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我国海岸线悠长,浅海滩涂面积广阔,约9.3万平方公里,贝类资源十分丰富。但随着工业的快速发展,近岸养殖水域环境不断劣化,贝类常会受到砷等有害物质的污染威胁。现有的贝类净化及暂养手段主要针对活体贝类有害微生物的去除,尚无脱除活贝或贝肉中砷等重金属的有效方法。而贝肉酶解液制备过程中,组织破碎和酶解等加工过程可使有害物质随着贝肉中营养成分极大程度上释放到酶解液环境中,利于对害物质进行脱除处理。
本文结合贝类资源酶解利用的大趋势,对贝类酶解液安全利用的问题进行了探讨:对广东省近岸常见经济贝类进行了重金属等污染现状进行初步调查,以典型热带低值贝肉资源马氏珠母贝肉为研究对象,进行酶解液的制备、成分分析、砷脱除和脱腥脱色等研究。首次探讨了贝类酶解液中无机砷的脱除机制,并引入壳聚糖材料作为酶解液脱腥脱色材料。主要结果如下:
1.根据对广东沿海不同地区采集的贝类样品进行常见重金属、贝毒、多氯联苯检测,结果显示样品受贝毒和多氯联苯污染的情况较少;样品中四种危害最大的重金属检测结果显示,汞含量最低(未检出~0.04mg/kg),超标率为零,砷(未检出~0.98mg/kg)、镉(0.08~6.45mg/kg)、铅(0.15~0.9mg/kg)三种重金属均部分超标,毒性和危害较大,在贝类利用中需要特别关注和摔制。
2.酶解过程能显著增加马氏珠母贝肉游离氨基酸的释放量;马氏珠母贝肉酶解液的氨基酸组成丰富,有良好的利用价值。
3.以大孔强碱性阴离子交换树脂D296和载Zr改性大孔螯合树脂Zr-D401为酶解液无机砷脱除材料,在实验范围内确定两种材料最佳静态吸附条件:D296最佳砷脱除条件为25℃,pH为5,树脂用量为1g/50mL,接触时间为lOh:Zr-D401最佳脱砷条件为25℃,pH为8,树脂用量为1g/50mL,接触时间为10h,对应的砷脱除率分别65.7%和70.3%,对应的总氮损失率仅分别为2.33%和4.65%。
4.Zr-D401较D296的3小时砷脱除率更高,吸附交换速度较快,有良好的吸附效果,存在明显穿透点,在进样速度为3.8ml/min时,穿透体积为140BV,持续吸附能力良好:D296和Zr-D401材料再生性能良好,lM氢氧化钠溶液可对树脂结合的无机砷有效洗脱。
5.采用二次回归正交组合设计,考察温度、pH、活性炭添加量、壳聚糖添加量及反应时间对脱色脱腥及活性保留值的影响,建立了可用回归方程,在其预测最优条件进行验证实验(活性炭添加量为1.7%,壳聚糖添加量2.23%,pH为6.56,时间为69.8min,实验温度为57.0℃),酶解液性状能得到良好的改善的同时,蛋白质、肽类和氨基酸类物质得到较好的保留。