发明内容
针对现有技术提取海藻碘工艺复杂,重金属含量高等缺陷,本发明提供了一种海藻碘的提取方法,即钙离子沉降法,并用该方法提取的溶液制备了海藻碘浓缩液、海藻碘晶和海藻碘盐。
本发明主要的技术方案是:在海带的Na2CO3和甘油的浸出液中加入适量的钙化合物,沉降后得到清液,浓缩清液即得海藻碘。该方法有效去除了海藻碘产品中的重金属含量,并且海藻碘提取率高,工艺简单,节约成本。
本发明提供的一种海藻碘浓缩液的制备方法,具体步骤如下:
a)取海藻原料直接破碎,加入相对于原料重量为8%-10%的甘油、8%-16%碳酸钠,相对于原料10倍重量的水,混合提取6-18小时,过滤得滤液;
b)滤液用相对于原料重量为10%-14%的氢氧化钙、氧化钙或氯化钙沉降,过滤,离心得清液,浓缩清液得海藻碘浓缩液。
上述原料为海带、马尾藻或巨藻等,原料直接破碎到1~2cm。
上述加入氢氧化钙、氧化钙或氯化钙,在沉降过程中,钙离子可以有效去除重金属。并且加入钙离子沉降之后可以得到澄清的上层液,用于直接浓缩。
上述海藻碘浓缩液的含碘量为3%。
本发明提供了一种海藻碘盐的生产方法:将上述海藻碘浓缩液用喷雾法添加到无碘盐中,使得含碘量使得含碘量为20-60mg/kg。
本发明还提供了一种海藻碘晶的制备方法,:将上述海藻碘浓缩液添加到海藻多糖中,搅拌,干燥脱水,造粒,得含碘量为1%-1.6%的海藻碘晶。
本发明另外还提供了一种海藻碘盐的生产方法,具体步骤如下:
a)先取一部分无碘盐,加入含碘量1.2%-1.5%上述海藻碘晶,混匀,使混合物的碘含量重量比达0.012%-0.03%,即得海藻碘盐添加母盐;
b)将步骤a)所得母盐与无碘食盐混匀,使含碘量为20-60mg/kg,即得海藻碘盐。
本发明碘含量的测定方法为溴氧化滴定法,参见中国地方病防治杂志1999年06期
《食盐中总碘含量测定方法——溴氧化滴定法》。
本发明的优势在于:
1、采用本发明的方法提取海藻碘,海藻碘的得率为65.1%,提取液的碘得率是目前采用方法的约2倍。
2、采用本发明的方法提取海藻碘重金属的平均去除率高:铅的去除率93%,砷和镉的去除率达99%;去除率相对海藻重金属含量平均可达96%。
3、工艺过程相对与现有技术要简单很多,海藻碘的获得和重金属的去除一次性完成。
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明作进一步的说明,但不意味着限制本发明的保护范围。
实施例1
1材料与方法
1.1材料
干海带一般的食用海带,购于长沙马王堆水产市场,产地不明。
试剂:Na2CO3丙三醇(甘油)Ca(OH)2KCO3市售溴水20%甲酸钠KI 0.5%淀粉液0.002M/L Na2S2O3
1.2仪器
恒温箱旋转蒸发仪1000ml量筒250ml容量瓶剪刀移液器1000w电炉500ml碘量瓶马弗炉
1.3实验过程,见附图1。
2实验结果
2.1仅加提取剂不加Ca(OH)2沉降的对照实验:
实验条件:剪碎的海带 50g
水 1000ml
提取温度 50℃
时间 12h
甘油 5g
加入4g Na2CO3搅匀,50℃静置1h沉降,过滤得清液,浓缩定容至250ml.测碘含量
结果:取2ml提取液测定碘含量为:97.75mg/kg,但是重金属含量较高,如表1所示,具体为:可见钙离子在去重金属方面起了决定性的作用。
表1仅加提取剂不加Ca(OH)2沉降得到的重金属的去除结果
2.2实验1:提取剂Na2CO3的用量对海藻碘提取的影响
实验条件:Na2CO3的用量: 4g,6g,8g
甘油 5g
剪碎的海带 50g
水 1000ml
提取温度 50℃
时间 12h
处理后过滤出滤液,加入5g Ca(OH)2搅匀,50℃静置1h沉降,过滤得清液,浓缩定容至250ml.测碘含量
结果:取2ml提取液测定碘含量,如表2所示:因此,较适宜的Na2CO3的用量为4g,也就是相对于原料海藻重量为8%的时候较适宜。
表2提取剂Na2CO3的用量对海藻碘提取率的影响
Na2CO3(g) |
4 |
6 |
8 |
碘含量(mg/kg) |
70 |
72 |
68 |
2.4实验2:提取剂甘油(丙三醇)的用量对海藻碘提取的影响
实验条件:甘油 4g、4.5g,5g
Na2CO3的用量: 4g
剪碎的海带 50g
水 1000ml
提取温度 50℃
时间 12h
处理后过滤出滤液,加入5g Ca(OH)2搅匀,50℃静置1h沉降,过滤得清液,浓缩定容至250ml.取2ml提取液测定碘含量,如表3所示:
表3提取剂甘油的用量对提取液硫代硫酸钠的消耗量的影响
结果:如表3所示,采用5g的甘油即相对于原料海藻重量10%的用量较适宜。
2.5实验3:提取时间对海藻碘提取的影响
实验条件:时间 6h,12h,18h
甘油 5g
Na2CO3的用量: 4g
剪碎的海带 50g
水 1000ml
提取温度 50℃
处理后过滤出滤液,加入5g Ca(OH)2搅匀,50℃静置1h沉降,过滤得清液,浓缩定容至250ml.取2ml提取液测定碘含量,如表4所示。
表4提取时间对提取液硫代硫酸钠的消耗量的影响
时间(h) |
6 |
12 |
18 |
碘含量(mg/kg) |
78.8 |
79 |
80 |
结果:提取时间12h与18h区别不大,采用10-12小时。
2.6实验4:Ca(OH)2的用量对沉积物和提取液清亮度的影响
实验条件:Ca(OH)2 1g,3g,5g,7g
时间 12h
甘油 5g
Na2CO3的用量: 4g
剪碎的海带 50g
水 1000ml
提取温度 50℃
处理后过滤出滤液,加入Ca(OH)2搅匀,50℃静置1h沉降,过滤得清液,浓缩定容至250ml.取2ml提取液测碘含量,如表5所示。
表5Ca(OH)2的用量对滤过液沉降的影响
结果:加入量1g不沉降,加入量3g沉降,即粘结性不好,5g、7g粘结性均好,考虑成本,采用5g即相对于原料海藻重量10%的用量较适宜。
2.7实验5:钙离子沉降法提取的海藻碘重金属砷、铅、镉含量
2.7.1海带中检测出的重金属砷、铅、镉含量,如表6所示:
表6海带中检测的重金属含量单位:mg/L
2.7.2不同方法提取液的重金属含量检测
实验条件:剪碎的海带 50g
时间 12h
甘油 5g
Na2CO3的用量: 4g
水 1000ml
提取温度 50℃
处理后过滤出滤液,加入5gCa(OH)2搅匀,50℃静置1h沉降,过滤得清液,浓缩定容至250ml.测重金属砷、铅、镉含量,如表7所示:
表7本方法提取液中重金属的含量单位:mg/L
2.9实验7:本方法的海藻碘得率
称取海带1.5kg,经本方法处理得到海藻碘4.2g。
测得该批海带的含碘量为0.43%即4.30g/kg,也就是原料海带中含海藻碘6.45g.
因此,本方法的海藻碘得率:65.1%。
实施例2
取海带50g,破碎1-2cm,在混合物中加入5g甘油、4g碳酸钠(Na2CO3)混合提取12h,得滤过液,在滤过液中加入5g氢氧化钙(Ca(OH)2)进行沉降,得清液,浓缩,再离心去除浓缩液的残渣和盐结晶,调整浓缩液的含碘量,中和,即得含碘量为3%的可喷雾加碘的海藻碘液剂。
利用生产线中的喷雾设备在加工过程中将上述酶解法制得的3%的海藻碘浓缩液按1000∶1.5的无碘盐与海藻碘浓缩液的重量比均匀喷洒无碘盐中,搅拌均匀,然后分包装成200g、400g、500g、1000g的小包装。
实施例3
取海带50g,破碎1-2cm,在混合物中加入5g甘油、4g碳酸钠(Na2CO3)混合提取12h,得滤过液,在滤过液中加入5g氢氧化钙(Ca(OH)2)进行沉降,得清液,浓缩,再离心去除浓缩液的残渣和盐结晶,调整浓缩液的含碘量,中和,即得含碘量为2%的可喷雾加碘的海藻碘液剂,在海藻碘液剂加入海藻多糖,搅拌,干燥脱水,造粒,得到成品海藻碘晶,包装。
将100kg无碘盐与含碘量为1%的海藻碘晶充分混合,使混合物的碘含量达0.012%-0.03%(重量比)得到含碘母盐,母盐再与无碘盐在机器锥混中混匀,使得含碘量为35mg/kg。然后分包装成200g、400g、500g、1000g的小包装。
实施例4
取马尾藻50g,破碎到1-2cm,中加入4.5g甘油、6g碳酸钠(Na2CO3),混合提取14小时,过滤得滤液,滤液用7g氧化钙沉降,离心得清液浓缩,即得含碘量为3%的可喷雾加碘的海藻碘液剂。
利用生产线中的喷雾设备在加工过程中将上述酶解法制得的3%的海藻碘浓缩液按1000∶1.5的无碘盐与海藻碘浓缩液的重量比均匀喷洒无碘盐中,搅拌均匀,然后分包装成200g、400g、500g、1000g的小包装。
实施例5
取巨藻50g,破碎到1-2cm,中加入4g甘油、8g碳酸钠(Na2CO3),混合提取10小时,过滤得滤液,滤液用7g氯化钙沉降,离心得清液浓缩,再去除沉渣和盐结晶,中和,即得含碘量为3%的可喷雾加碘的海藻碘液剂。
利用生产线中的喷雾设备在加工过程中将上述酶解法制得的3%的海藻碘浓缩液按1000∶1.5的无碘盐与海藻碘浓缩液的重量比均匀喷洒无碘盐中,搅拌均匀,然后分包装成200g、400g、500g、1000g的小包装。