一种降低大米镉含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于大米加工领域，尤其涉及一种降低大米镉含量的方法。
【背景技术】
[0002]我国是世界上最大的水稻生产国和消费国，大米作为人们生活中的重要主食食品，水稻产量占国内粮食总产量的1/3以上。和其他作物相比，水稻更易受镉污染。我国南方市售的大米重金属镉(Cd)污染较严重，据抽样调查，目前市场上大米镉超标率高达10.3%。镉毒性极大，易在体内蓄积且在人体半衰期长达十年以上，已被美国毒物管理委员会列为第6位危及人类健康的有毒物质。镉主要在肝、肾部积累，并不会自然消失，经过数年甚至数十年慢性积累后，人体将会出现显著的镉中毒症状。曾经发生在日本富山县的“痛痛病”事件就是长期食用受镉污染的粮食导致的结果。
[0003]随着环境污染日趋严重，灌溉水及土壤中镉含量不断增加，通过生物迀移积累，大米镉含量不断增加，甚至导致米制品的重金属超标。治理大米镉污染是个非常复杂的问题，需要从水源治理、土壤治理、加工降镉等方面同时进行，才能杜绝镉的污染。目前我国对水体、土壤的修复进行了大量的研究，投入了大量的财力物力，而治理水体、土壤是个长期性的工程，不能及时解决近几年来每年将近千万吨大米镉超标的问题，受镉污染的大米仍然库存积压严重，常此以往，将造成极大的粮食浪费，如果流通到市场，将严重危害人们的健康安全。因此，降低大米中的铬含量已成为当前大米及其深加工制品行业中亟待解决的问题。
[0004]在现有的大米降镉方法中，主要采用的是化学法和生物法。采用化学法降低大米中的镉含量，是在60?65°C条件下，将pH为3.8-4.2的柠檬酸加入水中后水解大米蛋白4?5h ；或者在常温条件下，将pH为2.5?3.5的食用有机酸加入水中后水解大米蛋白2?5h。前者处理温度较高，会对大米蛋白的理化性质产生一定的影响；后者样品处理的PH值较低，后期清洗需要消耗大量的水从而造成水资源浪费。而采用生物法降低大米中的镉含量，则是通过接种植物乳杆菌、酿酒酵母、嗜酸乳杆菌混合发酵菌悬液进行恒温发酵大米样品等方法，但前期菌种的活化、扩大培养以及接种后发酵的时间都较长。因此，研究一种操作简单、降镉效果好、效率高且对环境无污染的降低大米中铬含量的方法是本领域技术人员需要努力的方向。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，克服以上【背景技术】中提到的不足和缺陷，提供一种工艺简单且降镉效果好的降低大米镉含量的方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为提供一种降低大米镉含量的方法，包括以下步骤:
(1)将大米原料磨碎成一定粒度的大米颗粒；
(2)取适量由步骤(I)后得到的大米颗粒用布包好作为样品置于电解槽中，电解槽中设有电极和作为电解液的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液;所添加的量要浸没所述样品；
(3 )接通电解槽电源后进行电解；
(4)将步骤(3)电解后得到的大米颗粒洗净、干燥。
[0007]上述的降低大米镉含量的方法，优选的，所述步骤(I)中的大米原料为镉含量大于
0.2mg/kg的大米原料。
[0008]优选的，所述步骤(I)中，大米颗粒的粒度为20?60目。
[0009]优选的，所述步骤(2)中，所用的布为蒸笼布。
[0010]优选的，所述步骤(2)中，电解槽的电极为石墨电极。
[0011 ]优选的，所述步骤(2)中，柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液的体积浓度为0.05-0.15mol/L，其初始pH为3~5。
[0012]优选的，所述步骤(3)中，电源为直流电源，其电压为15?25V。
[0013]优选的，所述步骤(3)中，电解是在40?50°C条件下进行，电解的时间为6?1h。
[0014]优选的，所述步骤(4)中，采用纯净水冲洗干净;干燥的温度为40?50°C，干燥的时间为12?15h。
[0015]本发明主要通过电化学法进行降镉处理，可以提高镉大米的利用价值，有助于提高食品安全性，与现有技术相比，本发明的有益效果为:
1.本方面将镉含量高的大米经粉碎、蒸笼布包拢，在设有石墨电极的电解槽中进行电化学法电解，操作简单灵活，降镉效果好，效率高，可以使大米的镉含量大幅下降，提高大米的食用安全性，还可以使废电解液中的重金属通过其他方式得到回收。
[0016]2.本发明采用的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液为电解降镉提供了酸性条件，可以使镉的迀移能力增强，而且柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液是食品级添加剂，不会对大米造成二次污染。
[0017]3.经过降镉处理后的大米可以用于食品加工，将饲料用粮转化为口粮，可以提高现有存量大米的使用价值，进而提高大米的经济价值。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是实施例降低大米镉含量的方法的电解装置示意图。
[0020]图例说明:
1、大米样品;2、电解槽;3、电极;4、电解液;5、电源。
【具体实施方式】
[0021]为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0022]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
[0023]除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0024]实施例1:
一种降低大米镉含量的方法，包括以下步骤:
(1)将镉含量大于0.2mg/kg的大米原料磨碎成粒度为20?60目的大米颗粒；
(2)称取SOg步骤(I)后得到的大米颗粒用蒸笼布包好作为大米样品I置于如图1所示的电解槽2中间，电解槽2中设有石墨电极3，量取IL左右的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液作为电解液4添加至电解槽中并浸没大米样品I，柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液的摩尔浓度为
0.lOmol/L，其初始 pH为 5;
(3)接通电解槽电源5后在40?50°C条件下进行电解9h，电源为直流电源，其电压为15?
25V；
(4)将步骤(3)电解后得到的大米颗粒用纯净水洗净，然后在45°C条件下干燥12h，即可得到降镉后的大米；
(5)采用石墨炉原子吸收分光光度法测定步骤(4)后得到的大米中的镉含量，与未经过电解处理的大米镉含量进行比较。
[0025]经测定，未经电解处理的大米镉含量为0.2282mg/kg，而电解处理后的大米镉含量为0.09128mg/kg，大米降镉率达到60%，达到我国允许的标准0.2 mg/kg以下。
[0026]实施例2:
一种降低大米镉含量的方法，包括以下步骤:
(1)将镉含量大于0.2mg/kg的大米原料磨碎成粒度为20?60目的大米颗粒；
(2)称取40g步骤(I)后得到的大米颗粒用蒸笼布包好作为大米样品I置于如图1所示的电解槽2中间，电解槽2中设有石墨电极3，量取IL左右的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液作为电解液4添加至电解槽中并浸没大米样品I，柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液的摩尔浓度为
0.15mol/L，其初始 pH 为 5;
(3)接通电解槽电源5后在40?50°C条件下进行电解6h，电源为直流电源，其电压为15?
25V；
(4)将步骤(3)电解后得到的大米颗粒用纯净水洗净，然后在45°C条件下干燥12h，即可得到降镉后的大米；
(5)采用石墨炉原子吸收分光光度法测定步骤(4)后得到的大米中的镉含量，与未经过电解处理的大米镉含量进行比较。
[0027]经测定，未经电解处理的大米镉含量为0.2282mg/kg，而电解处理后的大米镉含量为0.1027mg/kg，大米降镉率达到55%，达到我国允许的标准0.2mg/kg以下。
[0028]由上可见，本发明的方法能有效将镉超标大米中的镉含量降低到我国允许的标准值以下，且不会对大米造成二次污染，提高大米的食用安全性。经过降镉处理后的大米可以用于食品加工，将饲料用粮转化为口粮，可以提高现有存量大米的使用价值，进而提高大米的经济价值。
【主权项】
1.一种降低大米镉含量的方法，包括以下步骤: (1)将大米原料磨碎成一定粒度的大米颗粒； (2)取适量由步骤(I)后得到的大米颗粒用布包好作为样品置于电解槽中，并添加作为电解液的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液;所添加的量要浸没所述样品； (3 )接通电解槽电源后进行电解； (4)将步骤(3)电解后得到的大米颗粒洗净、干燥。2.根据权利要求1所述的降低大米镉含量的方法，其特征在于，所述步骤(I)中的大米原料为镉含量大于0.2mg/kg的大米原料。3.根据权利要求1所述的降低大米镉含量的方法，其特征在于，所述步骤(I)中，大米颗粒的粒度为20?60目。4.根据权利要求1所述的降低大米镉含量的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所用的布为蒸笼布。5.根据权利要求1所述的降低大米镉含量的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，电解槽的电极为石墨电极。6.根据权利要求1所述的降低大米镉含量的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液的摩尔浓度为0.05-0.1511101/1，其初始?!1为3~5。7.根据权利要求1所述的降低大米镉含量的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，电源为直流电源，其电压为15?25V。8.根据权利要求1所述的降低大米镉含量的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，电解是在40?50°C条件下进行，电解的时间为6?I Oh。9.根据权利要求1所述的降低大米镉含量的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，干燥的温度为40?50°C，干燥的时间为12?15h。10.根据权利要求1所述的降低大米镉含量的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，洗净为用纯净水冲洗干净。
【专利摘要】本发明公开了一种降低大米镉含量的方法，包括以下步骤：（1）将大米原料磨碎成一定粒度的大米颗粒；（2）取适量由步骤（1）后得到的大米颗粒用布包好作为样品置于电解槽中，并添加作为电解液的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液；所添加的量要浸没所述样品；（3）接通电解槽电源后进行电解；（4）将步骤（3）电解后得到的大米颗粒洗净、干燥。本发明的操作简单灵活，降镉效果好，效率高，可以使大米的镉含量大幅下降，且不会对大米造成二次污染，提高大米的食用安全性，还可以使废电解液中的重金属通过其他方式得到回收。经过降镉处理后的大米可以用于食品加工，将饲料用粮转化为口粮，可以提高现有存量大米的使用价值，进而提高大米的经济价值。
【IPC分类】A23L5/20
【公开号】CN105533397
【申请号】CN201510892896
【发明人】罗凤莲, 杨纯, 欧阳建勋
【申请人】湖南农业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月8日