CN102964469B - 一种超声波辅助制备高强度江蓠琼脂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超声波辅助制备高强度江蓠琼脂的方法，以江蓠为原料，经超声波间歇辅助中温低碱处理、超声波辅助酸化、超声波辅助漂白并去除重金属，进行煮胶，滤去杂质，冷却，挤推凝胶，脱水，干燥，粉碎后过80目筛，得到高强度江蓠琼脂。本发明采用超声波间歇辅助NaOH中温稀碱处理江蓠，缩短碱处理时间的同时，极大减少胶质的流失；采用超声波辅助HCl、H2SO4、C2H2O4混合溶液酸化，显著降低酸的用量，作用时间短；采用超声波辅助NaClO、H2O2、EDTA二钠混合溶液实现了高效漂白的同时，有效去除原料中的重金属，保证产品色泽和卫生质量。本发明采用超声波辅助制备出强度高、色泽好、安全性佳的江蓠琼脂，对提升琼脂制备技术水平、提高产品综合品质具有重要意义。

Description

一种超声波辅助制备高强度江蓠琼脂的方法
技术领域
本发明属于海藻产品加工技术领域，特别涉及一种超声波辅助制备高强度江蓠琼脂的方法。
背景技术
琼脂是一种从红藻类海藻中提取的天然多糖胶体。琼脂、卡拉胶和褐藻胶是目前世界上用途最广泛的三大海藻胶。琼脂具有优良的凝胶、增稠和稳定性能，可用作增稠剂、凝固剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂、保鲜剂、粘合剂、生物培养基和微生物载体，广泛应用于食品、日用化工、轻工、医药等领域中。琼脂本身属于海洋天然多糖物质，含有人体必需的十多种有益的矿物质元素、多糖和膳食纤维，热量低，具有排毒养颜和降血糖等许多保健效果，是很好的保健食品原料。此外，琼脂还可以进一步制成琼脂糖，它是很好的免疫扩散的介质，在生物化学、微生物学、免疫学的分析和研究上应用很广。
碱处理是琼脂提取的重要前处理序，碱处理后可显著降低琼脂分子中的硫酸基含量，使得凝胶形成能力增加。目前江蓠碱处理常用方法有“低温浓碱法”、“中温浓碱法”和“高温稀碱法”三种，前两种方法共同的缺点是碱浓度高、耗量大，对环境污染严重，生产周期长；“高温稀碱法”由于碱耗量低、生产周期短，是目前最常用的一种方法，但由于处理温度较高，胶质容易进入碱液而流失。
酸化漂白处理是提取江蓠琼脂生产工艺必不可少的环节，为了保证酸化漂白效果，目前的工艺中酸的用量较高，不仅增加了生产成本，对琼脂的凝胶强度也有不良影响。
江蓠在海水中生长时易富集重金属元素，目前缺少对江蓠琼脂提取过程中去除重金属有效控制方法，影响了产品的安全性。
针对琼脂生产中碱处理时碱耗高或胶质流失量较大、生产效率低、琼脂产品的凝胶强度不高及安全性不易控制等共性问题，本发明着重研发超声波间歇辅助中温稀碱处理技术、超声波辅助酸化技术、超声波辅助漂白及去除重金属技术，制备凝胶强度高、色泽好、安全性佳的琼脂。对提升琼脂制备技术水平、提高产品综合品质具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足，提供一种超声波辅助制备高强度江蓠琼脂的方法，本发明采用超声波辅助制备出强度高、色泽好、安全性佳的江蓠琼脂，对提升琼脂制备技术水平、提高产品综合品质具有重要意义。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种超声波辅助制备高强度江蓠琼脂的方法，以江蓠为原料，经超声波间歇辅助中温低碱处理、超声波辅助酸化、超声波辅助漂白并去除重金属，进行煮胶，滤去杂质，冷却，挤推凝胶，脱水，干燥，粉碎后过80目筛，得到高强度江蓠琼脂。高强度琼脂在溶液浓度低至0.3-0.4%仍能形成强度值150-200 g/cm2的弹力胶冻，提高了凝胶透明度等质量指标，方便客户使用的同时又降低成本。
所述的方法的具体步骤如下：
（1）超声波间歇辅助中温低碱处理：称取干江蓠，加入NaOH溶液，超声波间隔处理；用清水冲洗至清洗液pH值为7.5-8，脱除江蓠中大部分碱；
（2）超声波辅助酸化：称取经碱处理的江蓠，加入HCl、H2SO4和C2H2O4的复配溶液，超声波酸化处理；
（3）超声波辅助漂白并去除重金属：称取经酸化处理的江蓠，加入NaClO、H2O2和EDTA二钠的混合溶液，超声波漂白、去重金属处理，用清水洗至中性；
（4）称取经漂白、去重金属处理的江蓠，加入水，煮沸后，胶液经过滤，冷却，挤推凝胶，脱水，干燥，粉碎过80目筛制得成品。
所述的步骤（1）中料液质量比为1：20，NaOH溶液的质量分数为6%，温度为60℃，以超声40kHz、80W/kg超声波每隔1h开启超声波10min，碱处理总时间为3.0h。
所述的步骤（2）中HCl、H2SO4和C2H2O4的复配溶液中HCl和H2SO4的总质量分数为0.03%，C2H2O4的质量分数为0.015%，其中HCl和H2SO4的体积比为3：1；以40kHz、80W/kg超声波辅助处理10min。
所述的步骤（3）中NaClO、H2O2和EDTA二钠的混合溶液中NaClO的有效氯的质量分数为0.02%，H2O2的质量分数为1.5%，EDTA二钠的质量分数为0.015%；以40kHz、80W/kg超声波辅助处理10 min。
本发明的有益效果在于：
（1）采用超声波间歇辅助NaOH的中温稀碱处理江蓠，缩短碱处理时间的同时，极大减少胶质的流失；
（2）采用超声波辅助HCl、H2SO4、C2H2O4混合溶液酸化，显著降低酸的用量，作用时间短；
（3）采用超声波辅助NaClO、H2O2、EDTA二钠混合溶液实现了高效漂白的同时，有效去除原料中的重金属、保证产品色泽、凝胶强度和卫生质量。
附图说明
图1是本发明生产流程图。
具体实施方式
如图1所示，具体步骤如下：
（1）超声波间歇辅助中温低碱处理：称取一定质量的干江蓠，加入一定浓度的NaOH 溶液，以一定的超声波功率等间隔恒温处理一定时间，用清水冲洗至清洗液PH值为7.5-8，脱除江蓠中大部分碱；
（2）超声波辅助酸化：称取一定量经碱处理的江蓠，加入一定浓度的HCl、H2SO4和C2H2O4复配溶液，以一定的超声波功率恒温酸化处理一定时间；
（3）超声波辅助漂白及去除重金属：称取一定量经酸化处理的江蓠，加入一定浓度的NaClO、H2O2和EDTA二钠的混合溶液，以一定的超声波功率恒温漂白、去重金属处理一定时间，用清水洗至中性；
（4）提胶：称取一定量经漂白、去重金属处理的江蓠，加入一定量的水，煮沸一定时间后，胶液经过滤，冷却，挤推凝胶，脱水，干燥，粉碎过80目筛制成琼脂成品。
所述的超声波间歇辅助中温低碱处理的条件为料液质量比为1：20，NaOH溶液浓度为6%、温度为60℃，以超声40kHz、80W/kg超声波每隔1h开启超声波10min，碱处理总时间为3.0h。所述的超声波辅助酸化处理，是以0.03%（HCl：H2SO4=3：1）和0.015% C2H2O4混合溶液作为酸化剂，以40kHz、80W/kg超声波辅助处理10min。所述的超声波辅助漂白及去除重金属处理，是以NaClO（有效氯0.02%）、1.5% H2O2、0.015%EDTA二钠的混合溶液为处理液，以40kHz、80W/kg超声波辅助处理10 min。所述的沸水与江蓠的配比中，将江蓠投入其重量20倍的沸水中，提胶25~30分钟，胶液经过过滤，冷却，挤推凝胶，脱水，干燥，粉碎后过80目筛制成江蓠琼脂成品。
以下是本发明的几个具体实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此实施。
实施例1
（1）超声波间歇辅助中温低碱处理：称取50g江蓠加入1000g质量浓度为6%NaOH 溶液，以40kHz，80W/kg超声波每隔1h开启超声波10min，恒温60℃处理3h，用清水冲洗至清洗液PH值为7.5；
（2）超声波辅助酸化：称取50g经碱处理的江蓠加入1000g质量浓度为0.03%（HCl：H2SO4=3：1）和0.015% C2H2O4混合溶液，恒温在40kHz、80W/kg超声波辅助下酸化10min；
（3）超声波辅助漂白及去除重金属：称取50g经酸化处理的江蓠加入1000g质量浓度为NaClO（有效氯0.02%）、1.5% H2O2、0.015%EDTA二钠的混合溶液，恒温在40kHz、80W/kg超声波辅助下处理10min，然后用清水洗至中性；
（4）提胶：称取50g经漂白、去重金属处理的江蓠加入1000g水，煮沸提胶25分钟，胶液经过过滤，冷却，挤推凝胶，脱水，干燥，粉碎后过80目筛，得到江蓠琼脂成品。
实施例2
（1）超声波间歇辅助中温低碱处理：称取50g江蓠加入1000g质量浓度为6%NaOH 溶液，以40kHz，80W/kg超声波每隔1h开启超声波10min，恒温60℃处理3h，用清水冲洗至清洗液PH值为8；
（2）超声波辅助酸化：称取50g经碱处理的江蓠加入2000g质量浓度为0.03%（HCl：H2SO4=3：1）和0.015% C2H2O4混合溶液，恒温在40kHz、80W/kg超声波辅助下酸化10min；
（3）超声波辅助漂白及去除重金属：称取50g经酸化处理的江蓠加入2000g质量浓度为NaClO（有效氯0.02%）、1.5% H2O2、0.015%EDTA二钠的混合溶液，恒温在40kHz、80W/kg超声波辅助下处理10min，然后用清水洗至中性；
（4）提胶：称取50g经漂白、去重金属处理的江蓠加入1000g水，煮沸提胶30分钟，胶液经过过滤，冷却，挤推凝胶，脱水，干燥，粉碎后过80目筛，得到江蓠琼脂成品。
实施例3
（1）超声波间歇辅助中温低碱处理：称取100g江蓠加入2000g质量浓度为6%NaOH 溶液，以40kHz，80W/kg超声波每隔1h开启超声波10min，恒温60℃处理3h，用清水冲洗至清洗液PH值为8；
（2）超声波辅助酸化：称取50g经碱处理的江蓠加入500g质量浓度为0.03%（HCl：H2SO4=3：1）和0.015% C2H2O4混合溶液，恒温在40kHz、80W/kg超声波辅助下酸化10min；
（3）超声波辅助漂白及去除重金属：称取50g经酸化处理的江蓠加入1000g质量浓度为NaClO（有效氯0.02%）、1.5% H2O2、0.015%EDTA二钠的混合溶液，恒温在40kHz、80W/kg超声波辅助下处理10min，然后用清水洗至中性；
（4）提胶：称取200g经漂白、去重金属处理的江蓠加入4000g水，煮沸提胶30分钟，胶液经过过滤，冷却，挤推凝胶，脱水，干燥，粉碎后过80目筛，得到江蓠琼脂成品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1. 一种超声波辅助制备高强度江蓠琼脂的方法，其特征在于：以江蓠为原料，经超声波间歇辅助中温低碱处理、超声波辅助酸化、超声波辅助漂白并去除重金属，进行煮胶，滤去杂质，冷却，挤推凝胶，脱水，干燥，粉碎后过80目筛，得到高强度江蓠琼脂；
所述的方法的具体步骤如下：
（1）超声波间歇辅助中温低碱处理：称取干江蓠，加入NaOH溶液，超声波间隔处理；用清水冲洗至清洗液pH值为7.5-8，脱除江蓠中大部分碱；
（2）超声波辅助酸化：称取经碱处理的江蓠，加入HCl、H2SO4和C2H2O4的复配溶液，超声波酸化处理；
（3）超声波辅助漂白并去除重金属：称取经酸化处理的江蓠，加入NaClO、H2O2和EDTA二钠的混合溶液，超声波漂白、去重金属处理，用清水洗至中性；
（4）称取经漂白、去重金属处理的江蓠，加入水，煮沸后，胶液经过滤，冷却，挤推凝胶，脱水，干燥，粉碎过80目筛制得成品；
所述的步骤（1）中料液质量比为1：20，NaOH溶液的质量分数为6%，温度为60℃，以超声40kHz、80W/kg超声波每隔1h开启超声波10min，碱处理总时间为3.0h；
所述的步骤（2）中HCl、H2SO4和C2H2O4的复配溶液中HCl和H2SO4的总质量分数为0.03%，C2H2O4的质量分数为0.015%，其中HCl和H2SO4的体积比为3：1；以40kHz、80W/kg超声波辅助处理10min；
所述的步骤（3）中NaClO、H2O2和EDTA二钠的混合溶液中NaClO的有效氯的质量分数为0.02%，H2O2的质量分数为1.5%，EDTA二钠的质量分数为0.015%；以40kHz、80W/kg超声波辅助处理10 min。
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