一种电化学清洗碱性江蓠的方法

文档序号:27256440发布日期:2021-11-05 19:49阅读:122来源:国知局

1.本发明涉及琼脂绿色生产的技术领域,具体涉及一种电化学清洗碱性江蓠的方法。


背景技术:

2.琼脂又名琼胶,是一种主要从江蓠、石花菜等红藻中提取出来的天然多糖,具有凝胶、增稠等性能,广泛应用于食品、医药和生物等领域中。目前,全世界琼脂的生产原料60%来源于江蓠菜属。传统江蓠琼脂的生产工艺主要包括碱处理、水洗、酸化、漂白、水洗、煮胶凝胶、脱水干燥等,其中,碱处理因能脱除琼脂分子上的硫酸基团,增强琼脂凝胶强度而广泛应用于江蓠琼脂的提取过程中,据相关文献报道,每生产1t琼脂需要消耗700kg碱,其中碱处理后江蓠吸收的碱约占36%,导致后期清洗碱性江蓠用水增多,从而为清洗出的低浓度碱液和废水进一步处理增加难度。
3.目前,对于江蓠琼脂生产节碱和清洗用水的研究多集中于碱处理工艺和清洗工艺的优化,碱处理普遍采用高温稀碱法代替浓碱。翁慧芬等通过酶法辅助提取琼脂,节省碱消耗量,开发出琼脂绿色生产工艺,但是琼脂附加成本也同时提高。


技术实现要素:

4.本发明旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明提出一种电化学氧化清洗碱性江蓠的方法,该方法通过电化学氧化对碱处理后的江蓠菜进行电解,可达到快速洗出江蓠中碱液的目的,并为解决如何降低后续清洗用水消耗大的问题提供新思路。
5.为了实现上述目的,本发明提出一种电化学清洗碱性江蓠的方法,其包括:
6.在电解槽中按10:1的固液比加入水和碱性江蓠,电解槽中阴阳极放置钌铱钛极板,极板间距设置6cm~18cm,以导线连接直流电源进行电解以将碱从江蓠中转移到水中。
7.根据本发明实施例的电化学清洗碱性江蓠的方法,其通过电化学氧化的方法对碱处理后的江蓠进行电解,在钌铱钛阴阳两极上进行相同电化当量的电化学反应,使碱由江蓠中快速转移到溶液中,实现了快速洗江蓠中的碱液的目的,并为解决如何降低后续清洗用水消耗大的问题提供新思路。
8.另外,根据本发明上述实施例提出的电化学清洗碱性江蓠的方法,还可以具有如下附加的技术特征:
9.可选地,所述碱性江蓠为:将干江蓠按照1:15~1:18的固液比加入6%~8%的naoh溶液,置于85℃~90℃的水浴锅处理2.5h~3.5h,过滤碱液得到。
10.可选地,电解槽的材料为有机玻璃,尺寸为180mm*70mm*100mm(长*宽*高)。
11.可选地,所述钌铱钛极板的有效面积分别为3990mm2(规格为100mm*21mm+63mm*30mm,厚度1mm)~8190mm2(规格为130mm*63mm,厚度1mm)。
12.可选地,电解设置的电压为3v~11v。
13.可选地,电解槽中极板间距为6cm~18cm。
14.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
15.以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解,本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤;还应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且,除非另有说明,各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具,而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容的情况下,当亦视为本发明可实施的范畴。
16.为了更好的理解上述技术方案,下面更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
17.本发明采用的试材皆为普通市售品,皆可于市场购得。
18.其中,电解液的性质测试采用:
19.通过ph计测定碱液的ph变化。
20.下面参考具体实施例,对本发明进行描述,需要说明的是,这些实施例仅仅是描述性的,而不以任何方式限制本发明。
21.实施例1
22.极板面积采用3990mm2,极板间距设置12cm,电压设置5v:
23.(1)碱处理:将预处理好的干江蓠按照1:15(g/cm3)的固液比加入7%的naoh,置于85℃的水浴锅处理3h,过滤碱液得到碱性江蓠。
24.(2)电解:在电解槽中按10:1(g/cm3)的固液比加入水和过滤得到的碱性江蓠,设置5v电压,阴阳极放置3990mm2的钌铱钛极板,极板间距设置12cm,以导线连接直流电源进行电解,分别在0min、20min、40min、60min、80min、100min和120min电解时间下取电解液。
25.本实施例中,电解液的ph在0min最低,为12.84,在120min最高,为13.03;电导率在0min最低,为18.23ms
·
cm
‑1,在100min中最高,为23.50ms
·
cm
‑1。
26.实施例2
27.极板面积采用8190mm2,极板间距设置12cm,电压设置5v:
28.(1)碱处理:将预处理好的干江蓠按照1:15(g/cm3)的固液比加入7%的naoh,置于85℃的水浴锅处理3h,过滤碱液得到碱性江蓠。
29.(2)电解:在电解槽中按10:1(g/cm3)的固液比加入水和过滤得到的碱性江蓠,设置5v电压,阴阳极放置8190mm2的钌铱钛极板,极板间距设置12cm,以导线连接直流电源进行电解,分别在0min、20min、40min、60min、80min、100min和120min电解时间下取电解液。
30.本实施例中,电解液的ph在0min最低,为12.92,在120min最高,为13.02;电导率在0min最低,为17.53ms
·
cm
‑1,在120min中最高,为22.03ms
·
cm
‑1。
31.实施例3
32.极板面积采用3990mm2,极板间距设置18cm,电压设置5v:
33.(1)碱处理:将预处理好的干江蓠按照1:15(g/cm3)的固液比加入7%的naoh,置于85℃的水浴锅处理3h,过滤碱液得到碱性江蓠。
34.(2)电解:在电解槽中按10:1(g/cm3)的固液比加入水和过滤得到的碱性江蓠,设置5v电压,阴阳极放置3990mm2的钌铱钛极板,极板间距设置18cm,以导线连接直流电源进行电解,分别在0min、20min、40min、60min、80min、100min和120min电解时间下取电解液。
35.本实施例中,电解液的ph在0min最低,为12.96,在80min、100min和120min最高,为12.98;电导率在0min最低,为18.23ms
·
cm
‑1,在60min最高,为23.07ms
·
cm
‑1。
36.实施例4
37.极板面积采用3990mm2,极板间距设置12cm,电压设置11v:
38.(1)碱处理:将预处理好的干江蓠按照1:15(g/cm3)的固液比加入7%的naoh,置于85℃的水浴锅处理3h,过滤碱液得到碱性江蓠。
39.(2)电解:在电解槽中按10:1(g/cm3)的固液比加入水和过滤得到的碱性江蓠,设置11v电压,阴阳极放置39990mm2的钌铱钛极板,极板间距设置12cm,以导线连接直流电源进行电解,分别在0min、20min、40min、60min、80min、100min和120min电解时间下取电解液。
40.本实施例中,电解液的ph在0min最低,为12.85,在20min最高,为12.93;电导率在0min最低,为18.98ms
·
cm
‑1,在80min最高,为23.40ms
·
cm
‑1。
41.对比例
42.静置:
43.(1)碱处理:将预处理好的干江蓠按照1:15(g/cm3)的固液比加入7%的naoh,置于85℃的水浴锅处理3h,过滤碱液得到碱性江蓠。
44.(2)静置:在电解槽中按10:1(g/cm3)的固液比加入水和过滤得到的碱性江蓠,分别在0min、20min、40min、60min、80min、100min和120min时间下取溶出稀碱液。
45.本实施例中,溶出稀碱液的ph在0min最低,为12.85,在60min最高,为12.97;电导率在0min最低,为17.89ms
·
cm
‑1,在60min最高,为21.30ms
·
cm
‑1。
46.综上,结合上述实施例1~4和对比例,当极板面积采用3990mm2,极板间距设置12cm,电压设置5v时,在0min~120min的时间里,电解以后电解液的ph值均大于13.00,比静置的江蓠菜溶出碱液的ph高,且该电解条件下的电导率,比静置江蓠溶出碱液的电导率普遍偏高,随着时间的延长,静置的碱处理江蓠溶出碱液浓度和电导率下降,可能是江蓠对溶液中的溶出碱吸附的结果。
47.根据本实施例发明的一种电化学清洗碱性江蓠的方法,通过电化学氧化对碱处理后的江蓠菜进行电解,将碱处理后吸附到江蓠中的碱快速电解到溶液中,达到了快速洗江蓠中的碱液的目的,且每生产1吨琼脂约降低后续清洗用水3600吨,节省了水资源,实现了江蓠琼脂的绿色生产。
48.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可
以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
49.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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