专利名称：化工用鲜海带高效预处理和褐藻胶提取工艺改进方法
技术领域：
本发明属于褐藻化工生产技术，是一种针对鲜海带的高效预处理和褐藻胶提取工 艺改进的方法。
背景技术：
褐藻胶是海带等褐藻类，经加碱提取出的一种水溶性高粘度胶体。包括水溶性褐 藻酸的铵、钠、钾盐，以及不溶于水的褐藻酸及其钙、铁等两价以上的金属盐类，一般所说的 褐藻胶主要是指褐藻酸钠。生产褐藻胶的原料主要有巨藻、泡叶藻、海带等大型褐藻。在我 国，主要使用海带作为原料提取褐藻胶，其产量约为3万吨左右，大部分作为印花色浆，用 于纺织工业的印染助剂。在我国，大部分褐藻胶生产厂家使用晒干海带作为生产原料，由于鲜海带中褐藻 胶的含量与粘度均高于晒干海带，一些学者和厂家开始研究从鲜海带中提取褐藻酸钠，如 “一种以鲜海带为原料生产褐藻胶的方法”(发明人李长清、王清印、冷凯良、卞永平，申请 号200510044406)，因此在5_7月份鲜海带收割时期，一些厂家采用鲜海带生产褐藻胶，并 取得明显的经济效益。但已有的鲜海带的生产工艺依然没有脱离晒干海带的生产模式，在 传统的褐藻胶生产工艺中，一般经过以下步骤浸泡、切块、固色、消化、冲稀、漂浮、精滤、钙 析、脱钙、脱水、中和、干燥、粉碎装袋封存。目前传统工艺对海带的预处理均采用浸泡法，不仅耗时久，而且需要大量水，以浸 泡预处理100吨鲜海带为例，则需水100-150吨左右，造成的水资源的不合理使用。在固色 环节，为使甲醛能充分进入大片的海带机体组织之中，所需的时间约为3-5小时，长时间甲 醛浸泡仅仅在于使固色完全彻底。在消化过程中，消化时间3-4小时，大部分时间都用于使 海带细胞壁膨胀破坏，耗时较长且消化程度难以完全彻底。改变海带原料前期预处理方式，可以有效的缩短褐藻胶生产时间，提高生产效率， 但目前一直未出现合适的预处理方法。
发明内容
本发明的目的是针对褐藻化工传统生产模式，而开发研究出的一种新型前期预处 理技术以及优化生产工艺。通过采用本技术预处理的海带原料，将海带组织粉碎，压榨分 离，可实现海带原料的高效处理，不采取浸泡方式，节约大量水资源；将经过高效处理的海 带原料用于褐藻胶的提取，可实现固色消化环节一体化，有效缩短固色时间，提高海带消化 速率，节省设备投入费用。本发明是按如下技术方案实现的它的方法步骤是1、鲜海带切块，2、配制固定液，3、鲜海带组织破碎和分级压榨分 离，4、固色消化环节一体化，5、褐藻胶提取，6、同期海带生产褐藻胶各项数据比较。1、鲜海带切块选取成熟期的海带，称重，进切菜机装置切成10-20cm的海带碎 块。
2、配制固定液配制固定液1和固定液2 固定液1的组成成分为氯化钙和水或海 带组织液2，具体用量为水或海带组织液2用量为200-400L/每吨鲜海带，氯化钙用量为 3-10kg/每吨鲜海带(即占鲜海带重量的0. 3% -1 % )。固定液2的组成成分为氯化钙和海带组织液1或水，具体用量为海带组织液1或 水用量为一次压榨海带渣重量的2-3倍，氯化钙用量为3-10kg/每吨压榨前鲜海带(即占 鲜海带重量的0.3%-1%)。所述的海带组织液1由海带原料经过第一次压榨后获得，海带组织液2由海带原 料经过第二次压榨后获得；3、鲜海带的组织破碎和分级压榨分离a、一级压榨分离将固定液1与海带碎块按200-400L固定液1/每吨鲜海带的进 料比例投入大型组织粉碎设备中，将海带碎块进行组织粉碎。将海带浆状物运至压榨脱水 设备中，进行第一次压榨，使海带原料渣与海带汁液分离，海带原料渣与海带汁液分离率为 1比1. 5至2. 5之间，即压榨出1吨海带原料渣同时得到1. 5-2. 5吨海带汁液，得到一次压 榨海带渣与海带组织液1。海带组织液1添加水至一次压榨海带渣重量的2-3倍后，用于配 制固定液2。b、二级压榨分离一次压榨海带渣再与固定液2混合，其比例为1比2-3，即海带 组织液1或水用量为一次压榨海带渣重量的2-3倍，搅拌均勻后，投入压榨脱水设备中，进 行第二次次压榨分离，海带原料渣与海带汁液分离率为1比3. 5-6. 5之间，得到二次压榨海 带渣与海带组织液2。海带组织液2—部分用于提取碘与甘露醇，另一部分代替水配制固定 液1，用于下一批海带碎块高效预处理。其具体用量为200-400L/每吨鲜海带，如此循环使 用。4、海带固色消化环节一体化将二次压榨海带渣投入消化锅中，加水与36%工业 甲醛缓缓搅拌充分混勻后，静置固色，固色时间为20-50分钟，其中，水用量为二次压榨海 带渣重量的3-6倍，36%工业甲醛用量为25-60L/每吨二次压榨海带渣。固色完成后，加入 碳酸钠和水，60°C搅拌消化1至2小时，待海带渣全部消化完全，得到海带消化液。其中，碳 酸钠用量为85-160kg/每吨二次压榨海带渣，水用量为二次压榨海带渣重量的9-17倍。5、褐藻胶提取将步骤4得到的海带消化液按照正常生产流程提取褐藻胶，其步 骤分别为冲稀、漂浮、精滤、钙析、脱钙、脱水、中和、干燥、粉碎，最后得到褐藻胶产品。6、同期海带生产褐藻胶各项数据比较取同期海带经过正常生产流程提取褐藻 胶，作为评价参照指标，与采用本发明生产的褐藻胶的粘度与得率进行评价。本技术对比已有技术的优点是1、通过采用本技术预处理步骤，将海带原料经组 织粉碎后，实现海带渣液的高效压榨分离，达到海带原料高效预处理的目的，省去海带原料 的浸泡环节，节省时间，同时也节约大量水资源，平均每100吨海带节约用水100-150吨左 右ο2、在褐藻胶生产提取环节，对二次压榨海带渣进行固色时，由于原料呈细小片状 或粉粒状，可以使甲醛很快浸入其中，快速完成固色环节，与以往固色时间需要3-5小时相 比，采用本方法的固色时间只需要20-50分钟；在消化过程中，二次压榨海带渣也更易于消 化，与以往传统3-4小时的消化时间相比，本方法的消化时间只需要1-2小时，可有效提高
生产效率。
3、固色消化环节一体化，将生产环节中固色与消化放在同一个反应锅中进行，可 节省固色设备费用的投入，降低厂家投入成本。
图1:技术路线示意图。
具体实施例方式下面通过实施例结合附图详细叙述本发明的方法步骤它的方法步骤是1、鲜海带切块，2、配制固定液，3、鲜海带组织破碎和分级压榨分 离，4、海带固色消化环节一体化，5、褐藻胶提取，6、同期海带生产褐藻胶各项数据比较。其技术路线如图1所示实施例选取7月份成熟期鲜海带约3. 5吨，经过切菜装置将其切成10-20cm的海带碎块， 将25kg氯化钙溶于0. 7吨水中，配成固定液1，按海带碎块比固定液1以5比1的进料比例 投入大型组织粉碎设备中，进行组织破碎，待海带碎块粉碎为泥浆状后，送至压榨设备进行 渣液分离，得到一次压榨海带渣约1. 4吨，得到海带组织液1约2. 7吨，补水0. 2吨，加入氯 化钙25kg，配制成固定液2，与一次压榨海带渣搅拌混合均勻后，进行二次压榨分离，得到 二次压榨海带渣0. 7吨，海带组织液2约3. 4吨，其中2. 7吨用于提取碘和甘露醇，0. 7吨海 带组织液2备用。再次选取鲜海带约3. 4吨，经过切菜装置切成10-20cm的海带碎块，需用氯化钙 20kg，使用上次得到的海带组织液2代替水配制固定液，按海带碎块比固定液5比1的进料 比例投入大型组织粉碎设备中，进行组织破碎，待海带碎块粉碎成浆状后，送至压榨设备进 行渣液分离，得到一次压榨海带渣约1. 2吨，得到海带组织液1约2. 8吨，加入氯化钙21kg， 配制成固定液2，与一次压榨海带渣搅拌混合均勻后，进行二次压榨分离，得到二次压榨海 带渣0. 6吨，得到海带组织液2约3. 3吨，其中2. 6吨用于提取碘和甘露醇，0. 6吨海带组织 液2备用。第三次取鲜海带约3. 2吨，经过切菜装置将其切成10-20cm的海带碎块，将18kg 氯化钙投入上次的海带组织液2中，配成固定液，按海带碎块比固定液6比1的进料比例投 入大型组织粉碎设备中，进行组织破碎，待海带碎块粉碎成浆状后，送至压榨设备进行渣液 分离，得到一次压榨海带渣约1吨，得到海带组织液1约2. 6吨，加入氯化钙15kg，配成固定 液2，与一次压榨海带渣搅拌混合均勻后，进行二次压榨脱水，得到二次压榨海带渣0. 5吨， 得到海带组织液2约3吨，用于提取碘和甘露醇。分别将二次压榨海带渣0. 7吨、0. 6吨和0. 5吨投入1号、2号和3号消化锅中， 分别加入水3. 2吨、2. 8吨和2. 5吨，加入甲醛溶液35L、30L和27L，缓缓搅拌均勻后，静置 40min进行固色，分别添加碳酸钠80kg,70kg和65kg，加水6. 5吨、7. 2吨和7吨，升温至 60°C，搅拌反应80分钟，得到海带消化液。按照工厂正常生产流程进行褐藻胶的提取，其步骤为冲稀、漂浮、精滤、钙析、脱 钙、脱水、中和、干燥、粉碎，最后得到褐藻胶产品。另取鲜海带3. 5吨，经过传统浸泡、切块、固色、消化等工艺提取褐藻胶产品，作为参照与鲜海带高效预处理和优化生产工艺进行比较。鲜海带传统生产工艺与鲜海带高效预 处理和优化工艺各项数据表1 表 1 通过以上各项数据对比可以看出，经过高效预处理和生产工艺优化的海带，在预 处理时节省浸泡时间、固色时间缩短为40分钟，消化时间缩短为80分钟，在后期褐藻胶产 品的比较当中，得率分别为2. 2 %、2. 1 %和2. 2 %，不低于正常生产的得率2.1%，粘度分别 为2960mPa · s、2900mPa · s和2930mPa · s，均高于正常生产的的褐藻胶粘度2850mPa · s。
权利要求
一种化工用鲜海带高效预处理和褐藻胶提取工艺改进方法，其方法步骤是鲜海带切块、配制固定液、鲜海带组织破碎和分级压榨分离、固色消化环节一体化、褐藻胶提取、同期海带生产褐藻胶各项数据比较；其特征在于所述的配制固定液配制固定液1和固定液2；固定液1的组成成分为氯化钙和水或海带组织液2，其具体用量为水或海带组织液2用量为200 400L/每吨鲜海带，氯化钙用量为3 10kg/每吨鲜海带，即占鲜海带重量的0.3％ 1％；固定液2的组成成分为氯化钙和海带组织液1或水，其具体用量为海带组织液1或水用量为一次压榨海带渣重量的2 3倍，氯化钙用量为3 10kg/每吨压榨前鲜海带，即占鲜海带重量的0.3％ 1％；所述的海带组织液1由海带原料经过第一次压榨分离后获得，海带组织液2由海带原料经过第二次压榨分离后获得；所述的鲜海带的组织破碎和分级压榨分离a、一级压榨分离将固定液1与海带碎块按进料200 400L/每吨鲜海的比例投入大型组织粉碎设备中，将海带碎块进行组织粉碎；将海带浆状物运至压榨脱水设备中，进行第一次压榨，使海带原料渣与海带汁液分离，海带原料渣与海带汁液分离率为1比1.5 2.5之间，即压榨出1吨海带原料渣同时得到1.5 2.5吨海带汁液；得到一次压榨海带渣与海带组织液1，海带组织液1添加水至一次压榨海带渣重量的2 3倍后，用于配制固定液2；b、二级压榨分离一次压榨海带渣再与固定液2混合，其比例为1比2 3，即海带组织液1或水用量为一次压榨海带渣重量的2 3倍，搅拌均匀后，运至压榨脱水设备中，进行第二次压榨分离，海带原料渣与海带汁液分离率为1比3.5 6.5之间，得到二次压榨海带渣与海带组织液2；海带组织液2一部分用于提取碘与甘露醇，另一部分代替水配制固定液1，用于下一批海带碎块高效预处理，其具体用量为200 400L/每吨鲜海带，如此循环使用；所述的固色消化环节一体化将二次压榨海带渣投入消化锅中，加水与36％工业甲醛缓缓搅拌充分混匀后，静置固色，固色时间为20 50分钟，具体用量为水为二次压榨海带渣重量的3 6倍，36％工业甲醛用量为25 60L/每吨二次压榨海带渣；固色完成后，加入碳酸钠和水，60℃搅拌消化1 2小时，待海带渣全部消化完全，得到海带消化液。其中，碳酸钠用量为85 160kg/每吨二次压榨海带渣，水用量为二次压榨海带渣重量的9 17倍。
全文摘要
一种化工用鲜海带高效预处理和褐藻胶提取工艺改进方法；它的方法步骤是鲜海带切块、配制固定液、鲜海带组织破碎和分级压榨分离、固色消化环节一体化、褐藻胶提取、同期海带生产褐藻胶各项数据比较。采用本方法将海带原料进行高效预处理，可省去海带原料浸泡环节，节约水资源，在后续生产时可实现固色消化环节一体化，同时大大缩短固色和消化时间，最后得到褐藻胶产品的粘度与得率均没有受到影响。作为一种改进原料预处理和生产方法，可在褐藻胶生产中推广和应用，有效提高生产效率，减少设备投入费用，带来经济效益。
文档编号C08B37/04GK101906174SQ20101023973
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者冷凯良, 卞永平, 孙伟红, 尚德荣, 李兆新, 李新宁, 王联珠, 翟毓秀, 苗钧魁, 许洋, 谭志军, 邢丽红 申请人:中国水产科学研究院黄海水产研究所