本发明专利技术公开了一种高浓度大型海藻生物质溶液的制备方法。该方法首先将大型海藻生物质清洗、干燥、破碎后溶于水制成浓度为20～120g/L的海藻生物质溶液，然后加入酸或碱降解催化剂进行降解，随后再分批添加大型海藻生物质进行降解，每批次添加量为10～120g/L，如此反复，直到海藻生物质浓度为300～500g/L，粘度为5000～10000mPa/S时，即得到高浓度的大型海藻生物质溶液，将其进行离心处理后得到的上清液即为高浓度的大型海藻多糖提取液。与现有的一次性添加海藻生物质进行降解得到的海藻生物质溶液相比，本发明专利技术能够有效提高大型海藻生物质溶液的浓度和海藻多糖浓度，提高多糖提取率，同时减少降解催化剂的消耗量，是一种低成本、环保、高效的大型海藻生物质溶液的制备方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海藻化工和海洋生物能源领域，具体涉及ー种高浓度大型海藻生物质溶液和多糖提取液的制备方法。
技术介绍
海洋面积占地球表面的70%，初级生产カ约占地球的50%，其中主要是海藻类。据FAO统计，2008年，全球人工收获的海藻约为1578万吨。中国是世界上海藻养殖面积最大，养殖技术最成熟的国家之一，2008年海藻产量占世界总产量63%，约993万吨，随后依次为印度尼西亚、菲利宾、韩国和日本。目前世界上栽培的大型海藻主要分为三类 褐藻(Phaeophyta)、红藻(Rhodophyta)和绿藻(Chlorophyta)。尽管世界人工栽培海藻非常普及，产量较大，但随着海藻产品被公众的日益认可，其需求量将会快速増加，尤其是在医药、 能源和食品方面的应用技术突破，将会大大推进海藻人工栽培行业和海藻利用产业的发展。大型海藻生物质富含多糖类碳水化合物。褐藻主要是海藻酸和褐藻淀粉，红藻主要是卡拉胶和琼胶，緑藻以杂多糖为主。大型海藻富含的多糖类碳水化合物以其特殊结构和生物活性，成为医药、食品、化妆品、农业化肥和生物能源等多个领域的研发重点。例如，医药行业，海藻多糖除了可以作为医药辅料之外，大量研究表明，海藻多糖具有抗病毒、杭肿瘤、降血糖血脂、抗氧化和抗炎的功效；食品行业，各种海藻多糖作为功能性食品，已经大量进入市场；农业方面，各种以海藻为原料的海藻肥或植物生长调节剂已经得到广泛应用；化妆品行业，海藻多糖已经被用于各种面膜、洗发水和沐浴露；生物能源研究領域，尽管刚刚起步，但海藻生物质高含量的碳水化合物将成为未来海洋能源开发的重要发展方向之O海藻多糖产业链的发展离不开海藻多糖的提取，但由于海藻多糖粘度较大，保水能力较强，因此，提取液中海藻生物质浓度较低，限制了海藻多糖高效和低成本提取技术的发展。例如，在医药、海藻肥等行业，提取液中海藻生物质浓度大部分低于10%，可參见 CN1279891A、CN102349863A、CN101168570A、CN1608080、CN1513815、CN1467226和CN101802206A ;在海洋生物能源领域，提取液中海藻生物质溶液浓度更低，可參见CN101638672A、CN1858215A和CN101932715A。因此，目前海藻多糖的提取过程中造成大量浪费，包括水浪费、酸碱浪费和能源浪费，同时造成巨大的环境污染。发展高效、低成本的海藻多糖提取技术已成为促进整个海藻多糖产业链发展的关键环节之一，其中提高大型海藻生物质浓度是高效、低成本提取海藻多糖的前提条件之一。
技术实现思路
本专利技术的技术目的是针对现有大型海藻应用技术中，由于大型海藻生物质溶液浓度低而限制其应用成本及效率的问题，提供一种制备大型海藻生物质溶液的新方法，利用该方法能够制备得到高浓度的海藻生物质溶液。本专利技术实现上述技术目的所采用的技术方案为一种高浓度大型海藻生物质溶液的制备方法，具体步骤如下步骤I :采集大型海藻生物质，清洗除去泥沙以及高浓度的盐类物质后采用干燥技术除去水分，然后进行机械破碎，得到直径在50 μ m以内的海藻生物质粉末；步骤2 :取适量步骤I得到的海藻生物质粉末溶于水中配置海藻生物质溶液，控制溶液中海藻生物质浓度为20 120g/L ；步骤3 :在步骤2得到的海藻生物质溶液中加入适量酸或碱降解催化剂，控制溶液中降解催化剂浓度为O. 05 50%，在80 300°C降解处理海藻生物质IOmin 240min，得到降解产物； 步骤4 :在降解产物中再次添加步骤I得到的海藻生物质粉末，添加量控制在10 120g/L，在80 300°C继续降解处理海藻生物质IOmin 240min，得到添加海藻生物质后的降解产物；步骤5 :重复步骤4，直到降解产物中海藻生物质浓度为300 500g/L，粘度为5000 10000mPa/S，即得到高浓度大型海藻生物质溶液。上述技术方案中大型海藻生物质包括但不限于褐藻、红藻和緑藻。其中，褐藻(Phaeophyta)包括但不限于海带(Laminaria japonica)、利尻海带(L. ochotensis Miy)、狭叶海带(L. angustata Kjellm)、长海帝(L. Iongissima Mi jadeノ、キ栖米(Sarrassum fusiforme)、裙带菜(Undaria pinnatifida)、巨藻(Macrocystis pyrifera)> 墨角藻(Fucusvesiculosus)和马尾藻(Sargassum confusum);红藻(Rhodophyta)包括但不限于江蓠(Gracilaria verucosa (Hudson) Papenf)、粗江蓠(G. gigas Harvey)、脆江蓠(G..bursa-pasforis (Gmel.) Silva)、细基江蓠(G. tenuistipita C，F，Chang et B. M. Xia) >羽根江蓠(G. blodgettii Harv)、紫菜属(Prophyra)、石花菜(Gelidium amansii)、Kappaphycus alvarezii、 barcothalia crispata、 Gigartina skottsbergii、麟麟米(Euchuma)、Chondrus crispus和角叉菜(Chondrus ocellatus);绿藻(Chlorophyta)包括但不限于石药(Ulva Iactucaし.)、孔石药(Uiva pertusa)、裂片石药(Ulva fasciata)和H午笞(Enteromorpha)。所述的酸或碱降解催化剂包括酸性降解催化剂与碱性降解催化剂。其中，酸性降解催化剂包括但不限于H2S04、HCUH3PO4, HNO3> HBr、CH3COOH, HC00H、HClO4和固体酸中的一种或几种的混合物；碱性降解催化剂包括但不限于NaOH、Κ0Η、K2CO3、磷酸钠和Na2CO3中的ー种或几种的混合物。本专利技术得到的高浓度大型海藻生物质溶液可以应用于医药、食品、化妆品、海藻化肥和海洋生物能源等
，尤其是在海藻多糖化工和利用大型海藻生物质发酵产生生物燃料方面具有巨大的应用前景。当用于制备海藻多糖提取液时，具体步骤为将本专利技术得到的高浓度大型海藻生物质溶液进行离心处理，获得的上清液即为含高浓度海藻生物质的海藻多糖提取液。综上所述，本专利技术改进了现有制备大型海藻生物质溶液的过程中采用一次性降解大型海藻生物质的方法，采用连续分批添加大型海藻生物质进行降解的方法，通过控制各批次所添加海藻生物质的浓度，实现了制备高浓度大型海藻生物质溶液的目的，具有如下有益效果I、解决了由于海藻生物质溶液粘度高而无法实现制备高浓度大型海藻生物质溶液的问题，从而可以应用于诸如海藻多糖提取等
，得到高浓度的海藻多糖提取液；2、提高了溶液中的总糖含量，总糖含量可高达海藻生物质总重量的49%以上，从而提闻了海操多糖的提取率； 3、由于大型海藻生物质溶液浓度高(300 500g/L)，因此，该溶液中的海藻多糖浓度高于目前的提取方法，进而降低了提取过程中的水耗；4、连续分批添加海藻生物质进行降解的过程，反复使用首次添加的酸或碱降解催化剂，増加了本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马中森，张亚杰，宋庆欢，陆贻超，杨春虹，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。