一種利用有機(jī)酸鹽去除油料作物粕餅中重金屬Pb、Cd的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用有機(jī)酸鹽去除油料作物粕餅中重金屬Pb、Cd的方法。經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理，能夠有效的降低或減少粕餅中的重金屬Pb、Cd含量。其方法的步驟為：以油料作物提油后的粕餅為原料，以有機(jī)酸鹽為萃取劑，溶于乙醇（或甲醇）配置成浸提液，采用萃取的方法去除粕餅中的重金屬，降低重金屬Pb、Cd對(duì)人體及動(dòng)物的危害。最終處理后的粕餅對(duì)人體及動(dòng)物的副作用很小。本發(fā)明處理工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)環(huán)境造成二次污染的可能小，容易進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。
【專利說(shuō)明】—種利用有機(jī)酸鹽去除油料作物粕餅中重金屬Pb、Cd的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用有機(jī)酸鹽去除油料作物柏餅中重金屬Pb、Cd的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]油料作物是我國(guó)食用植物油、植物蛋白和蛋白飼料的重要來(lái)源，油料作物的生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占有重要地位。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)在油料生產(chǎn)方面始終保持世界大國(guó)的地位，主要油料作物年產(chǎn)量?jī)H次于美國(guó)，居世界第二位。我國(guó)油料作物主要有:油菜、花生、芝麻、蓖麻和向日葵等。
[0003]據(jù)最新調(diào)查顯示，全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè)觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出。工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)等人為活動(dòng)以及土壤環(huán)境背景值高是造成土壤污染或超標(biāo)的主要原因。而土壤中重金屬含量過(guò)高不僅會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成一定的危害，而且通過(guò)食物鏈的積累放大會(huì)嚴(yán)重影響人類健康，威脅人類的生命安全。當(dāng)前，在治理土壤重金屬污染方面主要有物理化學(xué)方法，植物修復(fù)，微生物修復(fù)等。而傳統(tǒng)的物理方法雖然效果好，但是其成本高，難于管理，會(huì)帶來(lái)二次污染；成本低、可大面積推廣以及環(huán)境友好的植物修復(fù)成為土壤凈化的重要手段；然而修復(fù)速度慢、能用于修復(fù)的植物大多沒(méi)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值也成為植物修復(fù)局限性，而油料作物不僅對(duì)重金屬有一定的耐受性和積累能力，而且其作物及制品是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊环N重要資源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占有重要地位。
[0004]盡管油料作物對(duì)重金屬污染土壤有一定的修復(fù)作用，但是其果實(shí)中積累了一定量的重金屬。通過(guò)有機(jī)溶劑對(duì)重金屬污染油料作物的果實(shí)提油驗(yàn)證，油中的重金屬含量甚少，符合國(guó)家食用油標(biāo)準(zhǔn)，重金屬大量積累在提油后的柏餅中，而柏餅中含有豐富的蛋白質(zhì)和氨基酸，是很好的飼料和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所以科學(xué)合理利用油料作物的柏餅具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。至今為止，對(duì)柏餅中重金屬的去除未有報(bào)道。本發(fā)明所用的浸提液對(duì)鉛、鎘有較好的脫除作用，這對(duì)保障我國(guó)的蛋白質(zhì)飼料的質(zhì)量安全有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種利用有機(jī)酸鹽去除油料作物柏餅中重金屬Pb、Cd的方法。
[0006]本發(fā)明提供的去除油料作物柏餅中重金屬Pb、Cd的方法步驟為:
1)稱取一定量機(jī)酸鹽溶于30%~80%的乙醇(或甲醇)溶液，充分搖勻溶解，配制5mmol/L~50mmol/L的乙醇(或甲醇)浸提液；
2)稱取干燥好的柏餅粉末fIOg置于干凈的錐形瓶或離心瓶中，加入KTlOOml配置好的乙醇(或甲醇)浸提液，然后放置恒溫振蕩器里面振蕩(溫度范圍為25~30°C)或于滾動(dòng)機(jī)里翻滾，其設(shè)置的時(shí)間為3~24小時(shí)，重復(fù)萃取1-3次；
3)步驟(2)完成后，過(guò)濾或離心脫水得到萃取后的柏餅，置于恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，于4(T70°C干燥，然后對(duì)其進(jìn)行測(cè)定分析，該方法處理能有效的降低或減少了柏餅中重金屬Pb、Cd的含量；
4)乙醇(或甲醇)的回收利用。萃取液蒸餾回收乙醇(或甲醇)，所剩殘?jiān)械闹亟饘龠M(jìn)
一步處置。
[0007]所說(shuō)的有機(jī)酸鹽為檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、酒石酸鉀、酒石酸鈉、蘋果酸鈉等一種。
[0008]所說(shuō)干燥好的柏餅粉末為油菜柏餅、花生柏餅、芝麻柏餅、油葵柏餅、蓖麻柏餅的一種。
[0009]所說(shuō)乙醇(或甲醇)回收為蒸餾冷凝回收。
[0010]本發(fā)明以油料作物中的油菜柏餅、花生柏餅芝麻柏餅等柏餅為原料，以有機(jī)酸鹽的乙醇(或甲醇)浸提液為萃取劑，采用萃取的方法去除柏餅中的重金屬，降低或減少重金屬Pb、Cd對(duì)人體及動(dòng)物的危害，最終處理后的柏餅對(duì)人體及動(dòng)物的副作用很小。本發(fā)明的處理工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)環(huán)境造成二次污染的可能小，容易進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 稱取一定量的有機(jī)酸鹽溶于50%~80%的乙醇(或甲醇)溶液中，充分混勻溶解，配制成乙醇(或甲醇)浸提液；取1-1Og的柏餅于干凈的100mL的錐形瓶或離心瓶中，加入配置好的浸提液l(T100ml，然后置于恒溫振蕩器里振蕩或滾動(dòng)機(jī)里滾動(dòng)，其時(shí)間為3~24小時(shí)，重復(fù)廣3次；待該過(guò)程完成后，過(guò)濾或離心脫水，再把過(guò)濾或離心脫水的柏餅置于恒溫鼓風(fēng)干燥箱中于4(T70°C干燥，即得到去除重金屬Pb、Cd的柏餅。
[0012]實(shí)例一:稱取檸檬酸鉀0.9732g于70%的乙醇(或甲醇)溶液，充分搖勻溶解定容至100mL配置成30mmol/L的檸檬酸鉀乙醇(或甲醇)浸提液，取3g油菜柏餅于干凈的錐形瓶或離心瓶中，加入30ml的檸檬酸鉀乙醇浸提液，然后置于恒溫振蕩器里振蕩或滾動(dòng)機(jī)里翻滾24小時(shí)，重復(fù)3次以達(dá)到降低或減少柏餅中的重金屬，然后過(guò)濾或離心脫水及干燥得到去除重金屬Pb、Cd的油菜柏餅。經(jīng)測(cè)定，油菜柏餅中的Pb三次去除率分別為24.79%,50.33%和61.73% ；Cd三次去除率分別為60.79%,70.69%和84.57%。
[0013]實(shí)例二:稱取酒石酸鉀0.4700g酒石酸鉀于70%的乙醇(或甲醇)溶液，充分搖勻溶解定容至100mL配置成20mmol/L的酒石酸鉀乙醇(或甲醇)浸提液，取3g油菜柏餅于干凈的錐形瓶或離心瓶中，加入30ml的酒石酸鉀乙醇(或甲醇)浸提液，然后置于恒溫振蕩器里振蕩或滾動(dòng)機(jī)里翻滾24小時(shí)，重復(fù)3次以達(dá)到降低或減少柏餅中的重金屬，然后過(guò)濾或離心脫水及干燥得到去除重金屬Pb、Cd的柏餅。經(jīng)測(cè)定，油菜柏餅中的Pb三次去除率分別為 35.28%,51.67% 和 76.38% ；Cd 三次去除率分為 85.49%,90.25% 和 94.67%。
[0014]實(shí)例三:稱取檸檬酸鉀0.6488g于70%的乙醇溶液，充分搖勻溶解定容至100mL配置成20mmol/L的檸檬酸鉀乙醇浸提液，取3g油菜柏餅于干凈的錐形瓶或離心瓶中，加入30ml的檸檬酸鉀乙醇浸提液，然后置于恒溫振蕩器里振蕩或滾動(dòng)機(jī)里翻滾24小時(shí)，重復(fù)3次以達(dá)到降低或減少柏餅中的重金屬，然后過(guò)濾或離心脫水及干燥得到去除重金屬Pb、Cd的油菜柏餅。經(jīng)測(cè)定，油菜柏餅中的Pb三次去除率分別為19.97%,45.54%和56.75% ;Cd三次去除率分別為57.37%,64.38%和72.30%。
[0015]實(shí)例四:稱取檸檬酸鉀1.622g于60%的乙醇溶液，充分搖勻溶解定容至100mL配置成50mmol/L的檸檬酸鉀乙醇浸提液，取3g油菜柏餅于干凈的錐形瓶或離心瓶中，加入30ml的檸檬酸鉀乙醇浸提液，然后置于恒溫振蕩器里振蕩或滾動(dòng)機(jī)里翻滾24小時(shí)，浸提一次然后過(guò)濾或離心脫水及干燥得到去除重金屬Pb、Cd的油菜柏餅。經(jīng)測(cè)定，油菜柏餅中的Pb和Cd的去除率分別為44.21%和69.48%。
[0016]實(shí)例五:稱取檸檬酸鉀0.9732g于70%的乙醇溶液，充分搖勻溶解定容至IOOml配置成30mmol/L的檸檬酸鉀乙醇浸提液，取3g花生柏餅于干凈的錐形瓶或離心瓶中，加入30ml的檸檬酸鉀乙醇浸提液，然后置于恒溫振蕩器里振蕩或滾動(dòng)機(jī)里翻滾24小時(shí)，重復(fù)3次以達(dá)到降低或減少柏餅中的重金屬，然后過(guò)濾或離心脫水及干燥得到去除重金屬Pb、Cd的柏餅。經(jīng)測(cè)定，花生柏餅中的Pb三次去除率分別為63.32%,71.96%和84.40% ；Cd三次去除率分為 60.98%、64.87% 和 69.92%。
[0017]本發(fā)明以油料作物中油菜柏餅、花生柏餅等柏餅為原料，以有機(jī)酸鹽的乙醇(或甲醇)浸提液為萃取劑，采用振蕩或滾動(dòng)的方法去除柏餅中的重金屬，降低或減少重金屬Pb、Cd對(duì)人體及動(dòng)物的危害，最終處理后的柏餅對(duì)人體及動(dòng)物的副作用很小。本發(fā)明使用的原料來(lái)源廣泛，處理工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)環(huán)境造成二次污染的可能小，容易進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。
【權(quán)利要求】
1.一種利用有機(jī)酸鹽去除油料作物柏餅重金屬Pb、Cd的方法其特征包括如下步驟: 1)稱取一定量機(jī)酸鹽溶于不同濃度乙醇(或甲醇)溶液，充分搖勻溶解，配制不同濃度的有機(jī)酸鹽的乙醇(或甲醇)浸提液； 2)將干燥好的柏餅粉末置于干凈的密閉容積中，加入配置好的乙醇(或甲醇)浸提液，然后放置振蕩萃取，溫度范圍為25~30°C,時(shí)間為3~24小時(shí),重復(fù)萃取1~3次； 3)步驟(2)完成后，過(guò)濾或離心脫水得到萃取后的柏餅，于4(T70°C干燥，得去除了重金屬的干燥柏餅，經(jīng)過(guò)該方法處理，能有效降低或減少了柏餅中重金屬Pb、Cd的含量； 4)回收萃取液中的乙醇(或甲醇)。
2.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的不同濃度的乙醇(或甲醇)溶液為30%~80%，不同濃度的有機(jī)酸鹽乙醇(或甲醇)浸提液為5mmol/L~50mmol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩時(shí)間為3~24小時(shí)，重復(fù)萃取次數(shù)為廣3次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)酸鹽為檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、酒石酸鉀、酒石酸鈉、蘋果酸鈉等一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥好的柏餅粉末為油菜柏餅、花生柏餅、芝麻柏餅、油葵柏餅、蓖麻柏餅。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙醇(或甲醇)回收為蒸餾冷凝回收。
【文檔編號(hào)】B09C1/08GK103949471SQ201410195014
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】曾清如, 楊洋, 黎紅亮, 葛一陳 申請(qǐng)人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)