[发明专利]海带组分分离生物量全利用制备多种产品的方法

说明书

技术领域

本发明属于海带资源利用领域，特别涉及海带组分分离生物量全利用制备海 藻酸钠等多种产品的方法。

技术背景

我国东面临海，有广阔的海域，可大力发展海带生物质资源，海带加工产品 十分丰富，如海藻酸钠、碘和甘露醇、海带膳食纤维等，其中海藻酸钠以其良好 的生物降解性和生物相容性，被广泛应用于纺织、医药、食品、化学、生物等领 域；碘是人体生长发育不可缺少的微量元素；甘露醇可用于食品、医药塑料等行 业。传统的海带加工方式技术陈旧，耗水耗能大，缺乏深加工技术，已不能满足 我国社会发展的需求，特别是在石油资源日益匮乏、生物质资源将逐渐成为工业 经济的主角的背景下，必须对传统的海带加工技术升级换代，才能充分发挥其在 生产新材料、食品和化学品开发方面的潜在优势。

传统海藻酸钠提取方法存在以下主要问题：1)由于海藻酸钠粘度大，消化 后难以过滤，需要大量的水稀释，耗水量可达1∶1000；2)中间产物海藻酸不 稳定，易降解，因此所得到的产品收率和黏度都比较低；3)浸泡时需加有毒物 质甲醛，在海藻酸钠产品中会有残留，同时增加了生产成本和环境污染。4)浸 泡和消化的时间较长，一共为6-8h左右，影响生产效率。在从海带中提取碘和 甘露醇方面也有一些专利，如2006年10月4日公开的一种从海带中提取碘的方 法(申请号：200510044408.x)和一种从海带中提取甘露醇的方法(申请号： 200510044407.5)，但只是从海带中提取单个组分，没有实现海带各组分全利用， 经济效益不高。

针对以上问题，本发明根据海带组分的特性，利用汽爆技术对海带进行预处 理，再利用管式离心、电渗析、超滤膜等技术进行组分分离，实现海带生物量全 利用，生产海藻酸钠、膳食纤维、碘、色素、甘露醇等产品。本发明提供了节能 节水的海带清洁加工工艺，与传统方法相比本发明可节水30％-50％，节能 20-30％，避免了使用有毒物甲醛固色过程，缩短消化时间，具有明显的应用价 值。

发明内容

【本发明的目的】本发明的目的是针对传统方法从海带中提取海藻酸钠等产 品耗水、耗能大的缺点，提供一种清洁高效的海带组分分离多联产制备海藻酸钠 等产品的方法。

【技术方案】本发明提供的海带组分分离生物量全利用制备海藻酸钠等多种 产品的方法，包括如下步骤：

(1)预处理：将新鲜海带用水洗去沙土后切成3-15cm小段，或干海带浸泡 1-2h后洗去沙土切成3-15cm小段；

(2)汽爆处理：对预处理后的海带在0.6～1.5MPa压力下维压2～10min进行 蒸汽爆破处理；

(3)消化：对汽爆后的海带用相对于海带干重5-15倍(m/V，g/ml)的1-2％ 碳酸钠溶液进行消化，消化温度为40-55℃，消化时间为1-2h；

(4)离心：消化结束后加入相对于海带干重5-20倍(m/V，g/ml)的水稀释， 用管式离心机在转速为5000-15000r/min条件下离心，实现海带消化渣与上清液 液的分离；

(5)离心后的海带消化渣主要是海带纤维，用相对于固相物料干重10-20倍 (m/V，g/ml)的0.5-2％的双氧水漂白，漂白时间为20-60min、温度为30-50℃， 漂白后50-70℃下真空干燥、粉碎便得到海带膳食纤维成品；

(6)上清液中主要成分为海藻酸钠、色素、碘、甘露醇，上清液用盐酸调节 pH为6-7后加入0.2-1倍体积的10-15％的氯化钙溶液，形成海藻酸钙沉淀，过 滤得到海藻酸钙和滤液；

(7)将海藻酸钙加入到5-10％的盐酸溶液中在20-35℃下酸化10-20min，生 成海藻酸凝块，过滤分离出海藻酸凝块后缓慢加入10-15％的碳酸钠溶解海藻酸 凝块形成海藻酸钠溶液，往海藻酸钠溶液中加入1-2倍(V/V)的95％乙醇溶液 使海藻酸钠沉淀，过滤海藻酸钠，在40-60℃下干燥后，粉碎得到海藻酸钠成品。

(8)将步骤(6)的滤液用超滤膜过滤，分离海带色素，超滤膜孔径为0.001-0.02 微米；

(9)将步骤(8)中去除色素的溶液用电渗析的方法富集碘离子，电渗析后 滤液分为料液和富集碘离子浓液，在富集了碘离子的浓液中加盐酸调节pH为 1-3，再充入氯气在20-40℃氧化1-3h，将溶液中的碘离子氧化成单质碘。用四氯 化碳从溶液中萃取碘，用真空旋转蒸发仪去除四氯化碳溶剂后得到碘。