利用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法
【专利摘要】本发明公开一种利用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法，是将食用菌或中草药粉碎后，加入石油醚、无水乙醇混合溶剂，再加入螯合剂，然后加热至20～70℃搅拌反应1～5小时，冷却后过滤，最后物料低温烘干，所述石油醚和无水乙醇的体积配比为1~99：1，混合溶剂使用量为原料质量的5～15倍，所述螯合剂为EDTA-2Na，添加量为原料质量0.1%～50%。本发明可以有效降食用菌及中草药中重金属铅、镉的含量，同时较好地保持了原料中的功效成分，具有操作简单、效率高等优点，可实现大规模工业化生产。
【专利说明】利用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品加工和环境保护【技术领域】，涉及一种食用菌以及中草药中重金属的降低方法，特别是指采用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法。
【背景技术】
[0002]随着中药产业的发展，中药的安全性问题日益受到国内外的普遍关注。近些年来，中药重金属问题引起了国际上的高度重视。中药重金属含量超标不仅降低了中药质量、影响了用药的安全性，还制约了中药的出口，因此对中药中重金属进行控制已成为当前急需解决的重要问题之一。解决并控制好中药中重金属的含量，对于提高中药质量、保证用药安全，以及开拓中药的国际市场等均具有重要的意义。我国中药中的重金属污染，是造成中药质量下降的重要因素。中药材重金属污染来源:主要有两条途径，一是自然界大环境的污染，包括大气、水、土壤的地质背景等，动物通过食入植物类食物而污染；二主要来自于药材的炮制、贮藏和运输过程中外源性的重金属盐的引入。这些外源性重金属离子在中药提取过程中，可能随着提取、浓缩过程不断转移、富集，最终导致制剂中重金属超标。按照目前的国内外标准，通常监控的有害重金属元素主要包括铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)、砷(As)等。其中《保健(功能)食品通用标准》对铅和砷的限量比“绿色标准”和《中国药典》更加严格，如铅=0.5mg/kg,砷=0.3mg/kg。因此中药材原料及加工过程重金属的控制和去除非常必要。
[0003]研究发现，食用菌通过生物转化作用富集重金属元素，其富集能力远高于一般植物，加上环境污染的加剧，食用菌中重金属污染越来越受到关注。食用菌中重金属的富集不仅影响食用菌的生长，而且对人体健康也会造成潜在危害。
[0004]铅、镉、砷、汞、铜等有害重金属元素易在人体内蓄积，其半衰期长，不易分解，达到一定数量，即可呈现毒性作用。现代研究表明，重金属对人体的新陈代谢和正常的生理作用具有明显的伤害作用，并抑制人体正常生理作用的发挥，当人体内重金属含量过量时会导致各种疾病的发生。不同的重金属元素作用于人体的不同系统或部位，其表现出来的中毒症状也不相同。例如，铅对神经系统、消化系统和造血系统等都有毒性作用，铅中毒可直接损伤人和动物的甲状腺功能；降低甲状腺摄取碘及血浆蛋白结合碘的能力；降低垂体激素的分泌及肾上腺素皮质的功能；还可损伤生殖细胞及降低性功能。汞中毒严重影响人的中枢神经系统，使听力减弱、语言失控、四肢麻痹甚至白痴。砷化物的毒性，主要是与人体细胞中酶系统的琉基相结合，致使酶功能发生障碍，影响细胞正常代谢。镉中毒的典型症状是肾功能受到破坏，肾小管对低分子蛋白再吸收功能发生障碍，糖、蛋白质代谢紊乱，引发尿蛋白症，糖尿症；镉进入呼吸道可引起肺炎、肺气肿；作用于消化系统则引起肠胃炎；镉中毒者常常伴有贫血，骨骼中有过量福积累会使骨骼软化、变形、骨折、萎缩；福中毒也会引起癌症。铜过量可使血红蛋白变性，损伤细胞膜，抑制一些酶的活性，从而影响机体的正常代谢，并且还会导致心血管系统疾病。
[0005]近年来，针对食用菌和中药材重金属降低方面的研究越来越多，例如大孔树脂吸附法、超临界C02萃取法、壳聚糖吸附法、麦饭石吸附法、超滤技术等等[5-9]，但受限于工艺条件不容易实现、有效出成分损失较大、重金属降低效果不好等等因素，不能大范围的应用；国外有部分学者对溶剂萃取进行了一定的研究，但是大多是为了降低废水中重金属，提取贵金属、稀有金属等等目的，未发现有应用在食品方面的，且所用的溶剂多为食品中不被允许添加的。
【发明内容】
[0006]本发明是为了降低食用菌以及中草药中重金属铅和镉的含量，解决现有重金属降低技术所存在的不足，提出一种能够提高产品品质、操作简单、可重复使用、且便于工业化生产的降低食用菌及中草药中重金属的方法。
[0007]本发明的技术方案步骤包括:将食用菌或中草药粉碎后，加入石油醚、无水乙醇混合溶剂，再加入螯合剂，然后加热至20?70°C搅拌反应I?5小时，冷却后过滤，最后物料低温烘干。
[0008]所述食用菌为以多糖、三萜等为主要活性成分的食用菌，所述中草药为以类胡萝卜素、生育酚及生育三烯酚、留醇、类黄酮、花色苷、雌激素、原花色素、单宁、有机硫化合物
或皂苷化合物等为主要活性成分的中草药。
[0009]所述混合溶剂中石油醚和无水乙醇的体积配比为:石油醚:无水乙醇=1、9:1。混合溶剂使用量为食用菌或中草药原料质量的5?15倍。
[0010]所述石油醚种类为沸程30?60°C、沸程60?90°C或沸程90?120°C三种。
[0011]所述螯合剂为EDTA_2Na，加入量为食用菌或中草药原料质量的0.1%?50%。
[0012]所述低温烘干温度为4(T60°C。
[0013]本发明采用溶剂萃取的方法来降低食用菌或中草药中重金属，所用溶剂和螯合剂均为食品级助剂或是食品添加剂，处理后原料中残留量极低，且重金属降低效果较好，铅去除率达到27%以上，镉去除率达到29%以上，有效成分存留率达到90%以上。
【具体实施方式】
[0014]实施例1:取5000g竹荪原料，石油醚45L与无水乙醇5L混合作为混合溶剂，将混合溶剂与竹荪原料混合，在其中加入2000g EDTA-2Na,混合好的原料加热至55°C，搅拌反应3小时，反应完毕，冷却后过滤，40 V烘干竹荪原料。
[0015]利用原子吸收分光光度计测定竹荪中重金属铅和镉的含量，硫酸苯酚法测定竹荪中粗多糖含量，结果表明，此法对竹荪中铅的降低率为30.11%，对镉的降低率为38.29%，粗多糖存留率为98.38%。
[0016]实施例2:取5000g三七原料，石油醚52.5L与无水乙醇7.5L混合作为混合溶剂，将混合溶剂与三七原料混合，在其中加入IOOOg EDTA-2Na,混合好的原料加热至40°C，搅拌反应I小时，反应完毕，冷却后过滤，60°C烘干三七原料。
[0017]利用原子吸收分光光度计测定竹荪中重金属铅和镉的含量，高效液相色谱法测定三七中总皂苷(人参皂苷Rgl、人参皂苷Rbl、三七皂苷Rl)含量，结果表明，此法对三七中铅的降低率为40.28%，对镉的降低率为27.75%，三七总皂苷存留率为93.32%。
[0018]实施例3:取5000g香菇原料，石油醚32.0L与无水乙醇3.0L混合作为混合溶剂，将混合溶剂与香菇原料混合，在其中加入2500g EDTA-2Na,加热至60°C，搅拌反应5小时，反应完毕，冷却后过滤，45°C烘干香菇原料。
[0019]利用原子吸收分光光度计测定竹荪中重金属铅和镉的含量，硫酸苯酚法测定竹荪中粗多糖含量，结果表明，此法对香菇中铅的降低率为43.63%，对镉的降低率为32.87%，粗多糖存留率为95.65%。
[0020]实施例4:取5000g杜仲原料，石油醚54.55L与无水乙醇20.45L混合作为混合溶齐[J，将混合溶剂与杜仲原料混合，在其中加入1500g EDTA-2Na,加热至45°C，反应4小时，搅拌反应完毕，冷却后过滤，60°C烘干杜仲原料。
[0021]利用原子吸收分光光度计测定竹荪中重金属铅和镉的含量，高效液相色谱法测定松脂醇二葡萄糖苷含量，结果表明，此法对竹荪中铅的降低率为29.85%，对镉的降低率为42.53%，松脂醇二葡萄糖苷存留率为92.73%。
[0022]实施例5:取5000g五味子原料，石油醚22.0与无水乙醇3.0L混合作为混合溶剂，将混合溶剂与五味子原料混合，在其中加入1300g EDTA-Na,加热至50°C，反应2小时，搅拌反应完毕，冷却后过滤，50°C烘干五味子原料。
[0023]利用原子吸收分光光度计测定竹荪中重金属铅和镉的含量，高效液相色谱法测定五味子醇甲含量，结果表明，此法对竹荪中铅的降低率为47.11%，对镉的降低率为33.64%，五味子醇甲存留率为90.48%。
[0024]实施例6:取5000g桉叶原料，石油醚48L与无水乙醇6L混合作为混合溶剂，将混合溶剂与桉叶原料混合，在其中加入2500g EDTA-Na,加热至55°C，反应5小时，搅拌反应完毕，冷却后过滤，45°C烘干桉叶。
[0025]利用原子吸收分光光度计测定竹荪中重金属铅和镉的含量，分光光度法测定桉叶中多酚含量，结果表明，此法对竹荪中铅的降低率为35.96%，对镉的降低率为29.84%，桉叶多酚存留率为93.74%。
【权利要求】
1.一种利用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法，其特征在于，将食用菌或中草药粉碎后，加入石油醚、无水乙醇混合溶剂，再加入螯合剂，然后加热至20~70°C搅拌反应I~5小时,冷却后过滤,最后物料低温烘干。
2.根据权利要求1所述的利用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法，其特征在于，所述食用菌为以多糖、三萜为主要活性成分的食用菌，所述中草药为以类胡萝卜素、生育酚及生育三烯酚、留醇、类黄酮、花色苷、雌激素、原花色素、单宁、有机硫化合物或皂苷化合物为主要活性成分的中草药。
3.根据权利要求1所述的利用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法，其特征在于，所述混合溶剂中石油醚和无水乙醇的体积配比为:石油醚:无水乙醇=广99:1。
4.根据权利要求1所述的利用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法，其特征在于，混合溶剂使用量为食用菌或中草药原料质量的5~15倍。
5.根据权利要求1或3所述的利用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法，其特征在于，所述石油醚种类为沸程30~60°C、沸程60~90°C或沸程90~120°C三种。
6.根据权利要求1所述的利用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法，其特征在于，所述螯合剂为EDTA-2Na，加入量为食用菌或中草药原料质量的0.1%~50%。
7.根据权利要求1所述的利用溶剂萃取降低食用菌及中草药中重金属的方法，其特征在于，所述低温烘干温度 为4(T60°C。
【文档编号】A23L1/015GK104012818SQ201410207911
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月18日 优先权日:2014年5月18日
【发明者】曹庸, 唐礼浩, 贺丽苹, 陈彤, 戴伟杰 申请人:曹庸