一种利用鼠尾藻提取褐藻胶的工艺技术制造技术

本发明专利技术涉及一种利用鼠尾藻提取褐藻胶的工艺技术，包括浸泡、酶解、消化、稀释、发泡漂浮、精滤、钙化、脱钙、脱水、中和、造粒、烘干、包装和废水处理等步骤。本发明专利技术所述工艺技术以鼠尾藻为原材料，解决了原料紧缺、成本高的问题，且产品收率高，生产过程与传统工艺相比，取消了甲醛和游离氯的使用，保障了食品安全生产，产生的废水可实现回收循环利用，节能降耗，实现节能减排和环境保护。

Process for extracting alginate from Sargassum thunbergii

The invention relates to a technology for extraction of alginate with rat tail algae, including soaking, enzymolysis, digestion, dilution, foam floating, fine filtration, calcification and decalcification, dehydration, neutralization, granulation, drying, packaging and wastewater treatment process. The invention of the technology as the raw material to the algae, solve the shortage of raw materials, high cost, and high yield, the production process compared with the traditional process, canceled the use of formaldehyde and free chlorine, ensure food safety production, waste water can be recycled, saving energy, to achieve energy conservation and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种利用鼠尾藻提取褐藻胶的工艺技术
本专利技术涉及海藻的综合加工利用领域，具体地说，涉及一种以鼠尾藻为原料，利用酶解工艺提取褐藻胶的技术。
技术介绍
褐藻胶是广泛存在于各种褐藻中的一类多糖物质，它是褐藻酸的亲水衍生物的统称，包括褐藻酸盐及酯。目前，褐藻胶的生产是一个典型的离子交换过程。褐藻在碱和加热的作用下，使藻体中的水不溶性褐藻酸盐转化为水溶性的碱金属盐，在无机酸钙盐作用下，与水溶液分离，形成水不溶性的褐藻酸和褐藻酸钙沉淀。将粗制褐藻酸钙沉淀用盐酸脱钙，可使其转化为褐藻酸。褐藻酸与钠、钾及铵盐混合，可制得不同类型的褐藻胶。加工工艺如下：褐藻→浸泡→水洗→甲醛、酸、碱处理→消化提取→过滤→凝析→漂白→脱水→中和→干燥→粉碎→包装。目前生产褐藻胶的原料主要来源于进口的巨藻或国内养殖的海带。前者受进口价格波动的影响，对海藻加工企业的生产成本造成压力。后者现在越来越多地用于生产即食食品，仅有少部分用于工业生产。原料供应不足极大地限制了国内海藻加工企业的发展。经研究发现，鼠尾藻中也含有相当丰富的褐藻胶，可作为制胶工业的原料，但其组织纤维结构较为坚硬，不易提取。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种利用鼠尾藻提取褐藻胶的工艺技术，该技术以鼠尾藻为原材料，解决了原料紧缺、成本高的问题，且产品收率高，生产过程与传统工艺相比，取消了甲醛和游离氯的使用，保障了食品安全生产，产生的废水可实现回收循环利用，节能降耗，实现节能减排和环境保护。本专利技术所述利用鼠尾藻提取褐藻胶的工艺技术包括如下步骤：(1)浸泡向干鼠尾藻中加入水和溶胀剂，浸泡溶胀后，粉碎；(2)酶解将粉碎后的鼠尾藻送入酶解罐中，加入弱碱性复合纤维素酶，在45-50℃温度下酶解35-42h，酶解后升温至88-93℃，使酶失活；(3)消化将酶解后的鼠尾藻送入消化锅中，加入碱液后搅拌、焖锅、磨浆，至胶液均匀粘稠；(4)稀释、发泡漂浮、精滤向步骤(3)所得粘稠胶液中加入水稀释，然后送入发泡机进行发泡、漂浮，将漂浮后的清胶液过滤；(5)钙化、脱钙一边搅拌一边向步骤(4)所得滤液中加入氯化钙水溶液和次氯酸钠水溶液，钙化反应完成后，搅拌，过滤，加入质量百分比含量为1-2％的稀盐酸酸洗，然后再加水水洗；(6)脱水、中和、造粒、烘干和包装将脱钙后的褐藻酸脱水至水含量达60-74％，加碱中和后，造粒，烘干，包装得成品，(7)废水处理前述过程中产生的废水首先经过沉沙池除去悬浮物及杂质，然后进入调节池，调节水质均匀后，加入药剂气浮，去除BOD、COD、SS，再进入生化池依次进行厌氧和好氧生化处理，最后过滤去除有机固形物，将处理后的水回收做其他生产用水，其中步骤(1)所述溶胀剂为氢氧化钠水溶液，步骤(2)所述弱碱性复合纤维素酶由纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、蛋白酶组成，步骤(7)所述药剂为聚丙烯酰胺和聚合氧化铝。优选地，步骤(1)所述溶胀剂是质量百分比浓度为0.4％-0.6％的氢氧化钠水溶液。优选地，以干鼠尾藻计，溶胀剂的加入量为干鼠尾藻重量的15％-20％。优选地，以干鼠尾藻的质量计，弱碱性复合纤维素酶的用量为100-120μ/g。优选地，步骤(7)所述气浮的过程为：调节水质均匀后，将废水泵入涡凹曝气式气浮机，通过管道将质量百分比浓度为5％的聚合氯化铝溶液加入气浮机中，然后通过管道将质量百分比浓度为2‰的聚丙烯酰胺溶液加入气浮机中，聚合氯化铝溶液和聚丙烯酰胺溶液的流量分别为150-200L/h和50L/h。优选地，步骤(7)所述厌氧生化处理是在无氧条件下通过厌氧细菌和兼氧菌的代谢，然后在有氧条件下通过好氧菌的代谢，将有机物分解。本专利技术的有益效果：(1)溶胀鼠尾藻细胞壁，使藻体易于完全转化在浸泡上，由于鼠尾藻细胞壁致密，浸泡加入氢氧化钠水溶液作为溶胀剂，使溶胀后的鼠尾藻更易于消化，消化反应更加迅速、完全；(2)酶解鼠尾藻细胞壁，提高褐藻胶的质量和提取率采用由纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、蛋白酶组成弱碱性复合纤维素酶将鼠尾藻的部分细胞壁纤维素酶解为葡萄糖小分子，进而达到破坏藻体细胞壁的作用，提高褐藻胶提取率达0.8％-1.2％，而且加酶对生产出的褐藻胶的质量没有影响；(3)实现节能减排和环境保护采用复合纤维素酶酶解鼠尾藻细胞壁，取消了甲醛和游离氯的使用，保障食品安全生产，可节省消化工序时碳酸钠的使用量，同时节省蒸汽和稀释自来水的使用量；在脱水工序采用二级连续脱水，降低胶块水分含量，减少酒精脱水中酒精的使用量，从而减少酒精蒸馏中蒸汽的消耗；酶解和二级连续脱水可提高褐藻胶产品的纯度，改善海藻胶产品的色泽，提高海藻胶产品品质；根据海藻加工废水特性，采用气浮、生化、理化等废水处理新技术，废水重复利用率达36％。附图说明图1为本专利技术所述利用鼠尾藻提取褐藻胶的工艺技术的流程示意图。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1将干鼠尾藻投入消化锅，加入鼠尾藻的8倍质量的自来水，再加入质量百分比浓度为0.3％的氢氧化钠水溶液作为溶胀剂，氢氧化钠水溶液的加入量为干鼠尾藻重量的15％，浸泡溶胀36小时，然后将浸泡溶胀后的鼠尾藻粉碎；(2)酶解将粉碎后的鼠尾藻用泵打入酶解罐中，加入弱碱性的复合纤维素酶，所述弱碱性复合纤维素酶由纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、蛋白酶组成，酶用量为100μ/g，在50℃温度下酶解35小时，酶解后升温至88℃，使酶失活。(3)消化将酶解后的鼠尾藻打入消化锅内进行消化，消化锅内加入干鼠尾藻重10倍、质量百分比浓度为2％的碱液，碱液温度根据季节调整在68～85℃，碱液加至2/3时，开启搅拌器，至碱液加完停止搅拌，闷锅80～120分钟，闷锅期间可以开启搅拌，闷锅温度控制在65～75℃之间，然后再启动搅拌30～60分钟，经过磨浆进入下一级消化锅，继续消化60分钟至鼠尾藻完全转化，胶液均匀粘稠为止；(4)稀释、发泡漂浮、精滤胶液经放锅搅笼粗滤进入稀释池，滤渣回收于回收消化锅中，同时加入经40目过滤的冲网水或自来水稀释，稀释量为干鼠尾藻质量的80-180倍，稀释液流速在80～120秒之间，然后将胶液泵入发泡机进行发泡，发泡后的胶液注入漂浮池内，静置2.5-5小时，放出清液，然后再将回收液放入回收池，回收液重新稀释，离心发泡，漂浮，清液放入胶液贮池，接着，开启平板过滤器，将漂浮后的清胶液通过160目-260目的筛网过滤，滤液入贮罐，冲网水回收；(5)钙化、脱钙钙化过程为：①开启钙化罐搅拌器，同时注入质量百分含量为12％的经沉淀的氯化钙溶液，启动胶液泵，根据胶液流量适当控制钙水流量，并根据钙化胶色泽情况调节次氯酸钠的加入量，再依次启动扒料器，粉碎机，将转化好的褐藻酸钙放入脱钙工序；②根据钙化程度，适当调整氯化钙溶液加入量和发泡器压力，使之达到要求，废钙水含钙0.5-0.8‰，含胶量在0.5‰以下，PH值6.5-7.5；脱钙过程为：依次启动一、二、三、四级脱钙搅笼(80目)和一、二、三、四级脱钙搅拌器，将转化好的褐藻酸钙放入一级脱钙罐，加入二级脱钙废酸水，经一级脱钙搅笼沥水后进入二级脱钙罐，加入三级脱钙废酸水，经二级脱钙搅笼沥水后进入三级脱钙罐，再加入质量百分含量为1％的稀盐酸，经三级脱钙搅笼沥水后进入四级脱钙罐，加水水洗，用搅笼沥水；(6)脱水、中和、造粒、烘干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用鼠尾藻提取褐藻胶的工艺技术，包括如下步骤：(1)浸泡向干鼠尾藻中加入水和溶胀剂，浸泡溶胀后，粉碎；(2)酶解将粉碎后的鼠尾藻送入酶解罐中，加入弱碱性复合纤维素酶，在45‑50℃下酶解35‑42h，酶解后升温至88‑93℃，使酶失活；(3)消化将酶解后的鼠尾藻送入消化锅中，加入碱液后搅拌、焖锅、磨浆，至胶液均匀粘稠；(4)稀释、发泡漂浮、精滤向步骤(3)所得粘稠胶液中加入水稀释，然后送入发泡机进行发泡、漂浮，将漂浮后的清胶液过滤；(5)钙化、脱钙一边搅拌一边向步骤(4)所得滤液中加入氯化钙水溶液和次氯酸钠水溶液，钙化反应完成后，搅拌，过滤，加入质量百分比含量为1‑2％的稀盐酸酸洗，然后再加水水洗；(6)脱水、中和、造粒、烘干和包装将脱钙后的褐藻酸脱水至水含量达60‑74％，加碱中和后，造粒，烘干，包装得成品；(7)废水处理前述过程中产生的废水首先经过沉沙池除去悬浮物及杂质，然后进入调节池，调节水质均匀后，加入药剂气浮，去除BOD、COD、SS，再进入生化池依次进行厌氧兼氧生化和好氧生化处理，最后过滤去除有机固形物，将处理后的水回收做其他生产用水，其特征在于，步骤(1)所述溶胀剂为氢氧化钠水溶液，步骤(2)所述弱碱性复合纤维素酶由纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、蛋白酶组成，步骤(7)所述药剂为聚丙烯酰胺和聚合氧化铝。...

【技术特征摘要】
1.一种利用鼠尾藻提取褐藻胶的工艺技术，包括如下步骤：(1)浸泡向干鼠尾藻中加入水和溶胀剂，浸泡溶胀后，粉碎；(2)酶解将粉碎后的鼠尾藻送入酶解罐中，加入弱碱性复合纤维素酶，在45-50℃下酶解35-42h，酶解后升温至88-93℃，使酶失活；(3)消化将酶解后的鼠尾藻送入消化锅中，加入碱液后搅拌、焖锅、磨浆，至胶液均匀粘稠；(4)稀释、发泡漂浮、精滤向步骤(3)所得粘稠胶液中加入水稀释，然后送入发泡机进行发泡、漂浮，将漂浮后的清胶液过滤；(5)钙化、脱钙一边搅拌一边向步骤(4)所得滤液中加入氯化钙水溶液和次氯酸钠水溶液，钙化反应完成后，搅拌，过滤，加入质量百分比含量为1-2％的稀盐酸酸洗，然后再加水水洗；(6)脱水、中和、造粒、烘干和包装将脱钙后的褐藻酸脱水至水含量达60-74％，加碱中和后，造粒，烘干，包装得成品；(7)废水处理前述过程中产生的废水首先经过沉沙池除去悬浮物及杂质，然后进入调节池，调节水质均匀后，加入药剂气浮，去除BOD、COD、SS，再进入生化池依次进行厌氧兼氧生化和好氧生化处理，最后过滤去除有机固形物，将处理后的水回收做其他生产用水，其特征在于，步骤(1)所述溶胀剂为氢氧化钠水溶液，步骤(2)所述弱碱性复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：程跃谟，吴仕鹏，于云霞，殷聪，孙梅，张璇，
申请(专利权)人：青岛聚大洋藻业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37