一种脱砷提取羊栖菜中褐藻酸钠等有机物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种脱砷提取羊栖菜中褐藻酸钠等有机物的方法，属于海藻综合利用领域。
【背景技术】
[0002]羊栖菜，一种藻类植物，藻体黄褐色，肥厚多汁，叶状体的变异很大，形状各种各样。生长在低潮带岩石上，多分布于我国沿海。在医学上有食疗的功效。
[0003]羊栖菜对预防甲状腺肿大，降低血液中服固醇，治疗高血压和大肠癌、胃癌，均有一定的功效；并对促进儿童骨路生长，保持皮肤润滑，恢复大脑疲劳，防止衰老等，亦有显着的作用。藻类通常具有富集海水中砷的作用，羊栖菜天然含有大量的砷，尤其是毒性较高的无机砷。砷天然存在于地壳，石头、泥土、水和空气都有微量的砷。在食物中，砷会以有机及无机形态存在。人类摄取到砷的途径，主要是透过进食食物，特别是砷含量较高的水产食物。科学证据显示，就算摄取到的砷只有数克，也会引致急性或亚急性中毒。
[0004]褐藻酸钠作为一种天然高分子物质以其良好的生物降解性和生物相容性，以及良好的增稠性、成膜性、稳定性、絮凝性和螯合性而被广泛应用于化学、生物、医药、食品等领域。我国的褐藻酸钠的产量占世界总产量的40%，居世界首位。
[0005]单质碘呈紫黑色晶体，易升华，升华后易凝华。有毒性和腐蚀性。碘单质遇淀粉会变蓝紫色。主要用于制药物、染料、碘酒、试纸和碘化合物等。碘是人体的必需微量元素之一，健康成人体内的碘的总量为30毫克(20-50毫克)，国家规定在食盐中添加碘的标准为20-30毫克/千克。目前大部分制碘企业经营困难，减弱了对羊栖菜业发展的推动力。
[0006]甘露醇在医药上是良好的利尿剂，降低颅内压、眼内压及治疗肾药、脱水剂、食糖代用品、也用作药片的赋形剂及固体、液体的稀释剂。在工业上，甘露醇可用于塑料行业，制松香酸酯及人造甘油树脂、炸药、雷管(硝化甘露醇)等。在化学分析中用于硼的测定，生物检验上用作细菌培养剂等，发展前景很乐观。
[0007]目前酶解提取法提取褐藻酸钠还不够成熟，往往都只是采用了单一的纤维素酶进行水解，但组成植物细胞壁的有纤维素酶、半纤维素酶、果胶、木质素等成分，他们之间的链接方式或者镶嵌，或者抱合，所以用单一的酶很难彻底破解植物的细胞壁，不能使内容物完全释放。同时，由于目前海带加工工艺存在耗水量大、耗能大、污染严重等问题，致使三大产品生产成本居高不下，导致许多海带加工企业处于微利或亏损的边缘。如何在羊栖菜脱砷的基础上，彻底破解植物的细胞壁，使内容物完全释放，又要避免受到其它人分子物质，如果胶、蛋白质等的干扰，开发出一种降低生产成本、减少污染、能高效提取羊栖菜中的有机物将显得尤为重要。
【发明内容】
[0008]为解决上述技术中存在的技术难题，本发明提供一种脱砷提取羊栖菜中褐藻酸钠等有机物的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤: (1)脱砷处理:将羊栖菜用50-60°C温水清洗三遍，破碎为30-40mm的小段，然后投入到酶解锅中，添加10-15倍水，0.5-1%的EDTA，升温到50-60。。保持45-50分钟；
(2)酶解处理:向上述混合液放于55-60°C的水浴中加入原料重量1.5-2.0%的纤维素酶0.5-0.7%，50-60°C下酶解3-4小时，加入蛋白酶0.3-0.5 %，果胶酶0.3-0.5%，继续酶解3_5h，升温到70-80°C保持10-15min进行酶灭活，离心分离，得到滤液和羊栖菜渣；
(3)提取碘:向酶解离心滤液中加入石灰水调节pH为8-9，过滤，过滤的清液用4M的HCl调节pH为2-3之间，然后加入0.1-0.2%的NaCl，过滤，将滤液经过碱性阴离子交换树月旨，用10-12%的NaOH溶液洗脱树脂，洗脱液用1M的HCl调节pH为2_3，直至碘析出，离心，收集得到粗碘；
(4)提取甘露醇:将提取碘中树脂吸附后剩余的料液，用2-3mg/mL的石灰水调节pH为7-8，过滤，滤液减压浓缩到原有体积的1/3-1/4，然后用95%的乙醇沉淀，离心，得到甘露醇；
(5)稀碱消化:将步骤(2)中酶解预处理后得到的羊栖菜渣用10-13倍量的浓度为1-2%碳酸钠溶液，在50-60°C水浴中进行消化2-3h，然后加入体积5-6倍50_60°C的新鲜饮用水进行稀释l_2h，通过280-300目的絹网过滤；
(6)脱色:上述滤液加入0.2-0.3%的浓度为30%的H2O2，在50-60°C脱色40_50min，然后升温到80-90°C保持25-35min ；
(7)钙凝一离子交换:料液用280-300目的絹网过滤，滤夜缓慢加入体积比30-40:1的浓度为15%的CaCl2溶液,静置l_2h，然后过滤，用水清洗褐藻酸钙纤维中残留的CaCl2溶液及其它杂质；
(8)制褐藻酸钠:褐藻酸钙加入1:10-15的纯化水，然后用10%的NaCl溶液，在50-60°C水浴中进行离子交换，然后用95%的乙醇沉淀，获得褐藻酸钠，褐藻酸钠经脱水、烘干、粉碎得到成品。
[0009]上述的一种脱砷提取羊栖菜中褐藻酸钠等有机物的方法，其特征在于，步骤(2)中的纤维素酶由内切葡聚糖酶45 %、外切β-葡聚糖酶30 %、β-葡萄糖苜酶25%组成；蛋白酶由中性蛋白酶50%、木瓜蛋白酶50%组成；果胶酶由果胶裂解酶55%、果胶酯酶45%组成。
[0010]本发明的有益效果:
本发明以羊栖菜为原料提供羊栖菜脱砷工艺，大大降低了羊栖菜中的砷含量，方法科学、简单易行，安全有效，便于工业化连续操作，不引入新的污染物，不产生新的不安全物质。为羊栖菜的安全食用和接下来相关产品的开发提供了安全保证。以蛋白酶、果胶酶、纤维素酶按科学的配比制成复合酶，避免受到其它人分子物质，如果胶、蛋白质等的干扰，对原料进行预处理，彻底破解植物的细胞壁，将裙带菜孢子叶中的纤维素、蛋白质等主要成分分离出来，并转化为微生物可利用的单糖、寡糖及游离蛋白质，有利于后续褐藻酸钠的提取工艺及产品品质、提高产品提取率，最终实现生产用水可以循环使用；预处理液中的碘和甘露醇浓度较高，提取工艺简单、生产成本降低、能耗降低；与现有工业化生产工艺相比，节水90%以上，大大降低了水资源的消耗及污水排放量，减少环境污染。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
(1)脱砷处理:将羊栖菜10g用50°C温水清洗三遍，破碎为30mm的小段，然后投入到酶解锅中，添加100g水，0.5%m EDTA，升温到50°C保持45分钟；
(2)酶解处理:向上述混合液放于55°C的水浴中加入原料重量1.5%的由内切β -葡聚糖酶45%、外切β-葡聚糖酶30%、β-葡萄糖苜酶25%组成的纤维素酶0.5%，50 °C下酶解3小时，加入由中性蛋白酶50 %、木瓜蛋白酶50 %组成的蛋白酶0.3 %，由果胶裂解酶55%、果胶酯酶45%组成的果胶酶0.3%，继续酶解3h，升温到70°C保持1min进行酶灭活，离心分离，得到滤液和羊栖菜渣；
(3)提取碘:向酶解离心滤液中加入石灰水调节pH为8，过滤，过滤的清液用4M的HCl调节PH为2，然后加入0.1%的NaCl，过滤，将滤液经过碱性阴离子交换树脂，用10%的NaOH溶液洗脱树脂，洗脱液用1M的HCl调