一种消化雷松藻提取褐藻胶的方法技术

本发明专利技术属于海藻化工技术领域，具体涉及一种消化雷松藻提取褐藻胶的方法。本发明专利技术的消化雷松藻提取褐藻胶的方法，包括以下步骤：1)粉碎：将雷松藻粉碎至平均筛分粒度d50不大于5mm；2)浸泡：加水淹没粉碎后的雷松藻，浸泡时间2～8h；3)消化：将浸泡好的雷松藻进行碱法消化获得消化液；4)获得产物：处理消化液获得褐藻胶。本发明专利技术提高了原料的浸泡效率，使原料可在较短的时间内被泡透；通过浸泡充分使原料内部形成了良好充分的水分分布，为消化步骤的褐藻胶转化反应的充分进行、反应试剂与目标产物的溶解扩散提供了良好的水环境，进而使消化效率随之提高，缩短消化时间。

【技术实现步骤摘要】
一种消化雷松藻提取褐藻胶的方法
本专利技术属于海藻化工
，具体涉及一种以雷松藻为原料消化提取褐藻胶的方法。
技术介绍
褐藻胶是褐藻酸及其盐的统称，一种存在于褐藻类植物中的植物多糖。褐藻胶具有良好的增稠性、乳化性、成膜性、稳定性等，被广泛应用于食品、医药、纺织、废水处理以及日化等行业。褐藻胶在市场上一般指褐藻酸钠，其质量规格主要依据1％(质量百分浓度，下同)褐藻酸钠水溶液粘度的高低进行划分，如食品添加剂用褐藻胶的国家标准(GB1976-2008)按1％褐藻酸钠水溶液的粘度范围分为高、中、低三个规格，低于150mPa·s的为低粘度胶，150～400mPa·s之间的为中等规格褐藻胶，高粘度胶的粘度需高于400mPa·s。由于高粘度胶具有更好的增稠稳定性，在食品、日化及印染等领域均具有更为广泛的应用需求，因此，一般生产企业的主要产品为400mPa·s以上的高粘度胶。传统上，工业上提取褐藻胶的主要原料为海带属(Laminaria)、马尾藻属(Sargassum)、泡叶藻属(Ascophyllum)、巨藻属(Macrocystis)这四类组织结构疏松的褐藻。由于鲜藻难以储存，一般工业生产使用干藻原料，生产工艺沿用传统的干海带褐藻胶的生产方法，基本工艺路线主要包括浸泡、切菜、消化、渣液分离(冲稀、粗滤、漂浮及精滤)、褐藻胶析出(钙沉)、进一步对析出的褐藻胶进行相应的化学转化(酸凝、中和)，获得目标褐藻酸盐、烘干得产品。此外，根据原料的情况可以在浸泡前后增加洗涤、除杂等步骤。还可根据原料色素等组成情况以及产品的色泽要求，在消化前通过甲醛或戊二醛等进行固色来改善产品色泽，现行的工业生产中一般采用浸泡同步固色，即在浸泡过程中加入甲醛等固色剂，也可根据生产需要在浸泡前或后单独设置固色步骤进行分步固色。如果原料是鲜藻，则可省略浸泡。其中，消化是褐藻胶生产工艺的核心，消化效果直接影响产品的得率和粘度。由于工业用褐藻原料主要为干藻，传统的褐藻消化提取褐藻胶的技术中，一般以浸泡和切菜作为消化步骤的前处理步骤，现行生产工艺中的浸泡、切菜、消化归为消化技术的三个工序，通过浸泡使水浸润藻体，便于消化的进行，经切菜减小藻体尺寸以便于消化设备内的固液混合。以褐藻酸钠的生产为例，目前工业上以上述四种褐藻为原料，浸泡时间一般为3～6h，消化时间为3～6h，提取得到的褐藻酸钠的得率(得率指褐藻酸钠对原料干藻重的得率，下同；所述干藻指含水率15％以下的藻原料)一般为20～30g/100g，收率为50％～70％，褐藻酸钠的产品粘度(指1％的褐藻酸钠水溶液)范围一般为400～700mPa·s，可达到高粘度胶的要求。随着褐藻胶生产企业对褐藻原料的大量采购，以及上述结构疏松的褐藻原料不断被开发为食品或高档饲料，褐藻原料的价格逐年上涨，不宜食用的褐藻逐渐成为褐藻胶的生产原料。雷松藻属(Lessonia)有明显的叶、茎分化(以茎为主)，其茎结构致密、质地坚硬，难以消化，不宜食用，褐藻胶含量高于海带等原料，可达到45g/100g原料，结构致密的雷松藻成为提取褐藻胶的一种原料选择。市场上的雷松藻原料一般为从智利或秘鲁进口的干藻散料(含水率一般为13％～18％，雷松藻的原料重或干藻重均以含水率15％的雷松藻原料计)，原料中以直径5～20mm、长度10～50mm的茎为主(散料中茎和根基部较难区分，以茎统称)，一般可占到总重的70％以上。文献(张燕等，过程工程学报，2016，16(1)：144-150)采用现行的“浸泡-切菜-消化”的工艺路线，将螺纹雷松藻(Lessoniatrabeculata，雷松藻属的一种)的茎部在35℃下于10倍干藻重的2％甲醛水溶液中浸泡(浸泡同步固色)48h后粉碎至1～3mm进行消化反应，考察了Na2CO3浓度(1％～2.33％)、料液质量比(1:10～1:20)、搅拌转速(100～400r/min)、消化温度(60～90℃)和消化时间(6～10h)对褐藻胶消化得率和褐藻胶溶液粘度的影响，通过正交实验对消化工艺条件进行优化，并对褐藻胶进行红外光谱定性分析。结果表明，最佳消化条件为：温度70℃，Na2CO3浓度1.67％，搅拌转速400r/min，料液质量比1:15，时间8h。该条件下褐藻酸钠产品得率为34.80g/100g，产品粘度为2261.67mPa·s，远高于市售产品的173.30mPa·s。但是，螺纹雷松藻的浸泡时间需要48h，约为传统原料(3～6h)的8倍之多；即使将浸泡48h的螺纹雷松藻粉碎至1～3mm，比传统原料的消化时间(约为3～6h)增加至少2h，生产效率受到严重的制约。综上，若以雷松藻为原料提取褐藻胶，采用工业上现行的“浸泡-切菜-消化”的工艺路线，生产效率远落后于传统原料，需要提供一种以雷松藻为原料消化提取褐藻胶的工业技术。
技术实现思路
本专利技术针对以雷松藻为原料消化提取褐藻胶的工艺流程中，雷松藻茎及根基部浸泡时间长、浸泡不透，以及由浸泡不透导致的消化时间长的问题，提供一种以雷松藻为原料消化提取褐藻胶的方法。本专利技术的消化雷松藻提取褐藻胶的方法，将传统的“浸泡-切菜-消化”的工艺路线变革为将干雷松藻在浸泡前粉碎至平均筛分粒度d50(累积粒度分布质量百分数达到50％所对应的粒径)不大于5mm，然后进行浸泡和消化的“粉碎-浸泡-消化“的工艺路线(图1)。本专利技术通过将传统的“浸泡-切菜-消化”的工艺路线，变革为将干雷松藻在浸泡前粉碎至平均筛分粒度d50不大于5mm后再进行浸泡和消化的“粉碎-浸泡-消化”的工艺路线后，提高了原料的浸泡效率，使原料可在较短的时间内被泡透；通过浸泡充分使原料内部形成了良好充分的水分分布，为消化步骤的褐藻胶转化反应的充分进行、反应试剂与目标产物的溶解扩散提供了良好的水环境，进而使消化效率随之提高，缩短消化时间。本专利技术的具体实施方式如下：本专利技术的消化雷松藻提取褐藻胶的方法，包括以下步骤：1)粉碎：将雷松藻粉碎至平均筛分粒度d50不大于5mm；2)浸泡：加水淹没粉碎后的雷松藻，浸泡时间2～8h；3)消化：将浸泡好的雷松藻进行碱法消化获得消化液；4)获得产物：处理消化液获得褐藻胶。根据本专利技术所述的方法，其中优选地，步骤2)所述加水量为雷松藻重量(以换算成含水率15％的干藻的重量计，下同)的7～15倍，所述浸泡温度20～35℃。根据本专利技术所述的方法，其中优选地，步骤3)所述碱法消化中，水用量为雷松藻重量(以换算成含水率15％的干藻的重量计)的10～30倍，碳酸钠用量为雷松藻重量的15％～40％。进一步优选地，步骤3)所述碱法消化中，消化温度为60～85℃，消化时间3～6小时。根据本专利技术的方法，步骤3)所述消化中，碳酸钠可以固体形态加入，也可以水溶液形式加入；可一次性加入，也可采用流加或分段补加的方式；水可一次性加入，也可采用流加或分段补加的方式加入。根据本专利技术所述的方法，步骤1)所述平均筛分粒度d50进一步优选为3.2～4mm。根据本专利技术所述的方法，其中，在步骤1)所述粉碎之前或之后可以增加洗涤或除杂的步骤。根据本专利技术所述的方法，其中，可以在步骤2)浸泡之前，或者在步骤2)浸泡过程中，或者在步骤2)浸泡之后、步骤3)消化之前，加入固色剂进行固色，以减少色素等杂质在消化过程中的溶出，改善产品色泽，固色本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消化雷松藻提取褐藻胶的方法，包括以下步骤：1)粉碎：将雷松藻粉碎至平均筛分粒度d50不大于5mm；2)浸泡：加水淹没粉碎后的雷松藻，浸泡时间2～8h；3)消化：将浸泡好的雷松藻进行碱法消化获得消化液；4)获得产物：处理消化液获得褐藻胶。

【技术特征摘要】
1.一种消化雷松藻提取褐藻胶的方法，包括以下步骤：1)粉碎：将雷松藻粉碎至平均筛分粒度d50不大于5mm；2)浸泡：加水淹没粉碎后的雷松藻，浸泡时间2～8h；3)消化：将浸泡好的雷松藻进行碱法消化获得消化液；4)获得产物：处理消化液获得褐藻胶。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述加水量为雷松藻重量的7～15倍，所述浸泡温度20～35℃,其中，所述雷松藻重量为将雷松藻换算成含水率15％的干藻计算的重量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述碱法消化中，水用量为雷松藻重量的10～30倍，碳酸钠用量为雷松藻重量的15％～40％，其中，所述雷松藻重量为将雷松藻换算成含水率15％的干藻计算的重量。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，步骤3)所述碱法消化中，消化温度为60～85℃，消化时间3～6小时。5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，步骤1)所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林成彬，王智慧，王倩，安传锋，丛威，王斌，惠锋基，
申请(专利权)人：山东洁晶集团股份有限公司，中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37