一种降低克氏原螯虾体内重金属含量的处理剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种降低克氏原螯虾体内重金属含量的处理剂及制备方法，以克氏原螯虾的外壳作为起始原料，先利用超临界流体萃取的方法脱除其中的重金属，再经微波活化后与丙交酯微波聚合制成第一产物，然后将第一产物与聚乳酸、改性蛭石粉熔融共混，得到第二产物，最后与聚乙烯吡咯烷酮混合高温烧结，得到一种多孔状的处理剂。本发明专利技术的处理剂源自克氏原螯虾的外壳，由于克氏原螯虾本身就有向外壳转移重金属的倾向，该处理剂与原生态的外壳相比，对重金属（铅、镉等）有更好的吸附性，同时还不影响克氏原螯虾中含有的对人体有益的钙、锌成分。

Treatment agent for reducing heavy metal content in crayfish and preparation method thereof

The invention discloses a treatment agent and a preparation method for reducing the content of heavy metals in the body of crayfish. Using the shell of the crayfish as starting material, the heavy metal is removed by supercritical fluid extraction first, then the first product is polymerized with the lactide after microwave activation, and then the first product is made. The second product was obtained by melting and blending with polylactic acid and modified vermiculite powder. At last, the mixture of polyvinylpyrrolidone and polyvinylpyrrolidone was mixed at high temperature to get a porous agent. The treatment agent of the invention is derived from the shell of Kirschner's crayfish. As Kirschner itself has a tendency to transfer heavy metals to the shell, the treatment agent has a better adsorption to heavy metals (lead, cadmium, etc.) compared with the original ecologic shell, and does not affect the beneficial calcium and zinc composition contained in the crayfish crayfish.

【技术实现步骤摘要】
一种降低克氏原螯虾体内重金属含量的处理剂及制备方法
本专利技术涉及一种重金属处理剂，具体涉及一种降低克氏原螯虾体内重金属含量的处理剂及制备方法，属于生物

技术介绍
克氏原螯虾(俗称“小龙虾”)的肉质细嫩，味道鲜美，备受人们的青睐，其养殖规模也是逐年扩大。克氏原螯虾是中国大陆重要的淡水经济虾类，广泛分布于长江中下游的江河湖泊等天然水体。近年来由于重金属对水体的污染日益严重，而克氏原螯虾营底栖的特殊生活方式和作为自然水体底栖动物中的高级消费者，既可通过孳生地食物链富集重金属于自身体内，又能够在重金属胁迫之下得以生存和繁衍，由此成为底栖水生动物重金属富集的重点研究对象。实际上，与其他水产品相比，克氏原螯虾对污染环境具有相对强的适应能力，它们能把重金属转移到外壳，然后通过不断蜕皮把毒素转移出体内，剩余的重金属集中在虾头的虾鳃和内脏中，虾肉中残留小部分重金属。虽然虾肉中重金属含量相对较低，但是人体摄入后由于重金属不断累积，长时间发展仍会造成重金属超标，更何况人们的饮食习惯不同，很多人习惯性摄入克氏原螯虾的外壳、虾头等。故经常食用克氏原螯虾很容易造成重金属在人体的富集。而重金属一旦超过限量会对人体造成暂时或者持久损伤，无法通过市场检测，直接影响到产品经济效益。因此，降低克氏原螯虾体内重金属含量显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种降低克氏原螯虾体内重金属含量的处理剂及制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种降低克氏原螯虾体内重金属含量的处理剂的制备方法，具体步骤如下：(1)将克氏原螯虾的外壳粉碎制成粉末，利用超临界流体萃取的方法脱除其中的重金属；(2)将步骤(1)处理后的粉末进行微波活化，然后将其与丙交酯、辛酸亚锡混合后转移至反应容器内，真空条件下微波聚合，得到第一产物；(3)将第一产物与聚乳酸、改性蛭石粉熔融共混，得到第二产物；(4)将粉碎处理的第二产物与聚乙烯吡咯烷酮混合加热至400～500℃，真空烧结1～2小时，得到多孔状的处理剂。优选的，步骤(1)中，粉碎制成粉末的粒径范围为200～300目。优选的，步骤(1)中，超临界流体萃取的具体方法是：将粉末加入萃取釜中，利用超临界流体进行萃取，将萃取釜和分离釜温度控制在35～45℃，打开萃取釜的进口阀和出口阀，保持超临界流体流动通过萃取釜进行动态萃取10～20分钟；保持温度不变，关闭萃取釜的出口阀，持续注入超临界流体直至萃取釜内的压力达到10～20MPa，关闭萃取釜的进口阀静态萃取5～8分钟，打开萃取釜的出口阀，在分离釜中分离出被萃取的重金属成分即可。进一步优选的，静态萃取结束后，超临界流体在分离釜中降温至25～30℃，降压至1～5MPa，即可分离出被萃取的重金属成分。进一步优选的，重金属成分分离出来后，关闭萃取釜的进口阀，并将萃取釜内的压力降低至常压，然后取出萃取后的粉末。进一步优选的，所述超临界流体为超临界二氧化碳。优选的，步骤(2)中，微波活化的工艺条件是：微波功率600～800W，微波时间4～5分钟。优选的，步骤(2)中，步骤(1)处理后的粉末、丙交酯、辛酸亚锡的质量比为1：20～30：0.5～0.6。优选的，步骤(2)中，微波聚合的工艺条件是：微波功率700～800W，处理时间10～15分钟。优选的，步骤(3)中，熔融共混的具体方法是：将第一产物与聚乳酸、改性蛭石粉混合，利用密炼机将两者熔融共混，熔融共混温度为130～150℃，密炼机转速为120～140rpm，处理时间为20～30分钟。进一步优选的，改性蛭石粉是通过以下方法制备得到的：将蛭石粉碎得到200～300目的蛭石粉，用质量浓度40～60％的磷酸溶液浸泡12～18小时，过滤并用去离子水洗涤至中性，然后与阳离子聚丙烯酰胺、蒸馏水混合超声振荡20～30分钟，过滤烘干即得。更进一步优选的，蛭石粉、磷酸溶液、阳离子聚丙烯酰胺和蒸馏水的质量体积比为1g：5～6mL：0.2～0.3g：10～15mL。优选的，步骤(4)中，粉碎处理是将第二产物粉碎至100～200目。优选的，步骤(4)中，第二产物与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：0.1～0.2。一种降低克氏原螯虾体内重金属含量的处理剂，是通过上述制备方法得到的。本专利技术的有益效果：1、本专利技术以克氏原螯虾的外壳作为起始原料，先利用超临界流体萃取的方法脱除其中的重金属，再经微波活化后与丙交酯微波聚合制成第一产物，然后将第一产物与聚乳酸、改性蛭石粉熔融共混，得到第二产物，最后与聚乙烯吡咯烷酮混合高温烧结，得到一种多孔状的处理剂。本专利技术的处理剂源自克氏原螯虾的外壳，由于克氏原螯虾本身就有向外壳转移重金属的倾向，该处理剂与原生态的外壳相比，对重金属(铅、镉等)有更好的吸附性，同时还不影响克氏原螯虾中含有的对人体有益的钙、锌成分。除此之外，本专利技术的处理剂也可以吸附水产养殖环境中的重金属，净化水体环境。2、克氏原螯虾的外壳本身一般含有大量的重金属，故本专利技术先利用超临界流体萃取的方法进行重金属脱除，以免引入重金属污染。萃取过程采用先动态萃取后静态萃取的方法，先利用流动的超临界流体溶解大部分重金属成分并带离萃取釜，然后再没有超临界流体流动的状态下，粉末与超临界流体充分接触，使得剩余的重金属成分溶解到超临界流体中，最后在分离釜中实现重金属成分析出，重金属脱除率高，耗时短。3、克氏原螯虾的外壳主要含有甲壳质、矿物质等，其中甲壳质是一种二元线型聚多糖，含有大量氨基、羟基等基团，本专利技术先进行微波活化，使其更容易进行化学修饰。本专利技术先利用丙交酯进行聚合接枝，然后与聚乳酸、改性蛭石粉熔融共混，既有无机材料的填充，又有有机分子链的缠绕融合，最后还与聚乙烯吡咯烷酮混合高温烧结制成了多孔状材料，提高了对重金属的吸附能力，特别是与养殖的克氏原螯虾有天然的结构相似性，促进克氏原螯虾体内的重金属转移至本专利技术的处理剂中。4、蛭石粉在磷酸溶液浸泡处理后，利用阳离子聚丙烯酰胺进行了改性处理，有利于表面形成带负电的胶体，加强了与有机原材料的相容性，并增强了处理剂的重金属吸附性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本专利技术，并不对其内容进行限定。实施例1：一种降低克氏原螯虾体内重金属含量的处理剂的制备方法，具体步骤如下：(1)将克氏原螯虾的外壳粉碎制成粉末，利用超临界流体萃取的方法脱除其中的重金属；(2)将步骤(1)处理后的粉末进行微波活化，然后将其与丙交酯、辛酸亚锡混合后转移至反应容器内，真空条件下微波聚合，得到第一产物；(3)将第一产物与聚乳酸、改性蛭石粉熔融共混，得到第二产物；(4)将粉碎处理的第二产物与聚乙烯吡咯烷酮混合加热至400℃，真空烧结1小时，得到多孔状的处理剂。其中，步骤(1)中，粉碎制成粉末的粒径为200目。步骤(1)中，超临界流体萃取的具体方法是：将粉末加入萃取釜中，利用超临界二氧化碳进行萃取，将萃取釜和分离釜温度控制在35℃，关闭萃取釜的出口阀，持续注入超临界二氧化碳直至萃取釜内的压力达到10MPa，关闭萃取釜的进口阀静态萃取5分钟；保持温度不变，打开萃取釜的进口阀和出口阀，保持超临界二氧化碳流动通过萃取釜进行动态萃取10分钟；超临界二氧化碳在分离釜中降温至25℃，降压至1MP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低克氏原螯虾体内重金属含量的处理剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）将克氏原螯虾的外壳粉碎制成粉末，利用超临界流体萃取的方法脱除其中的重金属；（2）将步骤（1）处理后的粉末进行微波活化，然后将其与丙交酯、辛酸亚锡混合后转移至反应容器内，真空条件下微波聚合，得到第一产物；（3）将第一产物与聚乳酸、改性蛭石粉熔融共混，得到第二产物；（4）将粉碎处理的第二产物与聚乙烯吡咯烷酮混合加热至400～500℃，真空烧结1～2小时，得到多孔状的处理剂。

【技术特征摘要】
1.一种降低克氏原螯虾体内重金属含量的处理剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）将克氏原螯虾的外壳粉碎制成粉末，利用超临界流体萃取的方法脱除其中的重金属；（2）将步骤（1）处理后的粉末进行微波活化，然后将其与丙交酯、辛酸亚锡混合后转移至反应容器内，真空条件下微波聚合，得到第一产物；（3）将第一产物与聚乳酸、改性蛭石粉熔融共混，得到第二产物；（4）将粉碎处理的第二产物与聚乙烯吡咯烷酮混合加热至400～500℃，真空烧结1～2小时，得到多孔状的处理剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，超临界流体萃取的具体方法是：将粉末加入萃取釜中，利用超临界流体进行萃取，将萃取釜和分离釜温度控制在35～45℃，打开萃取釜的进口阀和出口阀，保持超临界流体流动通过萃取釜进行动态萃取10～20分钟；保持温度不变，关闭萃取釜的出口阀，持续注入超临界流体直至萃取釜内的压力达到10～20MPa，关闭萃取釜的进口阀静态萃取5～8分钟，打开萃取釜的出口阀，在分离釜中分离出被萃取的重金属成分即可。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，静态萃取结束后，超临界流体在分离釜中降温至25～30℃，降压至1～5MPa，即可分离出被萃取的重金属成分。4.根据权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨会成，李瑞雪，周宇芳，相兴伟，郑斌，洪瑶，廖妙飞，
申请(专利权)人：浙江省海洋开发研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33