[发明专利]去除大米蛋白水解液中镉元素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除大米蛋白水解液中镉元素的方法。

背景技术

大米蛋白因具有氨基酸配比合理、营养价值高、致敏性低等特点而被认为优质植物蛋白。目前，我国大米蛋白主要来源于大米加工的副产物——米糠以及味精发酵和淀粉糖生产工业的副产物——米渣。米糠和米渣不仅蛋白含量丰富，而且产量高，尤其是米糠，年产量超过一千万吨。研究表明，米糠是大米中重金属镉主要的富集部位，其含量远大于大米本身，镉积累量占整个籽粒的30％以上。有文献报道，镉易与大米中的蛋白质结合，而在其它营养成分中积累较少。可见，大米蛋白产品镉含量远大于大米。而大米蛋白中镉主要以络合物的形式存在，因此，直接将大米蛋白中的镉去除较为困难。

蛋白水解液是一种以蛋白为原料，经过强酸、强碱或酶处理后得到的营养丰富的蛋白水解制品。该产品可作为营养强化剂直接添加于食品中，还可以作为母液通过分离提取制得用于临床治疗或营养保健的氨基酸制剂。目前，酸水解法因具有工艺简单、生产周期短和成本低等特点仍然是工业上生产蛋白水解液，尤其是复合氨基酸溶液最常用的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种去除大米蛋白水解液中镉元素的方法。

本发明提供的去除大米蛋白水解液中镉元素的方法，包括如下步骤：将大米蛋白水解液的pH值调节为1.6-2.4后，上样于强酸型阳离子交换树脂柱，依次用氨水和酸进行洗脱，收集氨水洗脱而得的洗脱液，完成所述大米蛋白水解液中镉元素的去除。

上述方法所述调节步骤中，所用调节剂为浓度0.05-0.15mol/L的NaOH的水溶液，具体为浓度为0.10mol/L的NaOH的水溶液。调节后大米蛋白水解液的pH值为2或2.4或1.6或1.6-2或2-2.4；

所述大米蛋白水解液的流速为5-7BV/h，具体为6BV/h，1BV为一个柱床体积，上样量为8-10BV，具体为9BV；

所述氨水的浓度为0.25-0.35mol/L，具体为0.3mol/L；

所述酸为硝酸或盐酸，所述酸的浓度为2-4mol/L，具体为3mol/L。

所述洗脱步骤中，洗脱速度均为5-7BV/h，具体为6BV/h；

洗脱时间均为1.5-2.5小时，具体为2小时；

洗脱次数均为1次；

所述树脂柱的径高比为1∶20-50，具体为1∶25；

所述方法还包括如下步骤：在所述洗脱步骤之前，将所述强酸型阳离子交换树脂柱进行如下预处理：用去离子水清洗后，依次用质量百分浓度为3％的HCI水溶液、去离子水、质量百分浓度为3％的NaOH水溶液和去离子水分别洗涤24h后，再用2mol/L的HCI水溶液浸泡24h，去离子水洗至中性，滤出树脂，干燥。

所述方法还包括如下步骤：在所述洗脱步骤之后，将所得氨水洗脱而得的洗脱液于40-55℃蒸馏，至无冷凝液滴下时，结束蒸馏，用去离子水将剩余的溶液洗出。

所述大米蛋白水解液为按照包括如下步骤的方法制备而得：将含镉元素的大米蛋白与6mol/L的HCl以1g∶10mL的比例混合回流20h后，按蛋白水解液质量的5％添加活性炭振荡过滤，得到所述大米蛋白水解液。

另外，上述方法中用硝酸洗脱步骤是为了洗出树脂中的镉，以便下次重复利用。

本发明以含镉大米蛋白为原料，利用酸水解法制备大米蛋白水解液，采用强酸型阳离子交换树脂，通过动态吸附后分步洗脱的方式，去除溶液中的镉，进而获得纯化的氨基酸产品。该方法操作简单、实用性强、可连续操作，经过处理后的氨基酸得率达85％以上，镉去除率达到95％以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。所用径高比为1∶25的强酸型阳离子交换树脂柱中，填充的强酸型阳离子交换树脂为钠型732阳离子交换树脂，粒径为0.3-1.2mm，产品编号为10024260，购自国药集团化学试剂有限公司；该树脂柱的产品编号为369721，购自广州科恩玻璃教学仪器有限公司。