CN102070728B - 一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，其通过如下步骤实现：1.伊谷草藻体洗净晾干；2.藻体用碱液浸泡；3.过滤，藻体用清水洗净；4.藻体加入蒸馏水于加压下进行第一次提胶；5.混合液过滤得滤液和滤渣；6.滤液趁热加入活性炭脱色；7.趁热过滤，滤液冷却后为胶体，胶体经处理而成为一次琼脂；8.藻体即滤渣再加入碱液于加压下进行第二次提胶；9.取出二次提取后的混合液过滤得滤液和滤渣；10.滤液冷却后为胶体，胶体经处理而成为二次琼脂。本发明从伊谷草中提取出的琼脂各项性能指标优良，运用低碱加压工艺，方法简便易行，提升了伊谷草的利用价值，有望取得良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及琼脂的生产工艺，具体是从伊谷草中提取琼脂的生产工艺。
背景技术
琼脂，又称洋菜，冻粉等，其主要成分是琼脂糖和琼胶酯，它是由海藻中提取的多糖体。琼脂为亲水性胶体，具有在浓度低至0.3％仍能形成相当稳定的凝胶的这一独特性质，是目前世界上用途最广泛的海藻胶之一，在食品工业、医药工业、日用化工、生物工程等许多方面有着广泛的应用。琼脂经过进一步处理可以得到琼脂糖。琼脂糖是一种具有高凝胶特性的天然多糖，作为优良的惰性载体和高分子筛在对微生物蛋白质等生物材料的分离技术中得到广泛的应用，是高级生物化学、分子生物学、免疫学、现代生物工程技术的基础物质和重要材料。据不完全统计，每年琼胶的全球需求量约为3万吨，而近十多年来，由于受到原料的限制，全世界琼脂的年生产量仅为2万吨左右，供需缺口1万多吨。国际市场的琼脂价格也不断上升，由2005年6月的9750美元/吨，7月份涨至的11450美元/吨，2008年国际市场的价格达2万美元/吨。因此，琼胶每年约有5亿美元的市场，并且其需求还在不断增加。
目前已知的可用于提取琼脂的海藻有凝花菜属、石花菜属、伊谷草属、江蓠属和紫菜属等的几十个品种。生产琼胶的原料即琼胶原藻过去一直是以石花菜为主，现墨西哥等国的主要琼胶生产原料依旧是石花菜。后来发现碱处理可大大改善江蓠琼胶的性能、尤其是石花菜资源被过度开采以及江蓠大面积养殖获得成功之后，江蓠已成为世界范围内生产琼脂的主要原料、在智利、阿根廷、菲律宾、泰国、印度、中国、日本、越南、北非、中国台湾等国家和地区都有大面积的养殖场。其次，还有新西兰等地用鸡毛菜，俄罗斯，朝鲜等地用伊谷草，日本用刺盾藻来生产琼脂的研究。我国除了用石花菜和江蓠做主要原料生产琼脂外、还有用后期坛紫菜生产琼脂的，但琼脂的生产原料仍需进一步扩充以满足日益增长的市场需求。
伊谷草(Ahnfeltia Tobuchiensis)大多在近海沿岸天然生长，容易获得。在六十年代初期，我国首次从朝鲜引进伊谷草，但是大部分尚未得到很好利用，其开发利用价值低。伊谷草本身含有丰富的超氧化物歧化酶(SOD)，在国际上一直作为很多化妆品的重要原料而备受推崇。但是除此之外，经研究发现，从伊谷草中提取的琼脂硫酸基含量较少，利用这一特点，可以用较简单的步骤从伊谷草中得到高附加值的琼脂糖，大大提高伊谷草的商业价值。然而，目前从伊谷草提取琼脂仍然延用传统的江蓠生产琼脂的方法，由于生长特性和理化性能的差异，传统的方法不适合伊谷草提取琼脂，存在着漂白效果差、胶液提取率低等问题。因此，亟待提出一个针对伊谷草提取琼脂较为行之有效的加工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，有效地把低值非食用的伊谷草加工成高附加值的琼脂。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
1、一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，其特征在于：通过如下步骤实现：
a.伊谷草藻体洗净晾干；
b.藻体用浓度为10-100g/L的碱液于80-110℃下浸泡0.5-4.0h；
c.过滤，藻体用清水洗净；
d.藻体加入蒸馏水于100℃和0.1-0.8MPa的压力下进行第一次提胶；
e.对所得的混合液进行过滤，得滤液和滤渣；
f.在所述滤液中趁热加入活性炭脱色；
g.趁热过滤除去活性炭，得到的滤液冷却后为胶体，胶体经处理而成为一次琼脂；
h.藻体即滤渣再加入pH为7.0-9.0的碱溶液于100℃和0.05-0.8MPa的压力下，进行第二次提胶；
i.取出二次提取后的混合液过滤得滤液和滤渣；
j.在所述滤液中趁热加入活性碳脱色；
k.趁热过滤除去活性炭，滤液冷却后为胶体，胶体经处理而成为二次琼脂。
所述步骤b中，碱液采用氢氧化钙溶液，氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，且碱液的用量为藻体重的15-20倍。
所述步骤c中藻体用清水洗至pH为7.0-9.0；
所述步骤d中蒸馏水的用量为藻体重的10-40倍，提胶时间为1.0-8.0h。
所述步骤f，j中活性炭的用量为1.0-10.0g/L。
所述步骤g，k中滤液冷却后的胶体依次经切片，冷冻，脱水，干燥，粉碎处理而分别成为一次琼脂和二次琼脂。
所述步骤h中，碱溶液的用量为滤渣重的8-20倍，提胶时间为1.0-5.0h。
采用上述方案后，本发明具有如下优点和技术成果：
1、应用该项工艺技术提取的琼脂，凝胶强度和出胶率均较高，具有较高的附加值，且产品琼脂的硫酸根含量较低，是生产琼脂糖的良好原料；
2、利用本加工方法，提高了伊谷草的利用和开发价值，填补了国内的空白；
3、该工艺技术操作简单，生产成本低，且产品质量稳定，可提高企业的经济效益。
具体实施方式
实施例1
一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，通过如下步骤实现：
1.伊谷草藻体洗净晾干；
2.藻体用20倍重的浓度为20g/L的氢氧化钙溶液于100℃浸泡2h；
3.过滤，藻体用清水洗至pH为8.5左右；
4.藻体加入20倍重的蒸馏水于100℃和0.3MPa的压力下，进行第一次提胶6.5h；
5.混合液(藻体与琼脂提取液的混合体)用纱布过滤得滤液和滤渣；
6.趁热在滤液中加入5g/L活性炭对滤液进行脱色；
7.趁热过滤除去活性炭，滤液冷却后为胶体，胶体经切片，冷冻，脱水，干燥，粉碎处理而成为一次琼脂；
8.滤渣用20倍重的pH为8.5的氢氧化钙溶液(3g/L)于100℃和0.3MPa的压力下，进行第二次提胶4.5h；
9.二次提取后的混合液(滤渣与琼脂提取液的混合体)用纱布过滤得滤液和滤渣；
10.趁热在滤液中加入10.0g/L活性炭对滤液进行脱色；
11.趁热过滤除去活性炭，滤液冷却后为胶体，胶体经切片，冷冻，脱水，干燥，粉碎处理而成为二次琼脂。
本实施例中，所得到的琼脂产品，颜色较类白色，总产率为12.2％，其中一次琼脂的产率为8.9％、凝胶强度为1464g/cm2(1.5％浓度)，二次琼脂的产率为3.3％、凝胶强度为1350g/cm2(1.5％浓度)。
实施例2
一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，通过如下步骤实现：
1.伊谷草藻体洗净晾干；
2.藻体用20倍重的浓度为80g/L的氢氧化钠溶液于80℃浸泡2h；
3.过滤，藻体用清水洗至pH为8.5左右；
4.藻体加入20倍重的蒸馏水于100℃和0.6MPa的压力下，进行第一次提胶2.0h；
5.混合液(藻体与琼脂提取液的混合体)用纱布过滤得滤液和滤渣；
6.趁热在滤液中加入5g/L活性炭对滤液进行脱色；
7.趁热过滤除去活性炭，滤液冷却后为胶体，胶体经切片，冷冻，脱水，干燥，粉碎处理而成为一次琼脂；
8.滤渣用15倍重的pH为8.5的氢氧化钠溶液于100℃和0.4MPa的压力下，进行第二次提胶3.0h；
9.二次提取后的混合液(滤渣与琼脂提取液的混合体)用纱布过滤得滤液和滤渣；
10.趁热在滤液中加入5.0g/L活性炭对滤液进行脱色；
11.趁热过滤除去活性炭，滤液冷却后为胶体，胶体经切片，冷冻，脱水，干燥，粉碎处理而成为二次琼脂。
本实施例中，得到的产品琼脂颜色为类白色，总产率为11.7％，其中一次琼脂的产率为8.7％、凝胶强度为1504g/cm2(1.5％浓度)，二次琼脂的产率为3.0％、凝胶强度为1380g/cm2(1.5％浓度)。
Claims (7)
1.一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，其特征在于：通过如下步骤实现：
a.伊谷草藻体洗净晾干；
b.藻体用浓度为10-100g/L的碱液于80-110℃下浸泡0.5-4.0h；
c.过滤，藻体用清水洗净；
d.藻体加入蒸馏水于100℃和0.1-0.8MPa的压力下进行第一次提胶；
e.对所得的混合液进行过滤，得滤液和滤渣；
f.在所述滤液中趁热加入活性炭脱色；
g.趁热过滤除去活性炭，得到的滤液冷却后为胶体，胶体经处理而成为一次琼脂；
h.藻体即滤渣再加入pH为7.0-9.0的碱溶液于100℃和0.05-0.8MPa的压力下，进行第二次提胶；
i.取出二次提取后的混合液过滤得滤液和滤渣；
j.在所述滤液中趁热加入活性炭脱色；
k.趁热过滤除去活性炭，滤液冷却后为胶体，胶体经处理而成为二次琼脂。
2.根据权利要求1所述的一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，其特征在于：所述步骤b中，碱液采用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，且碱液的用量为藻体重的15-20倍。
3.根据权利要求1所述的一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，其特征在于：所述步骤c中藻体用清水洗至pH为7.0-9.0；
4.根据权利要求1所述的一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，其特征在于：所述步骤d中蒸馏水的用量为藻体重的10-40倍，提胶时间为1.0-8.0h。
5.根据权利要求1所述的一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，其特征在于：所述步骤f，j中活性炭的用量为1.0-10.0g/L。
6.根据权利要求1所述的一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，其特征在于：所述步骤g，k中滤液冷却后的胶体依次经切片，冷冻，脱水，干燥，粉碎处理而分别成为一次琼脂和二次琼脂。
7.根据权利要求1所述的一种从伊谷草中提取琼脂的生产工艺，其特征在于：所述步骤h中，碱溶液的用量为滤渣重的8-20倍，提胶时间为1.0-5.0h。
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