一种吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精及其制备方法与应用，属于生物环保与吸附剂技术领域。本发明专利技术的一种吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精制备方法，具体包括以下步骤：将2

【技术实现步骤摘要】
一种吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精及其制备方法与应用，属于生物环保与吸附剂


技术介绍

[0002]玉米赤霉烯酮(Zearalenone，ZEN)是造成全球粮食污染的霉菌毒素之一，对饲料行业与养殖行业造成了巨大损失。由于玉米赤霉烯酮对人类和动物都有致病性，如致癌性、基因毒性、生殖发育毒性、内分泌系统致病性和免疫毒性等。2013年，程传民等对我国玉米副产物中ZEN的含量进行了抽样调查，发现其平均含量为678μg/kg，远高于饲料卫生国家标准(GB13078
‑
2017)中ZEN的最高允许量500μg/kg。同时，玉米副产物中ZEN的检出率高达95.6％，其中中度污染率(检出量为500
–
3000μg/kg)达到38.1％。因此，谷物农副产品及饲料的玉米赤霉烯酮脱毒问题，亟需解决。
[0003]目前，最常用的物理脱毒方法是吸附法，即利用吸附剂的多孔结构及表面相应的活性结构实现溶液中的一类或多类毒素分离的方法。针对ZEN的吸附脱毒，目前主要采用的材料有改性蒙脱石和凹凸棒石等。
[0004]中国专利CN 108160046 A公开了一种吸附ZEN的复配蒙脱石制备方法，通过将蒙脱石、季铵盐、甜菜碱等研磨混合制备，玉米赤霉烯酮吸附去除率最高可达98.8％，但是所用蒙脱石需要经过500
‑
600℃高温煅烧，制备条件较严苛，且需要各组分间协同作用才可达到脱毒效果。另外已知凹凸棒石晶易聚集，且表面带有亲水性负电荷，对于ZEN的吸附效果较弱，无法有效解决谷物农副产品及饲料中霉菌毒素玉米赤霉烯酮的污染等问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精及其制备方法与应用。本专利技术的软脂酸改性环糊精具有制备简便、吸附容量大、无二次污染、易回收等优势，可有效解决谷物农副产品及饲料中霉菌毒素玉米赤霉烯酮的污染等问题。
[0006]本专利技术的第一个目的是提供一种吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精制备方法，所述方法具体包括以下步骤：
[0007](1)将2
‑
氯乙胺盐酸盐(EA)与β
‑
CD溶液混合反应，干燥后加入NaOH溶液混合搅拌，经沉淀、过滤、洗涤和干燥后，得到EA
‑
CD；
[0008](2)将步骤(1)得到的EA
‑
CD溶解于水中，调节体系的pH值，加入天然交联剂，得到环糊精复合物溶液；
[0009](3)在上述步骤(2)得到的环糊精复合物溶液中加入壳聚糖的醋酸水溶液，搅拌反应后冷冻干燥，即得改性环糊精；
[0010](4)将步骤(3)得到的改性环糊精浸入软脂酸溶液中，搅拌反应，洗涤、干燥，即得
到软脂酸改性环糊精。
[0011]本申请的吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精制备方法，所采用的β
‑
环糊精(β
‑
CD)由于其内部疏水吸附空腔、绿色易降解和简便易获得等特点，在吸附领域发展潜力巨大；但是其存在材料机械性能及疏水性差的缺点。通过选用壳聚糖与β
‑
CD结合制备的可降解改性环糊精材料既能够拥有β
‑
CD的包合及识别功能，又保持了较好的溶解性、机械强度和稳定性；将软脂酸接枝于改性环糊精复配物上，得到的软脂酸改性环糊精疏水性增加，增强了原有材料的热稳定性，并且改变了改性环糊精的微观结构，从而增大材料的相对表面积与吸附体积，更加有利于玉米赤霉烯酮的吸附，在谷物农副产品及饲料脱毒等方面具有较为重要的应用价值。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中所述2
‑
氯乙胺盐酸盐与β
‑
CD的质量比为1～2:10～20。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中所述NaOH溶液的质量浓度为10～20％。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中所述EA
‑
CD与天然交联剂的质量比为1～2:2～3。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中所述天然交联剂包括京尼平、单宁中的一种或两种。
[0016]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中所述调节体系的pH值为4～5。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中所述壳聚糖的醋酸水溶液的制备具体为将壳聚糖(CS)加入到醋酸(HAc)溶液中形成；所述HAc溶液的体积浓度为1％～3％；所述CS与HAc溶液的质量体积比为20:1～3g/L。
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中所述搅拌反应的条件为：温度30～70℃，时间为2～24h。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中所述软脂酸溶液浓度为10～80mmoL/L。
[0020]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中所述改性环糊精与软脂酸的质量比为20:1～10。
[0021]本专利技术的第二个目的是提供一种由上述所述的吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精制备方法制备得到的软脂酸改性环糊精。
[0022]本专利技术的第三个目的是提供一种由上述所述的软脂酸改性环糊精在吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮中的应用。
[0023]在本专利技术的一种实施方式中，所述的软脂酸改性环糊精用于霉菌毒素玉米赤霉烯酮吸附时，吸附条件为：吸附剂质量为10～100mg，吸附反应溶液pH值为4～9，吸附时间为5min～120min。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，所述的软脂酸改性环糊精用于霉菌毒素玉米赤霉烯酮吸附时，吸附条件为：吸附剂质量为20mg，吸附反应溶液pH值为7，吸附时间为60min。
[0025]本专利技术取得的有益效果：
[0026](1)本专利技术制备的吸附玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精吸附材料，原料廉价易得，产品质量稳定，绿色环保；其中壳聚糖是一类良好的天然高分子材料，反应活性强、易洗脱再生和可生物降解，是良好的固载材料之一，改善了β
‑
CD水溶性及机械性较差的缺陷。
[0027](2)本专利技术通过对环糊精复配物进行有机酸改性，将软脂酸接枝于环糊精复配物
上，得到的软脂酸改性环糊精疏水性增加，增强了原有材料的热稳定性，并且改变了改性环糊精的微观结构，从而增大材料的相对表面积与吸附体积，更加有利于玉米赤霉烯酮的吸附去除。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例10的软脂酸改性环糊精图；
[0029]图2为本专利技术软脂酸改性环糊精吸附剂质量对玉米赤霉烯酮吸附性能图；
[0030]图3为本专利技术不同pH值条件下的软脂酸改性环糊精吸附剂吸附玉米赤霉烯酮性能图；
[0031]图4为本专利技术不同接触时间下软脂酸改性环糊精吸附剂吸附玉米赤霉烯酮性能图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将2
‑
氯乙胺盐酸盐与β
‑
CD溶液混合，干燥后加入NaOH溶液混合搅拌，经沉淀、过滤、洗涤和干燥后，得到EA
‑
CD；(2)将步骤(1)得到的EA
‑
CD溶解于水中，调节体系的pH值，加入天然交联剂，得到环糊精复合物溶液；(3)在步骤(2)得到的环糊精复合物溶液中加入壳聚糖的醋酸水溶液，搅拌反应后冷冻干燥，即得改性环糊精；(4)将步骤(3)得到的改性环糊精浸入软脂酸溶液中，搅拌反应，洗涤、干燥，即得到软脂酸改性环糊精。2.根据权利要求1所述的吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述2
‑
氯乙胺盐酸盐与β
‑
CD的质量比为1～2:10～20。3.根据权利要求1所述的吸附霉菌毒素玉米赤霉烯酮的软脂酸改性环糊精制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述EA
‑
CD与天然交联剂的质量比为1～2:2～3；所述天然交联剂包括京尼平、单宁中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的吸附霉菌毒素...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙杰，刘学武，胡志祥，王金鹏，邱超，谢正军，金征宇，田耀旗，柏玉香，陈龙，周星，焦爱权，赵建伟，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：