干净。B、在海水中加入含有重金属的溶液或重金属盐，铜、铅和镉终浓度分别为IOOyg/ L、200y g/L、25y g/L，得到污染海水。C、在自然光照和室温下，将步骤A处理后的翡翠贻贝放入步骤B得到的污染海水暂养，暂养期间不投饵，昼夜连续充气以保证水中溶氧充足。每隔一天换一次海水并将死掉的翡翠贻贝清理出来，暴露5天后，从水池中取出剩余的所有翡翠贻贝，去壳，取出软体组织并用滤纸将水吸净，于搅拌机上搅碎，得到受到重金属污染的翡翠贻贝。③基围虾样品将自来水加入水缸中，用充气机爆气4天后加入含有重金属的溶液或重金属盐，使水中重金属铜、铅和镉的浓度分别为0. 350mg/L、0. 05mg/L、0. 015mg/L。选择100只体型、体重相差士 10%左右的基围虾放入水缸中暂养，暂养期间每天喂食两次，昼夜连续充气以保证水中溶氧充足。养殖15天后，从水池中取出所有的基围虾，去壳剖肉后， 用滤纸将水吸干，于搅拌机上搅碎，得到受到重金属污染的基围虾。④禽畜类样品A、根据食品中的限量标准(GB2762-2005)和食品中铜的限量标准(GB15199-94) 得知猪肉、牛肉、鸡肉、鸭肉四种样品中对三种重金属的限量标准(表1)。表1禽畜类样品中重金属的限量标准
猪肉(mg/kg)牛肉(mg/kg)鸡肉(mg/kg)鸭肉(mg/kg)Cu10101010Pb0.20.20.20.2Cd0.10.10.10.1B、用生理盐水配制铜、铅、镉的混合溶液，重金属的终浓度为各种样品中重金属限量标准的20倍。C、将样品组织(分别为猪肉、牛肉、鸡肉、鸭肉)剪碎，置于步骤B制备的污染液中进行污染。 D、反应5min后，用纱布过滤，反复冲洗，用滤纸吸干样品表面的水分，搅碎，测定污染样品中的重金属含量。(2)浸提样品①水产品A、称取步骤(1)①制备的重金属污染后的近江牡蛎0. 5g，将其置于IOmL离心管中，加入0. 5ml 2M硝酸溶液，常温下反应15min，IOOOOrpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合，调节pH值至 5. O 6. 0，定容至4mL，ICP (原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法(前处理方法为微波消解法，可参考 GB/T5009. 13-1996,GB/T 5009. 15-1996 或 GB/T 5009. 12-1996)的检测结果的比值依次达到 80. 56%,95. 59%,80. 85%。B、称取步骤(1)①制备的重金属污染后的近江牡蛎0. 5g，将其置于IOmL离心管中，加入0.5ml 2M硫酸溶液，常温下反应5min，IOOOOrpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心5次。将5次离心液混合，调节pH值至5. 0 6. 0，定容至4mL，ICP(原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到 81. 94%,97. 06%,82. 27%。C、取实施例1中的步骤(1)①制备的重金属污染后的近江牡蛎0.5g，将其置于 IOmL离心管中，加入0. 5ml 2M硝酸溶液，4°C下反应15min，IOOOOrpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合，调节PH值至5. O 6. 0，定容至4mL，ICP (原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量， 结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法(前处理方法为微波消解法，可参考 GB/T5009. 13-1996、GB/T 5009. 15-1996 或 GB/T 5009. 12-1996)的检测结果的比值依次达到82. 47%,91. 34%,81. 78%。D、称取实施例1中的步骤(1)①制备的重金属污染后的近江牡蛎0. 5g，将其置于 IOmL离心管中，加入0. 5ml 2M硫酸溶液，4°C下反应5min, IOOOOrpm离心IOmin,取上清液于截留分子量为IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心5次。将5次离心液混合，调节PH值至5. O 6. 0，定容至4mL，ICP (原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量， 结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到 81. 24%,90. 08%,82. 34% 0Ε、称取步骤(1)②制备的重金属污染后的翡翠贻贝0.5g，将其置于IOmL离心管中，加入0. 5ml IM硝酸溶液，常温下反应10min，8000rpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合，调节pH值至5. O 6. 0，定容至4mL，ICP(原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到 65. 58%,73. 68%,77. 27%。F、称取实施例1中的步骤(1)②制备的重金属污染后的翡翠贻贝0. 5g，将其置于 IOmL离心管中，加入0. 5ml IM硝酸溶液，90°C下反应lOmin，8000rpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合， 调节PH值至5. O 6.0，定容至4mL，ICP (原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到 71. 46%,77. 33%,79. 94% 0G、称取步骤(1)③制备的重金属污染后的基围虾0. 5g，将其置于IOmL离心管中， 加入0. 5ml 2M硝酸溶液，常温下反应5min，4000rpm离心15min，取上清液于截留分子量为 IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合，调节pH值至5. O 6.0，定容至4mL，ICP(原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到63. 68%, 67. 32%,71. 43%。②畜禽产品A、称取步骤(1)④制备的重金属污染后的猪肉0. 5g，将其置于IOmL离心管中，加入0. 5ml 2M硫酸溶液，在常温下反应5min，8000rpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为 IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合，调节pH值至5. O 6.0，定容至4mL，ICP(原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属
6铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到60. 58%, 70. 33%,75. 97%oB、称取步骤(1)④制备的重金属污染后的猪肉0. 5g，将其置于IOmL离心管中，加入0. 5ml 2M硝酸溶液，常温下反应lOmin，8000rpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为 IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合，调节pH值至5. O 6.0，定容至4!^，ICP (原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到68. 59%, 89. 63%,80. 57%。C、称取步骤(1)④制备的重金属污染后的牛肉0. 5g，将其置于IOmL离心管中，加入0. 5ml IM硝酸溶液，在常温下反应15min，8000rpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为 IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合，调节pH值至5. O 6.0，定容至4mL，ICP(原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到77. 85%, 67. 05%,77. 71%。D、称取步骤(1)④制备的重金属污染后的鸡肉0. 5g，将其置于IOmL离心管中，加入0. 5ml 4M硝酸溶液，常温下反应lOmin，8000rpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为 IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合，调节pH值至5. O 6.0，定容至4!^，ICP (原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到69. 92%, 76. 41%,77. 29%。E、称取步骤(1)④制备的重金属污染后的鸭肉0. 5g，将其置于IOmL离心管中，加入0. 5ml 3M硝酸溶液，常温下反应lOmin，8000rpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为 IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合，调节pH值至5. O 6.0，定容至4!^，ICP (原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到84. 09%, 88. 48%,89. 01%。F、称取步骤(1)④制备的重金属污染后的鸭肉0. 5g，将其置于IOmL离心管中，加入0. 5ml 2M硫酸溶液，常温下反应lOmin，8000rpm离心lOmin，取上清液于截留分子量为 IOKD的超滤离心管中(13000rpm，8min)离心4次。将4次离心液混合，调节pH值至5. O 6.0，定容至4mL，ICP(原子发射光谱分析)检测重金属铜、铅、镉的含量，结果测得重金属铜、铅、镉的稀酸浸提量与国标法样品前处理方法的检测结果的比值依次达到75. 40%, 76. 77%,85. 71%。实施例2本发明方法的精密度(1)国标法处理，ICP检测，具体过程如下按照实施例步骤(1)制备污染样品，得到加标前的样品，加标前的样品按照下面的步骤进行检测，得到样品加标前的重金属含量(如表4的Ctl值所示)。对加标前的样品加标，加标量如表4的C值所示，对加标后的样品按照下面的步骤进行检测，得到样品加标后的重金属含量(如表4的C1值所示)。根据公式1求得样品的加标回收率W。
ff(% ) = (C1-C0)ZCX 100% (公式 1)公式中，W 样品的加标回收率(％ )；C0 样品加标前的重金属含量(μ g/g)；C1 样品加标后的重金属含量(μ g/g)；C 实际的加标量(μ g/g)。勻浆处理后的近江牡蛎、翡翠贻贝和基围虾分别各取4份，每份0. 5g，分别置于高压消解罐内，加入5mL、浓度为16M的顯03中，室温(常压)放置过夜后，放入微波消解炉内消解，消解条件如表2所示。接着将消解液赶酸，用去离子水定容至10mL，然后用ICP测量各重金属的含量，将四份样品的平均值作为每组样品的测定值。猪肉、牛肉、鸡肉和鸭肉4种样品，每种取4份，每份0.5g，分别置于高压消解罐内， 加入7mL的浓HNO3 (16M)，室温放置过夜后，补加^iL的浓HNO3 (16M)和ImL的H2A (质量分数30% )，放入微波消解炉内消解，消解条件如表3所示。将消解液赶酸，用去离子水定容至10mL，然后用ICP测量各重金属的含量，将四份样品的平均值作为每种样品的测定值。表2水产品的微波消解条件
权利要求
1.一种利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法，其特征在于包括以下步骤将蛋白质类食品粉碎，加入稀酸浸提；接着去除不溶性物质，超滤浓缩，得到含有重金属离子的溶液。
2.根据权利要求1所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法，其特征在于 所述的稀酸为1 4mol/L的酸溶液。
3.根据权利要求2所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法，其特征在于 所述的稀酸为2 4mol/L的酸溶液。
4.根据权利要求2所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法，其特征在于 所述的酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液或硝酸溶液。
5.根据权利要求1所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法，其特征在于 所述的蛋白质类食品为水产类的蛋白质类食品或农产类的蛋白质类食品。
6.根据权利要求5所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法，其特征在于 所述的水产类的蛋白质类食品为牡蛎、虾、鱼或贝类；所述的农产类的蛋白质类食品为鸡、鸭、鹅、猪、牛或羊。
7.根据权利要求1所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法，其特征在于 所述的浸提的条件为4 90°C浸提10 15min。
8.根据权利要求1所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法，其特征在于 所述的去除不溶性物质的方式为离心；所述的超滤的条件为使用截留分子量为IOKda的超滤管，13000rpm离心。
9.根据权利要求8所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法，其特征在于 去除不溶性物质中所述的离心的条件为4000 IOOOOrpm离心5 15min。
10.权利要求1 9任一项所述的利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法作为酶联免疫技术检测重金属的样品前处理技术。
全文摘要
本发明公开了一种利用稀酸浸提蛋白质类食品中重金属的方法与应用。本发明所述的方法具体如下将蛋白质类食品粉碎，加入稀酸浸提；接着去除不溶性物质，超滤浓缩，得到含有重金属离子的溶液。本发明所述的方法可以用于水产品及农产品禽畜类组织中重金属离子铜、铅、镉的浸提，不仅加快了重金属从样品中浸提出来的提取时间，而且也降低了传统的样品前处理带来的污染。相对于国标中的消解法，本发明所述的方法反应条件温和，得到的浸提液可以与酶联免疫检测方法相结合，实现农产品的现场快速检测技术。因此，本发明可以作为酶联免疫技术检测重金属的样品前处理技术进行应用，方便、快捷。
文档编号A23L1/015GK102246914SQ20111018939
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者唐勇, 江天久, 汪慧 申请人:暨南大学