[发明专利]采用螯合型树脂协同处理去除果蔬汁中重金属离子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除果蔬汁中重金属离子的方法，特别是涉及一 种采用螯合型树脂协同处理去除果蔬汁中重金属离子的方法。

背景技术

近30年来，在我国经济迅猛发展的同时，环境污染问题也日益 严重，特别是重金属残留是我国最严重的污染形式之一。重金属污染 是指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要是由于采矿、废气排 放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。重金属在污染土壤、 大气和水体以后，会进入食物链，并最终进入人体。并且由于生物放 大效应，在食物链从低级向高级的进展过程中，重金属等有害物质会 逐渐富集，其在生物体内的含量将越来越大。如果重金属离子在人体 内蓄积，将给人体带来难以修复的损伤，剂量大时甚至会直接导致死 亡。在“世界十大污染事件”中，“水俣病”事件和“痛痛病”事件 分别是由重金属汞和镉引起的。重金属残留造成的巨大危害已经使得 人们不得不正视它的存在、并努力寻找解决办法。

水果和蔬菜等种植植物中的重金属主要来源于土壤污染、灌溉用 水、施用的农药和肥料、水果和蔬菜自身代谢的需要及对某种重金属 元素的富集能力、工业生产中“废水、废气、废渣”的污染，以及在 仓储、加工过程中的污染等。随着农业科技的最新成果不断应用于生 产，我国水果和蔬菜的产量不断创出历史新高。果汁和蔬菜汁已经称 为我国重要的产业。据统计，我国苹果浓缩汁的产量已经占到世界总 产量的40％以上，出口量占世界贸易总量的一半以上。因此，果汁和 蔬菜汁中的重金属残留必需引起足够的重视。国家标准局颁布的《果、 蔬汁饮料卫生标准》(GB 19297-2003)中明确规定了重金属的限量指 标为：砷(As)≤0.2mg/kg，铅(Pb)≤0.05mg/kg，铜(Cu)≤5.0mg/kg。此 外，国家标准局还就具体的果汁颁布了具体的标准，其中也对重金属 限量进行了明确的限定。因此，在保证果汁和蔬菜汁中的营养成分不 被破坏的前提下尽可能地降低果汁和蔬菜汁中的重金属含量已经成 为研究的热点。

目前，常用的去除果汁和蔬菜汁中重金属的方法包括吸附法、离 子交换处理法等。

但是，上述方法存在许多缺点，这些缺点限制了它们在实际生产 中的推广和应用。例如：

吸附法因其易吸附果汁和蔬菜汁中有益的营养成份，而难以吸附 重金属离子，使得吸附法的应用受到很大的限制。同时，容易造成二 次污染，吸附剂的再生循环不易实现。

离子交换处理法所使用的离子交换剂一般都呈现出一定的酸碱 性，这对果汁和蔬菜汁中有益的营养成份具有一定的破坏作用；同时， 离子交换剂本身携带的电荷也有可能对果汁和蔬菜汁中的营养成份 产生影响，而且容易引起果汁和蔬菜汁混浊。这就限制了离子交换法 在去除果汁和蔬菜汁中的重金属离子方面的应用。

用生物化学方法去除重金属离子的研究才刚刚起步，该法的理论 尚不成熟，对参与金属络合的细胞组分构成及生物合成过程尚不清 楚，缺乏重金属元素被吸附或络合的动力学数据，而且无法进行过程 设计和放大以及经济衡算等。所以目前该技术在去除果汁和蔬菜汁中 的重金属方面尚没有工业化的实例。

综上所述，发展具有工业化前景的新型、高效、迅速、便捷的脱 除果汁和蔬菜汁中的重金属离子的方法具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型、高效、迅速、便捷的脱除果蔬汁 中的重金属离子的方法。

为达到上述目的，所采用的技术方案是：一种采用螯合型树脂协 同处理去除果蔬汁中重金属离子的方法，其向需去除重金属离子的果 蔬汁中加入至少二种的下述螯合型树脂，搅拌后过滤，收集滤液；所 述螯合型树脂包括选择性除砷树脂、选择性除汞树脂、选择性除铅树 脂、选择性除铜/镍等二价金属离子树脂；其中选择性除砷树脂为经 过化学修饰后得到的负载有三价的铁离子或三价的镧离子的螯合型 苄胺基亚甲基磷酸树脂；选择性除汞树脂为经过化学修饰后得到的 螯合型巯基树脂；选择性除铅树脂为经过化学修饰后得到的螯合型胺 基树脂；选择性除铜/镍二价金属离子树脂为经过化学修饰后得到的 螯合型苄胺基亚甲基磷酸树脂或经过化学修饰后得到的螯合型亚胺 基二乙酸基树脂。