[发明专利]一种脱除食用油中黄曲霉毒素的磁性介孔二氧化硅吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细无机化工及食品污染控制领域，尤其是涉及一种用于脱除食用油中黄曲霉毒素B₁、以稻壳灰为硅源制备磁性介孔二氧化硅吸附剂的方法。

背景技术

黄曲霉毒素(aflatoxin，AFT)是黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(A.parasiticus)等真菌产生的次级代谢产物。目前已分离和鉴定的黄曲霉毒素有20多种，常见的有AFB₁、AFB₂、AFG₁、AFG₂、AFM₁、AFM₂等几种。国际癌症研究机构于1993年将黄曲霉毒素划定为I类致癌物，其中AFB₁被公认为致癌力最强的物质。黄曲霉毒素具有较强的热稳定性，只有加热到280℃以上时才能发生裂解。黄曲霉毒素的存在范围广，是发展中国家食品中常见的污染物之一，极易污染花生、玉米、小麦、大米等农产品，是危及食品安全和人类健康的主要因素。全国的饲料及原料中AFB₁等霉菌毒素的污染情况严重，检出率高达66.21％，超标率高达27.75％；其中，AFB₁污染情况严重，最高值达488.86μg/kg，高出国家标准近25倍。陆晶晶、苏亮等的调查分析发现，食用油中黄曲霉毒素B₁污染状况严重，检出率为19.4％，含量为0.12～401.0μg/kg，超标率为2.49％，其中严重者超出国家标准的20倍左右。因此，如何防治和脱除食品中的AFB₁一直受到人们的广泛关注。

目前，脱除黄曲霉毒素的方法主要有化学法、生物法和物理法。物理法是采用溶剂萃取、辐射和吸附等方法除去原料中的黄曲霉毒素；吸附法是利用多孔的吸附材料(如沸石、活性硅藻土、膨润土和蒙脱土等)与黄曲霉毒素作用形成惰性且不被动物体吸收的复合物，从而去除黄曲霉毒素的方法，该方法的研究最为广泛。目前市售的霉菌毒素吸附剂主要是添加在饲料中，但因为吸附材料与物料不易分离，因此无法应用于食用油及食品加工等领域，且吸附材料不能重复利用，造成资源浪费。

磁性微粒具有外磁场相应能力，能够在外磁场作用下快速富集及定向运动，因此磁性介孔二氧化硅作为一种新型复合材料，已成为众多领域的一个研究热点。目前，磁性介孔材料的主要研究应用领域有：重金属离子(Hg²⁺、Pb²⁺)及有机污染物(DDT)等的污水处理领域，蛋白质、DNA分离、靶向药物载体等生物医学领域及加氢催化剂、纳米贵金属催化、光催化等催化领域，尚未有关于其对食品中AFB₁脱除的研究。基于磁性介孔二氧化硅的良好吸附、分离特性，制备能够高效吸附黄曲霉毒素B₁的磁性介孔二氧化硅材料，对脱除食用油中黄曲霉毒素B₁具有良好的应用价值。

磁性介孔二氧化硅的合成，通常以价格昂贵的正硅酸乙酯(TEOS))或硅溶胶为硅源。目前公开发表或授权的中国发明专利，如CN200710055604.6、CN201210253807.7、CN201310222225.7等公开的关于介孔二氧化硅-磁性复合微粒制备的方法中均以正硅酸乙酯为硅源，因此寻找其替代材料也是该材料研究的方向之一。我国是水稻种植大国，年产稻谷在2亿吨以上，稻壳是稻米加工中的最大副产物，约占稻谷籽粒重量的18％～22％，加工后可得稻壳4000余万吨，现阶段稻壳大多作为初级燃料燃烧，而燃烧后的稻壳灰还未能充分利用。燃烧后的稻壳灰中含有90％以上的火山岩型高活性二氧化硅，若将稻壳灰加以处理，作为制备磁性氧化硅材料的硅源，则不仅可以节约成本，同时也可以提高稻壳灰的利用价值。

目前公开发表或授权的中国发明专利，如CN200710055604.6、CN201310222225.7、CN200710171827.9公开的关于介孔二氧化硅-磁性复合微粒制备方法中所得微粒比表面积较小(10～500m²/g)，导致吸附能力有限；CN201310101163.4公开的一种酸性条件合成核壳结构磁性介孔二氧化硅纳米微球的方法，所得材料比表面积较大，但需在反应釜中进行，且操作方法及所需设备复杂，反应所需时间长(2天以上)。因此，仍需探究简单、快速的制备高比表面积的磁性介孔二氧化硅的方法。

发明内容