CN101904413B - 利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺，其特征在于：取海带加工过程中产生的固体残渣处理得海带渣粉；将海带渣粉投入碱性溶液中进行浸泡搅拌处理；对处理物料进行压滤得碱处理滤液和碱处理滤渣；向碱处理滤渣中加入盐酸溶液进行浸泡搅拌处理，对处理物料进行压滤得酸处理滤渣和酸处理滤液，将酸处理滤液与碱处理滤液合并得酸碱液；调节酸碱液的pH，添加甲壳素絮凝剂，放置，在酸碱液底部形成蛋白质沉淀；离心收集蛋白质沉淀，干燥得产品粗蛋白粉；取酸处理滤渣，用漂白剂溶液进行漂白，漂白后进行过滤、水洗、干燥处理，即得到产品膳食纤维。它工艺简单合理，有效地对海带渣进行综合利用，可以将海带固形物的利用率提高到45％以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物蛋白质和膳食纤维的提取工艺，特别是一种利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺。
背景技术
在我国，海带加工目前已形成了以褐藻胶、甘露醇、碘为主要产品的工业体系。按干物质计，以上产品中，海带的工业利用率仅达30％左右，还有50％以上的成份成为废弃物。大量富含有机质和营养盐的废弃物被排放，已成为水体富营养化和赤潮诱发的潜在因素，给海洋渔业经济和生态带来破坏和影响。在这种情况下，提高海带资源的综合利用效率显得很有必要。
海带渣是用海带为原料生产海藻酸钠、甘露醇、碘工艺过程中的残渣，成分分析发现藻渣中含有大量的粗纤维、粗蛋白、灰分，是一种宝贵的自然资源。目前海带渣的利用除少部分用作饲料外，用作饲料的海带渣由于纤维素及灰分含量太高而无法推广，所以大部分的海带渣是作为废弃物掩埋、堆肥等，利用效率低下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种工艺简单合理、有效提高海带渣的利用率的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺。
发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺，其特点是，其步骤如下：
(1)原料处理：取海带加工过程中产生的固体残渣，经压滤机压滤或挤压机挤压后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量低于20％，然后粉碎至粒度至10-80目，即得海带渣粉；
(2)碱处理：将海带渣粉投入浓度为0.1-2.5mol/L的氢氧化钠溶液或纯碱 溶液中进行浸泡、搅拌处理；海带渣粉与氢氧化钠溶液或纯碱溶液的重量体积比(单位：g/ml，全文同)为1∶3-30，处理温度为10-100℃，处理时间为20min-20h；处理结束后，对处理物料进行压滤得碱处理滤液和碱处理滤渣；
(3)酸处理：向碱处理滤渣中加入浓度为0.1-2.0mol/L盐酸溶液进行浸泡、搅拌处理，碱处理滤渣与盐酸溶液的重量体积比为1∶3-30，处理温度为10-90℃，处理时间为20min-20h；处理结束后，对处理物料进行压滤得酸处理滤渣和酸处理滤液，将酸处理滤液与碱处理滤液合并得酸碱液；
(4)成品制得：调节酸碱液的pH至2-7后，向其中添加适量的甲壳素絮凝剂，常温下放置2-48h后，在酸碱液底部形成蛋白质沉淀；离心收集蛋白质沉淀，干燥，得产品粗蛋白粉；取酸处理滤渣，用浓度为0.1-5％的漂白剂溶液进行漂白，酸处理滤渣与漂白剂溶液的重量体积比为1∶3-50，控制漂白物料的pH为6-11，漂白处理2-50h；漂白后进行过滤、水洗、干燥处理，即得到产品膳食纤维。
以上所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺，其优选的技术方案如下：
(1)原料处理：取海带加工过程中产生的固体残渣，经压滤机压滤或挤压机挤压后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量为10-20％即得原料海带渣；然后将海带渣粉碎至粒度至20-60目，得海带渣粉；
(2)碱处理：将海带渣粉投入浓度为0.5-2.0mol/L的氢氧化钠溶液或纯碱溶液中进行浸泡、搅拌处理；海带渣粉与氢氧化钠溶液或纯碱溶液的重量体积比为1∶10-20，处理温度为20-80℃，处理时间为40min-10h；处理结束后，对处理物料进行压滤得碱处理滤液和碱处理滤渣；
(3)酸处理：向碱处理滤渣中加入浓度为0.5-1.5mol/L盐酸溶液进行浸泡、搅拌处理，碱处理滤渣与盐酸溶液的重量体积比为1∶10-20，处理温度为20-80℃，处理时间为40min-10h；处理结束后，对处理物料进行压 滤得酸处理滤渣和酸处理滤液，将酸处理滤液与碱处理滤液合并得酸碱液；
(4)成品制得：调节酸碱液的pH至3-6后，向其中添加适量的甲壳素絮凝剂，常温下放置5-40h后，在酸碱液底部形成蛋白质沉淀；离心收集蛋白质沉淀，干燥，得产品粗蛋白粉；取酸处理滤渣，用浓度为0.5-2％的漂白剂溶液进行漂白，酸处理滤渣与漂白剂溶液的重量体积比为1∶10-30，控制漂白物料的pH为7-10，漂白处理5-40h；漂白后进行过滤、水洗、干燥处理，即得到产品膳食纤维。
以上所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺技术方案的步骤(3)中，在对碱处理滤渣进行浸泡、搅拌处理前，可以用清水对碱处理滤渣进行清洗，压滤，并将滤液合并至碱处理滤液中。
以上所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺技术方案的步骤(3)中，可以用清水洗涤酸处理滤渣，压滤，再将滤液合并至酸碱液中。
以上所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺技术方案的步骤(4)中，所述的漂白剂优选为次氯酸钠、过氧化氢或臭氧。
本发明的原料海带渣是用海带为原料生产海藻酸钠、甘露醇、碘工艺过程中的残渣。例如：海藻酸钠的生产过程中，浸泡后的海带经过碱液消化，过滤得到的不溶性组分，以及胶液稀释后漂浮的悬浮性固体均可作为原料海带渣。初步原料分析得出，在海带渣中，蛋白质的含量为23.68％(凯氏定氮法)左右，灰分含量为21.0％(灼烧法)左右，粗纤维的含量最多，达到45.2％(弱酸弱碱法)左右。由此可见，在海带渣中含量最大的成分是纤维素和蛋白质。
经检测，用本发明方法制得的粗蛋白粉的蛋白质含量大于40％(干重)，制得的膳食纤维中纤维素含量大于60％(干重)，制取的膳食纤维样品持水力和膨胀力分别为504.25％和4.2ml/g，大于常用小麦麸皮膳食纤维持水力：400％，膨胀力：4ml/g，不溶性膳食纤维的含量80％。本发明工艺简单合理，可以有效地对海带渣进行综合利用，可以将海带固形物的利用率由30％提高到45％以上。本发明工艺得到的蛋白质可用于饲料行业，膳食纤维可作为食品添 加剂应用。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1。一种利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺，其步骤如下：
(1)原料处理：取海带加工过程中产生的固体残渣，经压滤机压滤或挤压机挤压后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量低于20％，然后粉碎至粒度至10目，即得海带渣粉；
(2)碱处理：将海带渣粉投入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液或纯碱溶液中进行浸泡、搅拌处理；海带渣粉与氢氧化钠溶液或纯碱溶液的重量体积比为1∶3，处理温度为10℃，处理时间为20min；处理结束后，对处理物料进行压滤得碱处理滤液和碱处理滤渣；
(3)酸处理：向碱处理滤渣中加入浓度为0.1mol/L盐酸溶液进行浸泡、搅拌处理，碱处理滤渣与盐酸溶液的重量体积比为1∶3，处理温度为10℃，处理时间为20min；处理结束后，对处理物料进行压滤得酸处理滤渣和酸处理滤液，将酸处理滤液与碱处理滤液合并得酸碱液；
(4)成品制得：调节酸碱液的pH至2后，向其中添加适量的甲壳素絮凝剂，常温下放置2h后，在酸碱液底部形成蛋白质沉淀；离心收集蛋白质沉淀，干燥，得产品粗蛋白粉；取酸处理滤渣，用浓度为0.1％的漂白剂溶液进行漂白，酸处理滤渣与漂白剂溶液的重量体积比为1∶3，控制漂白物料的pH为6，漂白处理2h；漂白后进行过滤、水洗、干燥处理，即得到产品膳食纤维。
实施例2。一种利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺，其步骤如下：
(1)原料处理：取海带加工过程中产生的固体残渣，经压滤机压滤或挤压机挤压后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量低于20％，然后粉碎至粒度至80目，即得海带渣粉；
(2)碱处理：将海带渣粉投入浓度为2.5mol/L的氢氧化钠溶液或纯碱溶液 中进行浸泡、搅拌处理；海带渣粉与氢氧化钠溶液或纯碱溶液的重量体积比为1∶30，处理温度为100℃，处理时间为20h；处理结束后，对处理物料进行压滤得碱处理滤液和碱处理滤渣；
(3)酸处理：向碱处理滤渣中加入浓度为2.0mol/L盐酸溶液进行浸泡、搅拌处理，碱处理滤渣与盐酸溶液的重量体积比为1∶30，处理温度为90℃，处理时间为20h；处理结束后，对处理物料进行压滤得酸处理滤渣和酸处理滤液，将酸处理滤液与碱处理滤液合并得酸碱液；
(4)成品制得：调节酸碱液的pH至7后，向其中添加适量的甲壳素絮凝剂，常温下放置2-48h后，在酸碱液底部形成蛋白质沉淀；离心收集蛋白质沉淀，干燥，得产品粗蛋白粉；取酸处理滤渣，用浓度为5％的漂白剂溶液进行漂白，酸处理滤渣与漂白剂溶液的重量体积比为1∶50，控制漂白物料的pH为11，漂白处理50h；漂白后进行过滤、水洗、干燥处理，即得到产品膳食纤维。
实施例3。一种利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺，其步骤如下：
(1)原料处理：取海带加工过程中产生的固体残渣，经压滤机压滤或挤压机挤压后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量为15％，然后粉碎至粒度至40目，即得海带渣粉；
(2)碱处理：将海带渣粉投入浓度为1.0mol/L的氢氧化钠溶液或纯碱溶液中进行浸泡、搅拌处理；海带渣粉与氢氧化钠溶液或纯碱溶液的重量体积比为1∶15，处理温度为40℃，处理时间为5h；处理结束后，对处理物料进行压滤得碱处理滤液和碱处理滤渣；
(3)酸处理：向碱处理滤渣中加入浓度为1.0mol/L盐酸溶液进行浸泡、搅拌处理，碱处理滤渣与盐酸溶液的重量体积比为1∶15，处理温度为40℃，处理时间为5h；处理结束后，对处理物料进行压滤得酸处理滤渣和酸处理滤液，将酸处理滤液与碱处理滤液合并得酸碱液；
(4)成品制得：调节酸碱液的pH至4.5后，向其中添加适量的甲壳素絮凝剂，常温下放置24h后，在酸碱液底部形成蛋白质沉淀；离心收集蛋白 质沉淀，干燥，得产品粗蛋白粉；取酸处理滤渣，用浓度为2％的漂白剂溶液进行漂白，酸处理滤渣与漂白剂溶液的重量体积比为1∶25，控制漂白物料的pH为9，漂白处理24h；漂白后进行过滤、水洗、干燥处理，即得到产品膳食纤维。
实施例4。一种利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺，其步骤如下：
(1)原料处理：取海带加工过程中产生的固体残渣，经压滤机压滤或挤压机挤压后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量为10％即得原料海带渣；然后将海带渣粉碎至粒度至20目，得海带渣粉；
(2)碱处理：将海带渣粉投入浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液或纯碱溶液中进行浸泡、搅拌处理；海带渣粉与氢氧化钠溶液或纯碱溶液的重量体积比为1∶10，处理温度为20℃，处理时间为40min；处理结束后，对处理物料进行压滤得碱处理滤液和碱处理滤渣；
(3)酸处理：向碱处理滤渣中加入浓度为0.5mol/L盐酸溶液进行浸泡、搅拌处理，碱处理滤渣与盐酸溶液的重量体积比为1∶10，处理温度为20℃，处理时间为40min；处理结束后，对处理物料进行压滤得酸处理滤渣和酸处理滤液，将酸处理滤液与碱处理滤液合并得酸碱液；
(4)成品制得：调节酸碱液的pH至3后，向其中添加适量的甲壳素絮凝剂，常温下放置5h后，在酸碱液底部形成蛋白质沉淀；离心收集蛋白质沉淀，干燥，得产品粗蛋白粉；取酸处理滤渣，用浓度为0.5％的漂白剂溶液进行漂白，酸处理滤渣与漂白剂溶液的重量体积比为1∶10，控制漂白物料的pH为7，漂白处理5h；漂白后进行过滤、水洗、干燥处理，即得到产品膳食纤维。
实施例5。一种利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺，其步骤如下：
(1)原料处理：取海带加工过程中产生的固体残渣，经压滤机压滤或挤压机挤压后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量为20％即得原料海带渣；然后将海带渣粉碎至粒度至60目，得海带渣粉；
(2)碱处理：将海带渣粉投入浓度为2.0mol/L的氢氧化钠溶液或纯碱溶液 中进行浸泡、搅拌处理；海带渣粉与氢氧化钠溶液或纯碱溶液的重量体积比为1∶20，处理温度为80℃，处理时间为10h；处理结束后，对处理物料进行压滤得碱处理滤液和碱处理滤渣；
(3)酸处理：向碱处理滤渣中加入浓度为1.5mol/L盐酸溶液进行浸泡、搅拌处理，碱处理滤渣与盐酸溶液的重量体积比为1∶20，处理温度为80℃，处理时间为10h；处理结束后，对处理物料进行压滤得酸处理滤渣和酸处理滤液，将酸处理滤液与碱处理滤液合并得酸碱液；
(4)成品制得：调节酸碱液的pH至6后，向其中添加适量的甲壳素絮凝剂，常温下放置40h后，在酸碱液底部形成蛋白质沉淀；离心收集蛋白质沉淀，干燥，得产品粗蛋白粉；取酸处理滤渣，用浓度为2％的漂白剂溶液进行漂白，酸处理滤渣与漂白剂溶液的重量体积比为1∶30，控制漂白物料的pH为10，漂白处理40h；漂白后进行过滤、水洗、干燥处理，即得到产品膳食纤维。
实施例6。实施例1-5任何一项所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺的步骤(3)中，在对碱处理滤渣进行浸泡、搅拌处理前，用清水对碱处理滤渣进行清洗，压滤，并将滤液合并至碱处理滤液中。
实施例6。实施例1-5任何一项所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺的步骤(3)中，用清水洗涤酸处理滤渣，压滤，再将滤液合并至酸碱液中。
实施例7。实施例1-5任何一项所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的工艺的步骤(4)中，所述的漂白剂为次氯酸钠、过氧化氢或臭氧。
Claims (5)
1.一种利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)原料处理：取海带加工过程中产生的固体残渣，经压滤机压滤或挤压机挤压后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量低于20％，然后粉碎至粒度至10-80目，即得海带渣粉；
(2)碱处理：将海带渣粉投入浓度为0.1-2.5mol/L的氢氧化钠溶液或纯碱溶液中进行浸泡、搅拌处理；海带渣粉与氢氧化钠溶液或纯碱溶液的重量体积比为1∶3-30，处理温度为10-100℃，处理时间为20min-20h；处理结束后，对处理物料进行压滤得碱处理滤液和碱处理滤渣；
(3)酸处理：向碱处理滤渣中加入浓度为0.1-2.0mol/L盐酸溶液进行浸泡、搅拌处理，碱处理滤渣与盐酸溶液的重量体积比为1∶3-30，处理温度为10-90℃，处理时间为20min-20h；处理结束后，对处理物料进行压滤得酸处理滤渣和酸处理滤液，将酸处理滤液与碱处理滤液合并得酸碱液；
(4)成品制得：调节酸碱液的pH至2-7后，向其中添加适量的甲壳素絮凝剂，常温下放置2-48h后，在酸碱液底部形成蛋白质沉淀；离心收集蛋白质沉淀，干燥，得产品粗蛋白粉；取酸处理滤渣，用浓度为0.1-5％的漂白剂溶液进行漂白，酸处理滤渣与漂白剂溶液的重量体积比为1∶3-50，控制漂白物料的pH为6-11，漂白处理2-50h；漂白后进行过滤、水洗、干燥处理，即得到产品膳食纤维。
2.根据权利要求1所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的方法，其特征在于，其步骤如下：
(1)原料处理：取海带加工过程中产生的固体残渣，经压滤机压滤或挤压机挤压后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量为10-20％即得原料海带渣；然后将海带渣粉碎至粒度至20-60目，得海带渣粉；
(2)碱处理：将海带渣粉投入浓度为0.5-2.0mol/L的氢氧化钠溶液或纯碱溶液中进行浸泡、搅拌处理；海带渣粉与氢氧化钠溶液或纯碱溶液的重量体积比为1∶10-20，处理温度为20-80℃，处理时间为40min-10h；处理结束后，对处理物料进行压滤得碱处理滤液和碱处理滤渣；
(3)酸处理：向碱处理滤渣中加入浓度为0.5-1.5mol/L盐酸溶液进行浸泡、搅拌处理，碱处理滤渣与盐酸溶液的重量体积比为1∶10-20，处理温度为20-80℃，处理时间为40min-10h；处理结束后，对处理物料进行压滤得酸处理滤渣和酸处理滤液，将酸处理滤液与碱处理滤液合并得酸碱液；
(4)成品制得：调节酸碱液的pH至3-6后，向其中添加适量的甲壳素絮凝剂，常温下放置5-40h后，在酸碱液底部形成蛋白质沉淀；离心收集蛋白质沉淀，干燥，得产品粗蛋白粉；取酸处理滤渣，用浓度为0.5-2％的漂白剂溶液进行漂白，酸处理滤渣与漂白剂溶液的重量体积比为1∶10-30，控制漂白物料的pH为7-10，漂白处理5-40h；漂白后进行过滤、水洗、干燥处理，即得到产品膳食纤维。
3.根据权利要求1或2所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的方法，其特征在于：步骤(3)中，在对碱处理滤渣进行浸泡、搅拌处理前，用清水对碱处理滤渣进行清洗，压滤，并将滤液合并至碱处理滤液中。
4.根据权利要求1或2所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的方法，其特征在于：步骤(3)中，用清水洗涤酸处理滤渣，压滤，再将滤液合并至酸碱液中。
5.根据权利要求1或2所述的利用海带渣提取蛋白质和膳食纤维的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述的漂白剂为次氯酸钠、过氧化氢或臭氧。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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