本发明涉及海参蛋白酶解液的重金属去除方法，更具体地，涉及一种螯合树脂联用去除海参酶解液中重金属的方法。
背景技术：
近年来由于土壤、河流、海洋重金属污染的日趋严重，产品中各种重金属的含量亦成为人们关心的话题。水果果汁、海产品酶解液成分复杂，其中可能由于受到工业污染导致很多产品中含有多种重金属，如cu、zn、cr、pb、cd、as等。重金属可以在人体内与蛋白质发生相互作用，使其失去活性，也可以在人体的某些器官中富集，若超过人体所能承受的限度，会造成中毒等疾病，对人体的危害极大。
海参是世界上少有的高蛋白、低脂肪、低糖、无胆固醇的天然营养食品,是目前药食同源、阴阳双补的神奇动物。它的营养成分不仅丰富,而且均衡、合理,人们将其比作是大海中的营养宝库。海参中含有许多具有重要生物学活性的物质,包括海参毒素、海参多糖、海参皂昔、海参多肤、脂肪酸、海参神经节昔脂等,其具有抗癌防癌、抗肿瘤、增强机体免疫力、抗凝血、延缓衰老和抗病毒等功效,所以海参有着巨大的研究前景。但海参特殊的生活习性导致海参体内极易受到沉积物重金属的污染，对其生理活动和经济价值产生不良影响。
目前在蛋白酶解液中脱除重金属的技术主要包括离子交换法、电渗析法、吸附法、络合法等。电渗析法是利用电场的作用,强行将离子向电极处吸引,使电极中间部分酶解液离子浓度大大下降,从而将重金属离子处理掉。但其存在能耗高,不环保等缺点。吸附法利用吸附材料的吸附性能对重金属进行吸附,但因为蛋白酶解液是一个成分非常复杂的体系,主要包括蛋白质、活性肤及氨基酸等功能成分,吸附剂由于不具备选择性而在吸附过程中对营养物质造成损失,且因操作流程复杂而不适合大规模使用。络合法利用络合试剂对于重金属的鳌合能力,用于重金属的脱除,虽然在选择性和脱除率方面有其优势,但脱除过程中分离困难,络合剂加入后只是改变了重金属的存在形态,一定程度上降低其毒性,仍没有真正意义上解决重金属超标的问题。离子交换树脂法虽有很高的脱出率，易分离，营养物质损失小，但是其再生过程复杂。
螯合树脂是一类以交联聚合物(如苯乙烯、二乙烯苯等)为骨架连接2种或2种以上特殊功能基团的高分子功能材料，其组成功能基团的原子存在孤电子对，能够与某一种或几种金属离子发生配位作用，形成配位共价键，产生具有多元环状结构的稳定配合物。该配合物能从酶解液中特异性地配合某种金属离子，通过离子键和配位键形成稳定的配合物结构，在适当的条件下，又能将配合的金属离子释放出来。与一般的离子交换树脂相比，其吸附容量更大、选择性更高、稳定性更好、分离方便并可循环使用,使生产成本降低，对环境友好，体现了当今绿色化学的理念和高分子配位化学发展的优势。
为了充分开发利用海参酶解液,避免过量重金属对人体带来危害,迫切需要找到降低海参酶解液中重金属含量的有效方法。
技术实现要素：
本发明提供了一种螯合树脂联用去除海参酶解液中重金属的方法。
本发明采用两种螯合树脂联用有效的吸附海参酶解液中的重金属离子，在去除金属离子的同时不影响酶解液中的其他有效成分的含量，并且可进行二次回收，最重要的是能同时脱除多种重金属离子。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种螯合树脂联用去除海参酶解液中重金属的方法，包括将含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂和ps-edta螯合树脂串联，将海参酶解液通过串联的螯合树脂进行洗脱；
其中，含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂、ps-edta螯合树脂和海参酶解液的质量比为（1~2）：（1~2）：1。
优选地，所述含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂、ps-edta螯合树脂和海参酶解液的质量比为1：1：1。
优选地，洗脱的流速为2~3bv/h。
优选地，所述海参酶解液采用如下方法制备：将海参加入1~3体积份的水匀浆8~12min，再超声8~12min，先加入木瓜蛋白酶与复合蛋白酶进行一次酶解，然后加入风味蛋白酶继续酶解至酶解完成，木瓜蛋白酶、复合蛋白酶和风味蛋白酶的加酶量均为1000u/g~8000u/g，酶解的条件均为：ph为6~9，酶解时间为5~10h酶解温度为37~60℃，在酶解反应结束经过灭酶，离心，过滤后上清液为海参酶解液。
优选地，含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂和ps-edta螯合树脂在洗脱前进行净化处理，净化处理的方法为：先用水，在2bv/h的流速下洗涤，然后用2bv质量浓度为4%的盐酸溶液以4~6bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，再用2bv质量浓度为4%的氢氧化钠溶液以4~6bv/h的流速通过串联后的螯合树脂。
本发明选用的两种螯合树脂具有用量少、吸附速度快、效果好、易再生成本低、而且无二次污染等特点。采用的螯合树脂串联的方法，克服了以上方法中去除重金属的弊端，而且具有极高的选择性和脱除率，不会损失营养物质，可进行二次回收，最重要的是能同时脱除多种重金属的优点。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
本发明提供的螯合树脂联用的方法在去除重金属离子的同时不影响提取液中其他有效成分的含量和性质，海参酶解液中的hg，ni，cu，cr，pb和cd能够有效的除去，使其他成分作为保健品的原料，符合保健品的标准。本发明方法简单，效果显著，既不影响产品的有效成分，也一次性去除了多种金属，符合规模化生产。
本发明所使用的螯合树脂对重金属具有特殊选择性,在提高重金属脱除效果的同时,使营养物质损失较小。
本发明采用螯合树脂技术,具有脱除选择性好,工艺简单,操作易行,处理过程温和等优点,并且投资运行成本低廉,可工业化,具有良好的发展前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
实施例1：
（1）海参酶解液的制备。将鲜海参经清洗后加入1体积去离子水匀浆10min，超声10min，加入木瓜蛋白酶与复合蛋白酶，与鲜海参自身含有的自溶酶构成多酶体系进行酶解后,加入风味蛋白酶继续酶解至酶解完成,加酶量均为1000u/g，酶解条件ph为6，酶解时间为5酶解温度为37℃。在酶解反应结束后在100℃下灭酶10min,高速离心15~20min，过滤后上清液为蛋白酶解液（即海参酶解液）。
（2）螯合树脂的选用和处理。将两种树脂联用的方法，a:含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂，b：ps-edta/p螯合树脂；将两种树脂分别装入树脂罐并串联，两种树脂的质量比为1:1；将串联后的螯合树脂用2bv/h的流速洗涤，后用2bv质量浓度为4%的盐酸溶液以4bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，再用2bv质量浓度为4%的氢氧化钠溶液以4bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，备用；
（3）酶解液除重金属。将（1）项中制备的海参酶解液通过串联的螯合树脂，流速为2bv/h，两种树脂与海参酶解液的质量比是1:1:1。
实施例2：
（1）海参酶解液的制备。将鲜海参经清洗后加入2体积去离子水匀浆10min，超声10min，加入木瓜蛋白酶与复合蛋白酶，与鲜海参自身含有的自溶酶构成多酶体系进行酶解后,加入风味蛋白酶继续酶解至酶解完成,加酶量均为3000u/g，酶解条件ph为7，酶解时间为7h酶解温度为40℃。在酶解反应结束后在100℃下灭酶10min,高速离心15~20min，过滤后上清液为蛋白酶解液。
（2）螯合树脂的选用和处理。将两种树脂联用的方法，a:含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂，b：ps-edta/p螯合树脂；将两种树脂分别装入树脂罐并串联，两种树脂的质量比为1:1，将串联后的螯合树脂用2bv/h的流速洗涤，后用2bv质量浓度为4%的盐酸溶液以5bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，再用2bv质量浓度为4%的氢氧化钠溶液以5bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，备用；
（3）酶解液除重金属。将（1）项中制备的海参酶解液通过串联的螯合树脂，流速为2.5bv/h，两种树脂与海参酶解液的质量比是1:1:1。
实施例3：
（1）海参酶解液的制备。将鲜海参经清洗后加入3体积去离子水匀浆10min，超声10min，加入木瓜蛋白酶与复合蛋白酶，与鲜海参自身含有的自溶酶构成多酶体系进行酶解后,加入风味蛋白酶继续酶解至酶解完成,加酶量均为7000u/g，酶解条件ph为9，酶解时间为10h酶解温度为43℃。在酶解反应结束后在100℃下灭酶10min,高速离心15~20min，过滤后上清液为蛋白酶解液。
（2）螯合树脂的选用和处理。将两种树脂联用的方法，a:含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂，b：ps-edta/p螯合树脂；将两种树脂分别装入树脂罐并串联，两种树脂的质量比为1:1；将串联后的螯合树脂用2bv/h的流速洗涤，后用2bv质量浓度为4%的盐酸溶液以6bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，再用2bv质量浓度为4%的氢氧化钠溶液以6bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，备用；
（3）酶解液除重金属。将（1）项中制备的海参酶解液通过串联的螯合树脂，流速为3bv/h，两种树脂与海参酶解液的质量比是1:1:1，
实施例4：
（1）海参酶解液的制备。将鲜海参经清洗后加入1体积去离子水匀浆10min，超声10min，加入木瓜蛋白酶与复合蛋白酶，与鲜海参自身含有的自溶酶构成多酶体系进行酶解后,加入风味蛋白酶继续酶解至酶解完成,加酶量均为1000u/g，酶解条件ph为8，酶解时间为5h，酶解温度为45℃。在酶解反应结束后在100℃下灭酶10min,高速离心15~20min，过滤后上清液为蛋白酶解液。
（2）螯合树脂的选用和处理。将两种树脂联用的方法，a:含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂，b：ps-edta/p螯合树脂；将两种树脂分别装入树脂罐并串联，两种树脂的质量比为1:1；将串联后的螯合树脂用2bv/h的流速洗涤，后用2bv质量浓度为4%的盐酸溶液以4bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，再用2bv质量浓度为4%的氢氧化钠溶液以4bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，备用；
（3）酶解液除重金属。将（1）项中制备的海参酶解液通过串联的螯合树脂，流速为2bv/h，两种树脂与海参酶解液的质量比是1:1:1，
实施例5：
（1）海参酶解液的制备。将鲜海参经清洗后加入2体积去离子水匀浆10min，超声10min，加入木瓜蛋白酶与复合蛋白酶，与鲜海参自身含有的自溶酶构成多酶体系进行酶解后,加入风味蛋白酶继续酶解至酶解完成,加酶量均为3000u/g，酶解条件ph为9，酶解时间为7h酶解温度为48℃。在酶解反应结束后在100℃下灭酶10min,高速离心15~20min，过滤后上清液为蛋白酶解液。
（2）螯合树脂的选用和处理。将两种树脂联用的方法，a:含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂，b：ps-edta/p螯合树脂；将两种树脂分别装入树脂罐并串联，两种树脂的质量比为1:1；将串联后的螯合树脂用2bv/h的流速洗涤，后用2bv质量浓度为4%的盐酸溶液以5bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，再用2bv质量浓度为4%的氢氧化钠溶液以5bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，备用；
（3）酶解液除重金属。将（1）项中制备的海参酶解液通过串联的螯合树脂，流速为2.5bv/h，两种树脂与海参酶解液的质量比是1:1:1；
实施例6：
（1）海参酶解液的制备。将鲜海参经清洗后加入1~3体积去离子水匀浆10min，超声10min，加入木瓜蛋白酶与复合蛋白酶，与鲜海参自身含有的自溶酶构成多酶体系进行酶解后,加入风味蛋白酶继续酶解至酶解完成,加酶量均为7000u/g，酶解条件ph为7，酶解时间为10h酶解温度为53℃。在酶解反应结束后在100℃下灭酶10min,高速离心15~20min，过滤后上清液为蛋白酶解液。
（2）螯合树脂的选用和处理。将两种树脂联用的方法，a:含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂，b：ps-edta/p螯合树脂；将两种树脂分别装入树脂罐并串联，两种树脂的质量比为1:1；将串联后的螯合树脂用2bv/h的流速洗涤，后用2bv质量浓度为4%的盐酸溶液以6bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，再用2bv质量浓度为4%的氢氧化钠溶液以6bv/h的流速通过串联后的螯合树脂，备用；
（3）酶解液除重金属。将（1）项中制备的海参酶解液通过串联的螯合树脂，流速为3bv/h，两种树脂与海参酶解液的质量比是1:1:1。
对比例1：
未采用螯合树脂处理的蛋白酶解液：
（1）海参酶解液的制备。将鲜海参经清洗后加入1体积去离子水匀浆10min，超声10min，加入木瓜蛋白酶与复合蛋白酶，与鲜海参自身含有的自溶酶构成多酶体系进行酶解后,加入风味蛋白酶继续酶解至酶解完成,加酶量均为1000u/g，酶解条件ph为6，酶解时间为5酶解温度为37℃。在酶解反应结束后在100℃下灭酶10min,高速离心15~20min，过滤后上清液为蛋白酶解液。
对比例2：
制备方法同实施例1，不同的是：只采用a:含乙硫基及2-氨基吡啶的螯合树脂处理蛋白酶解液，其他步骤及处理均同实施例1。
对比例3：
制备方法同实施例1，不同的是：只采用b：ps-edta/p螯合树脂处理蛋白酶解液，其他步骤及处理均同实施例1。
下面通过实验验证本发明对海参酶解液的重金属去除效果：
实验组：按实施例1所给出的除去海参重金属的方法，取样检测悬浮液中重金属的含量，一式三份，取算数平均值c1（单位，mg/kg）。
同时，以实施例1中所得的海参酶解液作为初始浓度值c0。
按公式计算脱除率=（c0-c1）/c0。
对照组：参照实施例的脱除率计算公式，按对比例1、对比例2、对比例3所给出的除去海参重金属的方法，分别取样检测其酶解液重金属含量，一式三份,分别取算数平均值并计算脱除率。
按照《中国药典》附录镍、汞、铜、铬、铅、镉测定法中的原子吸收分光光度法进行检测，根据实验结果计算得出镍、汞、铜、铬、铅、镉的脱除率如下表1所示，由此可见，实施例1重金属脱除效果显著，表明该方法对处理海参酶解液中的重金属具有良好的脱除效果。
本发明采用螯合树脂技术，具有脱除选择性好，工艺简单，操作易行，处理过程温和等优点，并且投资运行成本低廉，可工业化，具有良好的发展前景。
表1海参酶解液中重金属脱除率