脱除糙米粉或精米粉中镉的方法
【技术领域】
[0001]
本发明涉及粮食领域，具体涉及脱除糙米粉或精米粉中镉的方法。
【背景技术】
[0002]稻谷是我国最主要的粮食作物之一，近年来由于我国部分地区水体及土壤镉污染严重，导致稻谷中镉含量超标。镉是一种可导致人体肾脏、肝脏、骨质、神经及睾丸等多器官组织损伤，并且极易在体内蓄积的重金属元素。国标G2762中规定，稻谷、糙米及大米中重金属镉的限量标准为0.2mg/kg，因此，镉含量超标的稻谷失去食用价值，造成了严重的资源浪费。若能有效的脱除受污染稻谷及其制品(糙米、精米及米粉等)中的镉，能很大程度地提高粮食的利用率。
[0003]目前，脱除稻谷中重金属镉的方法主要是通过提高稻谷的加工精度。稻谷中重金属镉的含量随着稻谷加工精度的提高而降低，但这种方法只能去除稻谷中的一小部分镉，对于镉含量严重超标的稻谷起不到显著脱除作用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:提供一种脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，不仅镉脱除率高，而且不会带来二次污染。
[0005]本发明的目的采用如下技术方案实现。
[0006]—种脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，采用有机酸脱除糙米粉或精米粉中的镉。
[0007]在本发明中，所述有机酸选自柠檬酸、酒石酸和L-苹果酸中的一种或两种以上。
[0008]在本发明中，采用有机酸脱除糙米粉或精米粉中镉的方法包括如下步骤:将所述有机酸溶于水，得到镉脱除剂；将糙米粉或精米粉浸泡于镉脱除剂中，在搅拌条件下脱除镉；浸泡温度为15-55°C，浸泡时间为5-300min，搅拌速度为50_300r/min。
[0009]优选的技术方案中，所述镉脱除剂中有机酸的浓度为0.01-0.10mol/Lo
[0010]优选的技术方案中，所述镉脱除剂含有摩尔比为1:0.2-5的柠檬酸和酒石酸；或者所述镉脱除剂含有摩尔比为1:0.2-5的柠檬酸和L-苹果酸；或者所述镉脱除剂含有摩尔比为1:0.2-5的酒石酸和L-苹果酸；或者所述镉脱除剂含有柠檬酸、酒石酸和L-苹果酸，柠檬酸、酒石酸和L-苹果酸的摩尔比为1:0.2-5:0.2-5。
[0011]优选的技术方案中，每千克糙米粉或精米粉浸泡于2-40L所述镉脱除剂中。
[0012]优选的技术方案中，所述糙米粉或精米粉的粒径为100-800 μπι。
[0013]在本发明中，所述糙米粉或精米粉脱除镉后，采用静置沉淀或过滤或离心的方法除去液体，收集糙米，然后水洗、干燥、粉碎。
[0014]在本发明中，所述过滤法采用滤布、真空过滤器或压力过滤器，离心法采用的离心力为1000~15000g ;所述水洗采用的水为去离子水、蒸馏水或超纯水，水洗1~5次；所述干燥方法为热风干燥或冷冻干燥或减压浓缩干燥或喷雾干燥或滚筒干燥或晒干。
[0015]本发明与现有技术相比，采用有机酸水溶液直接对糙米粉或精米粉中的镉进行浸泡脱除，有机酸来源广泛、价格低廉，且整个脱除工艺简单、成本低，能够高效脱除糙米粉或精米粉中的重金镉，极大地提高糙米粉或精米粉的利用率，是一种低成本、适合工业化大批量脱除糙米粉或精米粉中镉的有效方法。本发明所采用的有机酸为GB2760-2011中允许使用的食品添加剂，具有绿色环保、添加量少、脱除率高等优点。
具体实施方案
[0016]实施例1含有单一有机酸的脱除剂浸泡脱除糙米粉中镉的方法
方法一
镉脱除剂:采用超纯水为溶剂，配制浓度为0.06mol/L的柠檬酸水溶液。
[0017]将镉含量为0.9567mg/kg的糙米粉碎至粒径为150-200 μ m的粉末。称取一定量的糙米粉，每千克糙米粉中加入10L镉脱除剂，在30°C条件下浸泡lh，浸泡过程中以150r/min的速度进行搅拌，此过程中柠檬酸会与糙米粉中的镉进行反应，镉进入水溶液中。过滤，去除滤液，收集滤饼，用超纯水洗2遍，过滤去除滤液，滤饼采用热风干燥机干燥，粉碎，得到脱除镉的糙米粉，其中镉的含量为0.0926mg/kgo本实施例中方法一对糙米粉中镉的脱除率为 90.32%。
[0018]分别以0.02,0.10mol/L的柠檬酸水溶液为镉脱除剂处理糙米粉，其他条件同本实施例中方法一。糙米粉中镉的脱除率分别为80.68%和91.66%ο
[0019]分别用酒石酸、L-苹果酸替换镉脱除剂中的柠檬酸，其他条件同本实施例中方法一。糙米粉中重金属镉的脱除率分别为90.40%和86.92%。
[0020]实施例2含有两种有机酸的脱除剂浸泡脱除糙米粉中镉的方法
方法二
镉脱除剂:采用超纯水为溶剂，配制含有0.03mol/L柠檬酸和0.03mol/L酒石酸的水溶液。
[0021]将镉含量为0.8330mg/kg的糙米粉碎至粒径为200-250 μ m的粉末。每千克糙米粉中加入20L镉脱除剂，在35°C条件下浸泡15min，浸泡过程中以100r/min的速度进行搅拌。过滤，去除滤液，收集滤饼，用超纯水洗2遍，过滤去除滤液，滤饼采用滚筒刮板干燥机干燥，粉碎，得到脱除镉的糙米粉，其中镉含量为0.1616mg/kg。采用本实施例中方法二对糙米粉中镉的脱除率达到80.60%ο
[0022]配制含有0.03mol/L柠檬酸和0.03mol/L L-苹果酸的水溶液，替代方法二中的镉脱除剂处理糙米粉，其他条件同方法二。糙米粉中镉的脱除率为78.59%。
[0023]配制含有0.03mol/L酒石酸和0.03mol/L L-苹果酸的水溶液，替代方法二中的镉脱除剂处理糙米粉，其他条件同方法二。糙米粉中镉的脱除率为78.99%。
[0024]实施例3含有三种有机酸的脱除剂浸泡脱除糙米粉中镉的方法方法二
镉脱除剂:配制含有0.02mol/L柠檬酸溶液、0.02mol/L酒石酸溶液和0.02mol/L的水溶液。
[0025]将镉含量为0.5632mg/kg的糙米粉碎至粒径为400-450 μ m的粉末，称取一定量的糙米粉，每千克糙米粉中加入40L镉脱除剂，在40°C条件下浸泡3h，浸泡过程中以200r/min的速度进行搅拌。过滤，去除滤液，收集滤饼，用超纯水洗2遍，过滤去除滤液，滤饼采用冷冻干燥机干燥，粉碎，得到脱除镉的糙米粉，其中镉含量为0.0522mg/kgo采用本实施例中方法三对糙米粉中镉的脱除率达到90.73%。
[0026]实施例4含有单一有机酸的脱除剂浸泡脱除精米粉中镉的方法方法四
镉脱除剂:采用超纯水为溶剂，配制浓度为0.08mol/L的柠檬酸水溶液。
[0027]将镉含量为0.8132mg/kg的精米粉碎至粒径为150-200 μ m的粉末，称取一定量的精米粉，每千克精米粉中加入12L镉脱除剂，在40°C条件下浸泡2h，浸泡过程中以250r/min的速度进行搅拌。过滤，去除滤液，收集滤饼，用超纯水洗2遍，过滤去除滤液，滤饼采用热风干燥机干燥，粉碎，得到脱除镉的精米粉，其中镉的含量为0.0427mg/kgo本实施例中方法四对精米粉中镉的脱除率为94.75%。
[0028]分别以0.04,0.10mol/L的柠檬酸水溶液为镉脱除剂处理精米粉，其他条件同本实施例中方法四。精米粉中镉的脱除率分别为91.68%和95.82%。
[0029]分别用酒石酸、L-苹果酸替换镉脱除剂中的柠檬酸，其他条件同本实施例中方法四。精米粉中重金属镉的脱除率分别为94.46%和90.58%ο
【主权项】
1.一种脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，其特征在于:采用有机酸脱除糙米粉或精米粉中的镉。2.根据权利要求1所述脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，其特征在于:所述有机酸选自柠檬酸、酒石酸和L-苹果酸中的一种或两种以上。3.根据权利要求2所述脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，其特征在于:采用有机酸脱除糙米粉或精米粉中镉的方法包括如下步骤:将所述有机酸溶于水，得到镉脱除剂；将糙米粉或精米粉浸泡于镉脱除剂中，在搅拌条件下脱除镉；浸泡温度为15-55°C，浸泡时间为5-300min，搅拌速度为 50_300r/min。4.根据权利要求3所述脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，其特征在于:所述镉脱除剂中有机酸的浓度为0.01-0.10mol/Lo5.根据权利要求4所述脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，其特征在于:所述镉脱除剂含有摩尔比为1:0.2-5的柠檬酸和酒石酸；或者所述镉脱除剂含有摩尔比为1:0.2-5的柠檬酸和L-苹果酸；或者所述镉脱除剂含有摩尔比为1:0.2-5的酒石酸和L-苹果酸；或者所述镉脱除剂含有柠檬酸、酒石酸和L-苹果酸，柠檬酸、酒石酸和L-苹果酸的摩尔比为1: 0.2~5:0.2~5 ο6.根据权利要求1-5之一所述脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，其特征在于:每千克糙米粉或精米粉浸泡于2-40L所述镉脱除剂中。7.根据权利要求6所述脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，其特征在于:所述糙米粉或精米粉的粒径为100-800 μ m。8.根据权利要求7所述脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，其特征在于:所述糙米粉或精米粉脱除镉后，采用静置沉淀或过滤或离心的方法除去液体，收集糙米，然后水洗、干燥、粉碎。9.根据权利要求8所述脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，其特征在于:所述过滤法采用滤布、真空过滤器或压力过滤器，离心法采用的离心力为1000~15000g ;所述水洗采用的水为去离子水、蒸馏水或超纯水，水洗1~5次；所述干燥方法为热风干燥或冷冻干燥或减压浓缩干燥或喷雾干燥或滚筒干燥或晒干。
【专利摘要】本发明提供脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，涉及粮食领域。所述脱除糙米粉或精米粉中镉的方法，采用有机酸脱除糙米粉或精米粉中的镉。本发明与现有技术相比，采用有机酸水溶液直接对糙米粉或精米粉中的镉进行浸泡脱除，有机酸来源广泛、价格低廉，且整个脱除工艺简单、成本低，能够高效脱除糙米粉或精米粉中的重金镉，极大地提高糙米粉或精米粉的利用率，是一种低成本、适合工业化大批量脱除糙米粉或精米粉中镉的有效方法。本发明所采用的有机酸为GB2760-2011中允许使用的食品添加剂，具有绿色环保、添加量少、脱除率高等优点。
【IPC分类】A23L1/10, A23L1/015
【公开号】CN105231106
【申请号】CN201510813778
【发明人】鞠兴荣, 吴亚楠, 袁建, 何荣, 王立峰, 吴学友, 丁哲慧, 王凤章
【申请人】南京财经大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月23日