一种粮油食品中黄曲霉毒素B1脱除剂的制备及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种粮油食品中的黄曲霉毒素B1脱除剂的制备方法及应用。该制备方法包括以下步骤：水热法制备以Fe3O4为内核，氧化石墨烯(GO)为连接体，外部由NH2‑

【技术实现步骤摘要】
一种粮油食品中黄曲霉毒素B1脱除剂的制备及应用


[0001]本专利技术属于黄曲霉毒素污染治理领域，具体涉及一种粮油食品中黄曲霉毒素B1脱除剂的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]黄曲霉毒素B1是真菌毒素类中最常见且毒性最强的一种，主要存在于玉米，花生中，若被污染的粮食作物加工成食用油，毒素存在于油样中更加难以检出和分离。因此，粮油食品中的黄曲霉毒素B1的绿色脱除对粮食安全具有重要意义。
[0003]金属有机骨架材料（MOF）是指由无机和有机两部分结合形成的三维结构体，与传统材料相比，该材料的比表面积高，并且具有大量的孔径，所以在有毒有害物质的吸附方面有更高的能力。CN110156108A利用水热法得到新型介孔
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微孔金属有机骨架材料于MIL
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101( Cr
3+
)用于吸附水中有机染料，高效、快速的吸附亚甲基蓝等有机染料，对亚甲基蓝的去除率高达98.77％以上。CN114452944A公开了一种质量比为1∶2的 MOF
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199和ZF型沸石泡沫进行对苯的特异性吸附，吸附性能稳定，多次使用后，吸附效果依然高效。CN109806844A直接将Fe3O4与制备MOF的原料混合，然后升温反应得到，对磷的吸附容量达到了预期结果。铁基MOF材料制备黄曲霉毒素B1脱除剂的优点是Fe基MOF材料系列NH2‑
MIL
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53(Fe)中的氨基与其黄曲霉毒素B1结构中的基团具有良好的亲和力，可实现对黄曲霉毒素B1的高效吸附。为了进一步提高脱毒后的材料分离效率，本专利技术应用对铁基MOF材料和磁性Fe3O4利用水热法进行复合，其具备磁性，易回收利用。
[0004]氧化石墨烯（GO）是代表性的石墨烯衍生物之一，其片层的中央和边缘存在一些含氧的官能团，如羟基、羧基等，其表面丰富的含氧基团赋予其优良的结构稳定性，层状结构，以便于在其表面修饰或者改性，此材料优良的导电性在光照条件下能加强光生电子和空穴的传输。因此本专利技术应用在复合材料中加入氧化石墨烯（GO），提高电子的转化速率.进而使制备的Fe3O4/GO/NH2‑
MIL
‑
53(Fe)脱除剂具有更高的脱毒效率。
[0005]光催化降解技术是通过制备的材料（催化剂）吸收光能后产生电子和空穴对，从而转化成具有强氧化能力的自由基等，自由基等物质作用于黄曲霉毒素B1的结构使其转化为无毒或低毒的物质。利用光催化降解技术可对粮油食品中的黄曲霉毒素B1彻底脱毒，本专利技术利用此技术提高Fe
2+
和Fe
3+
的转化效率，类芬顿反应机理实现对黄曲霉毒素B1的催化降解，并使脱除剂可重复利用，具有较高的脱毒效率。
[0006]本专利技术利用水热法制备具有较大比表面积及孔径的磁性复合铁基材料作为脱除剂，并掺杂富有含氧官能团的氧化石墨烯（GO),以提高Fe
2+
和Fe
3+
的转化效率,从而在吸附毒素后利用类芬顿反应机理使毒素高效的降解，同时为了提高分离速率，对其进行改性使其具备磁性，本专利技术具有强脱除性的原因在于，AFB1的结构存在四个氢键受体，能够与NH2‑
MIL
‑
53(Fe)材料中氨基基团形成氢键。其中外壳NH2‑
MIL
‑
53(Fe)的氨基作为氢键受体与AFB1分子上的甲氧基相互作用，从而增加吸附力。同时本脱除剂在光照射条件下能提高其体系内Fe
2+
和Fe
3+
的转化效率，从而更快的利用类芬顿反应机理转化成具有强氧化能力的
自由基降解AFB1。本专利技术制备的黄曲霉毒素B1脱剂绿色环保，成本低，且制备方法简单，吸附完成后通过光催化降解技术将毒素转化为无毒或低毒的物质，实现脱除剂的可重复利用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于制备一种磁性复合铁基材料脱除剂用于高效脱除粮油食品中的黄曲霉毒素B1，该方法制备的脱除剂具备优异的脱毒效果，其对黄曲霉毒素B1的脱除率高达95%
‑
99%，检测后将粮油食品中的黄曲霉毒素B1含量降低到安全限以下。
[0008]一种黄曲霉毒素B1脱除剂的制备方法，以Fe3O4/GO复合材料、可溶性三价铁盐和二氨基对苯二甲酸采用水热法合成；所述Fe3O4/GO复合材料、可溶性三价铁盐和二氨基对苯二甲酸的质量比为（7
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10）：（3
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10）：(2
‑
5)。
[0009]所述水热法中的溶剂包括水、乙醇或DMF(N ,N
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二甲基甲酰胺)中的一种或多种，更为准确的，所述溶剂为水、乙醇或DMF。
[0010]上述方法的具体步骤为：取Fe3O4/GO复合材料、可溶性三价铁盐、和二氨基对苯二甲酸溶剂置于密闭反应釜中高温条件下加热处理。
[0011]反应完成后，反应体系冷却至室温，洗涤干燥得到本专利技术的磁性铁基复合材料。
[0012]所述反应温度为150℃
‑
300℃。
[0013] 氨基化四氧化三铁的制备具体步骤为将四氧化三铁Fe3O4固体超声分散于水中，加入APTES（氨丙基三乙氧基硅烷），机械回流搅拌，再进行洗涤干燥得到氨基化四氧化三铁。 Fe3O4/GO/NH2‑
MIL
‑
53(Fe)的制备的具体步骤为六水氯化铁和二氨基对苯二甲酸完全溶解于DMF中，并将Fe3O4/GO复合材料均匀分散到混合液中，在反应釜中，150℃
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300℃条件下反应12
‑
25h，洗涤干燥后得到Fe3O4/GO/NH2‑
MIL
‑
53(Fe)。
[0014]上述方法制备的磁性复合铁基材料作为黄曲霉毒素B1脱除剂也属于本专利技术的保护范围。
[0015]上述方法制备的磁性复合铁基材料作为黄曲霉毒素B1脱除剂具有光催化活性，利用此特性利用可见光照射脱除剂与粮油食品的混合液，在300min内定时取样。以4 000 r/min离心5min，取上清液过0.22μm滤头，然后用高效液相色谱仪进行测定，黄曲霉毒素B1含量到达安全限以下。
[0016]一种去除粮油食品中黄曲霉毒素B1的应用，包括以下步骤，将上脱除剂投入到粮油食品中混合，脱除剂添加量范围为粮油食品重量的0.02%
‑
0.08%。
[0017]本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术的制备方法制得的黄曲霉毒素B1脱除剂相较于现有的脱除剂具有优异的脱除黄曲霉毒素B1的效果，将其应用于污染的粮油食品中，经检测毒素含量为安全限以下，该材料具备磁性便于分离，重复性好，能够广泛应用于毒素污染处理领域；本专利技术中的单一组分不能够高效的脱除黄曲霉毒素B1，而将在合成铁基MOF复合材料作为脱除剂结合具备高效解毒能力，在吸附动力学实验中，以黄曲霉毒素B1为例，结果表明，磁性复合材料吸附的毒素符合准二级动力学模型。准二级动力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄曲霉毒素B1脱除剂的制备方法，其特征在于：首先，在自动搅拌条件下将适量的磁性四氧化三铁(Fe3O4)溶液逐滴滴加到氧化石墨烯(GO)溶液中，再与制备NH2‑
MIL
‑
53(Fe)的原料通过水热合成法混合，反应得到。2.如权利要求1所述的一种黄曲霉毒素B1脱除剂的制备方法，其特征在于，先将磁性四氧化三铁(Fe3O4)材料与氧化石墨烯(GO)材料复合，再与合成NH2‑
MIL
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53(Fe)材料的原料混合制备出复合脱除剂。3.根据权利要求1任一项所述的一种黄曲霉毒素B1脱除剂制备方法，其特征在于，先将制备NH2‑
MIL
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53(Fe)的原料六水氯化铁和二氨基对苯二甲酸完全溶解于DMF中，并将上述Fe3O4/GO复合材料均匀分散到混合液中，在反应釜中，150℃
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300℃反应12

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐，张孟月，胡元森，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：