[发明专利]一种提取褐藻中海藻酸盐的方法

说明书

技术领域

本发明属于海藻酸盐制备领域，具体涉及一种对褐藻综合利用，提取海藻酸盐的方法。

背景技术

褐藻细胞的细胞壁主要由海藻酸盐(主要为海藻酸钙)、纤维、果胶质和蛋白质等构成。目前的海藻胶生产中，褐藻浸泡后加入碳酸钠进行转化。但褐藻细胞壁中含有的纤维和蛋白质不仅会阻碍褐藻中的海藻酸钙与碳酸钠的反应，而且会消耗一部分碳酸钠，引起增加碳酸钠的用量，延长转化时间，升高转化温度等不良后果，并最终导致提取的海藻酸钠粘度下降，收率降低。在高温和碱性条件下，褐藻中的纤维素和蛋白质也极易水解，水解产物进入到转化后的物料中，后续工序不易去除，最终也会影响海藻酸盐的质量。酶解法提取海藻酸盐的技术已经有相关报道，如2015年4月公布的发明专利CN104558238A“一种提取海藻酸钠的工艺”中，消化工序的叙述为“消化工序：向步骤(2)中得到的最终酶解液中加入1倍重量的6.0％wt的碳酸钠水溶液在38℃-47℃消化1.5-2h后得糊状粘稠体系”；2014年公布的CN103724450A中，海带进行纤维素酶酶解处理后“加入相当于海带质量12-14倍的1.5％的碳酸钠溶液碱化3h”。上述两专利中，酶解得到的最终酶解物料中直接加入了碳酸钠进行转化，最终酶解液中酶解的大量的纤维素、蛋白质和色素的水溶物全部进入后工序中，影响海藻酸钠的透明度和产量。最终酶解液中的酶解产物也没有得到很好的利用。

发明内容

针对现有的酶解法提取藻酸盐，海藻酸钠的粘度、透明度不高，浪费海藻资源的问题，本发明提供了一种能够有效提高海藻酸钠粘度和透明度，同时副产海藻有机肥的方法，提高了海藻的综合利用效率。

为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的一种提取褐藻中海藻酸盐的方法，步骤为：将褐藻浸泡、清洗后进行破碎，在破碎后的褐藻加入复合酶进行酶解，对酶解后的物料进行固液分离，在分离后的固体中加入碳酸钠和水进行转化反应，提取海藻酸钠。

进一步的，所述褐藻为海带、裙带菜、马尾藻、巨藻中的一种或几种。

进一步的，所述复合酶是中性纤维素酶和中性蛋白酶的混合酶，中性纤维素酶和中性蛋白酶的质量比为1-3:1。

进一步的，所述混合酶的质量是褐藻干基重量的1‰-4‰

进一步的，所述酶解条件为：在破碎后的褐藻中加入褐藻干基重量6-8倍的水，温度为40-50℃，使用磷酸调节pH为6-7.5，时间为1-3h。

进一步的，所述固液分离采用细网过滤或离心分离的方法。

进一步的，所述固液分离后得到的液体与磷酸二氢钾、尿素、腐殖酸钾混合，得到含腐殖酸的水溶肥料。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明将酶解后物料先进行固液分离，分离后的褐藻再加入碳酸钠进行反应提取海藻酸钠。本发明的工艺改进极其有效的杜绝了酶解液中的纤维素、蛋白质等酶解产物进入后续的提取海藻酸钠的工艺中影响产品质量，并降低了碳酸钠用量，促进海藻酸钠的转化，提高了粘度和透明度。与未进行固液分离的酶解法提取海藻酸钠的方法相比，本专利提取的海藻酸钠的透明度提高10％-20％，粘度提高5％-20％。另外，固液分离后得到的液体酶解液中蛋白质、纤维素和岩藻多糖等水溶有机物质的总含量在0.5％左右，可浓缩后直接作为叶面肥或与其他肥料混配后作为专用肥。肥料中含有陆地生物所缺少的氨基酸、植物生长调节素、海藻多糖等多种有利于农作物生长的天然有机物质，施用后可明显提高农作物的“抗逆”性能。本专利达到了综合利用提取海藻酸盐的目的。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

一种提取褐藻中海藻酸盐的方法，制备步骤：

(1)浸洗：鲜褐藻使用清水洗涤去除表面杂质；干褐藻加入清水浸透完全后清洗；所述褐藻为海带、裙带菜、马尾藻、巨藻等褐藻中的一种或几种；

(2)破碎：浸泡后的褐藻破碎至粒径≤2mm，利于酶解和转化；

(3)酶解：在破碎后的褐藻中加入褐藻干基重量6-8倍的水，使用磷酸调节pH值，调节温度并保温，加入复合酶进行酶解1-3h；所述复合酶为中性纤维素酶和中性蛋白酶的混合酶，复合酶中的中性纤维素酶和中性蛋白酶的质量比为1-3:1，混合酶的质量是褐藻干基重量的1‰-4‰；酶解条件为：温度为40-50℃，pH为6-7.5。

(4)分离：酶解后物料采用细网过滤或离心分离等方法进行固液分离；所述细网的密度为15-25目；

(5)转化：分离后得到的固体中加入碳酸钠和水反应，得到海藻酸钠；