CN104530254A - 一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠，其中，利用芬顿法处理褐藻的具体过程包括：将褐藻浸泡在二价铁离子溶液中，使得二价铁溶液中褐藻的质量与二价铁离子的质量比为500∶1-10∶1，之后向二价铁离子溶液中加入过氧化氢溶液，使得混合溶液中二价铁离子和过氧化氢的物质的量比不低于1∶1，处理1-100min。本发明方法能耗低、操作方便、耗水少、降解速度快，用于提高褐藻生产海藻酸钠的产量，尤其是为生产低粘度海藻酸钠提供一种简便有效的方法。
Description
技术领域
本发明涉及海洋化工技术领域，特别涉及一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法。
背景技术
海藻多糖的研究有着悠久的历史，1670年日本人在红藻中提取到琼胶。自1881年Stanford发现褐藻胶之后，在英国开始了生产，但直到1929年美国在圣迭戈用当地沿海生产的巨藻作为原料才正式开始了褐藻胶的大规模生产。其后，法国、挪威等国用海带类、泡叶藻等原料也进行了生产。自五十年代以来，褐藻胶在食品工业、医药、纺织工业等方面的用途日益广泛，促使褐藻胶工业发展一直保持旺盛势头。主要生产褐藻胶的国家都是以自己国家沿海野生大型褐藻为原料。美国的褐藻胶工业在世界上具有重要的地位，年产近15,000t，其品种有近百种，应用广泛，质量优，尤以胶的纯度、粘度、稳定性三大质量指标闻名于世。
我国褐藻胶工业诞生于五十年代。1952年，中科院海洋所的曾呈奎和纪明候对我国沿海大量生长的海蒿子进行了系统的研究，提出了马尾藻褐藻胶的提取工艺条件，确立了褐藻胶的生产工艺。1958年，随着我国海带养殖面积大幅度扩展和海带产量的提高，他们又继续对海带进行研究，提出了海带褐藻胶的提取工艺条件。同年我国建立了第一家褐藻胶的加工厂，标志着我国海藻多糖的利用工业化生产的开始，我国的褐藻胶产量占居了世界的半壁江山；自20世纪90年代开始褐藻胶和卡拉胶的生产，加工和利用在我国重现出良好的势头。当前我国海带褐藻胶的年产量10,000t以上，其中有相当部分进入国际市场。褐藻胶的生产加工企业主要集中在山东青岛，江苏连云港等地。我国目前的制胶工艺与美国、挪威等国相比大体相同，但设备差距较大，设备多为自制，许多工艺参数还达不到要求，因此，生产品种单一，质量较差尤以胶的纯度不高，粘度不稳定，溶解速度慢，在国际市场缺乏竞争力，售价仅为美国的1/2～1/3。我国的褐藻胶工业要赶超国际水平，必须提高企业管理水平，提高设备质量，生产过程必须要实现自动化和连续化，实行严格的中间质量控制。
目前海藻酸钠的生产工艺主要有钙凝酸化法、酸凝酸化法、钙凝离子交换法、酶解法等。目前工业上主要应用的是钙凝酸化法，这种方法需要用甲醛对藻类进行固色处理。在低粘度褐藻胶制备过程中一般需要加热使高黏度褐藻胶断裂解聚为低粘度褐藻胶。加热导致其能耗增大，导致成本的上升。而且传统工艺中用于脱色的甲醛溶液有毒会对人的身体及环境带来伤害。如专利“一种采用巨藻制备海藻酸钠的方法”中，加入巨藻量10-15％的甲醛。本发明方法拥有低污染、不使用有机试剂、能耗低等优点，在降低生产成本的同时，提高了产品品质。
发明内容
本发明目的在于针对传统钙凝酸化法的上述不足，提供一能耗低、操作方便、耗水少、降解速度快的应用褐藻生产海藻酸钠的方法，用于提高褐藻生产海藻酸钠的产量，尤其是为生产低粘度海藻酸钠提供一种简便有效的方法。
为实现上述目的及一些其他目的，本发明所采取的技术方案为：
一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠。
优选的是，利用芬顿法处理褐藻的具体过程包括：
将褐藻浸泡在二价铁离子溶液中，使得二价铁溶液中褐藻的质量与二价铁离子的质量比为500-10∶1，之后向二价铁离子溶液中加入过氧化氢溶液，使得混合溶液中二价铁离子和过氧化氢的物质的量比不低于1∶1，处理1-100min。
优选的是，所述芬顿法为电芬顿法，利用电芬顿法处理褐藻的具体过程包括：
将褐藻置于盐酸溶液中，应用电芬顿电解池对含有褐藻的盐酸溶液进行电解，电解电压为0.01-30V电压，处理1-100min。
优选的是，电解电压为8-10V电压，处理90min。
优选的是，将褐藻置于盐酸溶液中，浸泡40min。
优选的是，二价铁溶液中褐藻的质量与二价铁离子的质量比为200∶1-20∶1，混合溶液中硫酸亚铁和过氧化氢的物质的量比不低于2∶1，处理20-90min。
优选的是，从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程包括：
步骤一、将所述处理产物加入碳酸钠溶液中加热并搅拌处理，获得海藻酸钠溶液，其中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与褐藻的质量比为1∶10-2，加热温度50-95℃，搅拌处理时间为0.5-2h；
步骤二、向步骤一中获得的海藻酸钠溶液中加入2-4倍体积的蒸馏水，然后进行抽滤，将不溶性物从海藻酸钠溶液中分离出来；
步骤三、将步骤二获得的海藻酸钠溶液倒入体积比为1∶1-1∶4的氯化钙溶液中，使得混合液中海藻酸钠和氯化钙的物质的量比为1∶1-1∶2，边倒边搅拌，经过滤脱水后制得褐藻酸钙纤维；
步骤四、将步骤三中制得的褐藻酸钙纤维浸没入质量分数为10-14％的次氯酸钠溶液，观察褐藻酸钙纤维的颜色变为白色或接近白色时将褐藻酸钙纤维过滤出来；
步骤五、将步骤四中漂白后的褐藻酸钙中缓慢加入0.5mol/L盐酸，直至pH值＜2，得到褐藻酸溶液；
步骤六、将步骤五制得的褐藻酸脱水至含固体物质25％以上的褐藻酸浆液；
步骤七、将步骤六中制得的褐藻酸浆液与碳酸钠反应制得海藻酸钠浆液，将海藻酸钠浆液烘干制得海藻酸钠固体。
优选的是，从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程还包括：将处理产物浸没于0.05-5mol/L的盐酸溶液中10-60min，之后过滤盐酸溶液获得第二浸提物。
优选的是，所述步骤一中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与步骤一中褐藻的质量比为1∶5，加热温度70-95℃，搅拌处理时间为1h。
优选的是，所述电芬顿法为电芬顿-过氧化氢法、电芬顿-铁氧化法和电芬顿-铁还原法。
本发明的有益效果是，应用本发明方法生产海藻酸钠的方法与工业上传统的需要用甲醛对藻类进行固色处理的钙凝酸化法相比较，大大缩短了对褐藻的前处理时间，缩短了生产周期，提高了海藻酸钠的产量，而且在低粘度褐藻胶制备过程中一般需要加热使高黏度褐藻胶断裂解聚为低粘度褐藻胶，加热导致其能耗增大，导致成本的上升；而本发明方法不需要高温高压等生产条件，大幅度节省能源。而且传统工艺中用于脱色的甲醛溶液有毒会对人的身体及环境带来伤害。综上所述，本发明方法拥有低污染、不使用有机试剂、能耗低等优点，在降低生产成本的同时，提高了产品品质。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻中的一种：巨藻，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠。
利用芬顿法处理巨藻的具体过程包括：
将巨藻浸泡在二价铁离子溶液中，使得二价铁溶液中巨藻的质量与二价铁离子的质量比为500∶1，之后向二价铁离子溶液中加入过氧化氢溶液，使得混合溶液中二价铁离子和过氧化氢的物质的量比不低于1∶1，处理10min。
所述芬顿法为电芬顿法，利用电芬顿法处理巨藻的具体过程包括：
将巨藻置于盐酸溶液中，应用电芬顿电解池对含有巨藻的盐酸溶液进行电解，电解电压为0.01V电压，处理10min。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程包括∶
步骤一、将所述处理产物加入碳酸钠溶液中加热并搅拌处理，获得海藻酸钠溶液，其中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与巨藻的质量比为1∶10，加热温度50℃，搅拌处理时间为0.5h；
步骤二、向步骤一中获得的海藻酸钠溶液中加入2倍体积的蒸馏水，然后进行抽滤，将不溶性物从海藻酸钠溶液中分离出来；
步骤三、将步骤二获得的海藻酸钠溶液倒入体积比为1∶1的氯化钙溶液中，使得混合液中海藻酸钠和氯化钙的物质的量比为1∶1，边倒边搅拌，经过滤脱水后制得褐藻酸钙纤维；
步骤四、将步骤三中制得的褐藻酸钙纤维浸没入质量分数为10％的次氯酸钠溶液，观察褐藻酸钙纤维的颜色变为白色或接近白色时将褐藻酸钙纤维过滤出来；
步骤五、将步骤四中漂白后的褐藻酸钙中缓慢加入0.5mol/L盐酸，直至pH值＜2，得到褐藻酸溶液；
步骤六、将步骤五制得的褐藻酸脱水至含固体物质25％以上的褐藻酸浆液；
步骤七、将步骤六中制得的褐藻酸浆液与碳酸钠反应制得海藻酸钠浆液，将海藻酸钠浆液烘干制得海藻酸钠固体。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程还包括：将处理产物浸没于0.05mol/L的盐酸溶液中10min，之后过滤盐酸溶液获得第二浸提物。
所述步骤一中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与步骤一中巨藻的质量比为1∶5，加热温度70℃，搅拌处理时间为1h。
所述电芬顿法为电芬顿-过氧化氢法、电芬顿-铁氧化法和电芬顿-铁还原法。
实施例2
一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻中的一种：海带，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠。
利用芬顿法处理海带的具体过程包括：
将海带浸泡在二价铁离子溶液中，使得二价铁溶液中海带的质量与二价铁离子的质量比为200∶1，之后向二价铁离子溶液中加入过氧化氢溶液，使得混合溶液中二价铁离子和过氧化氢的物质的量比不低于2∶1，处理40min。
所述芬顿法为电芬顿法，利用电芬顿法处理海带的具体过程包括：
将海带置于盐酸溶液中，应用电芬顿电解池对含有海带的盐酸溶液进行电解，电解电压为0.1V电压，处理30min。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程包括：
步骤一、将所述处理产物加入碳酸钠溶液中加热并搅拌处理，获得海藻酸钠溶液，其中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与海带的质量比为1∶7，加热温度65℃，搅拌处理时间为1h；
步骤二、向步骤一中获得的海藻酸钠溶液中加入3倍体积的蒸馏水，然后进行抽滤，将不溶性物从海藻酸钠溶液中分离出来；
步骤三、将步骤二获得的海藻酸钠溶液倒入体积比为1∶2的氯化钙溶液中，使得混合液中海藻酸钠和氯化钙的物质的量比为1∶1，边倒边搅拌，经过滤脱水后制得褐藻酸钙纤维；
步骤四、将步骤三中制得的褐藻酸钙纤维浸没入质量分数为12％的次氯酸钠溶液，观察褐藻酸钙纤维的颜色变为白色或接近白色时将褐藻酸钙纤维过滤出来；
步骤五、将步骤四中漂白后的褐藻酸钙中缓慢加入0.5mol/L盐酸，直至pH值＜2，得到褐藻酸溶液；
步骤六、将步骤五制得的褐藻酸脱水至含固体物质25％以上的褐藻酸浆液；
步骤七、将步骤六中制得的褐藻酸浆液与碳酸钠反应制得海藻酸钠浆液，将海藻酸钠浆液烘干制得海藻酸钠固体。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程还包括：将处理产物浸没于2mol/L的盐酸溶液中25min，之后过滤盐酸溶液获得第二浸提物。
所述步骤一中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与步骤一中海带的质量比为1∶5，加热温度75℃，搅拌处理时间为1h。
所述电芬顿法为电芬顿-过氧化氢法、电芬顿-铁氧化法和电芬顿-铁还原法。
实施例3
一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻中的一种：巨藻，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠。
利用芬顿法处理巨藻的具体过程包括：
将巨藻浸泡在二价铁离子溶液中，使得二价铁溶液中巨藻的质量与二价铁离子的质量比为500∶1，之后向二价铁离子溶液中加入过氧化氢溶液，使得混合溶液中二价铁离子和过氧化氢的物质的量比不低于1∶1，处理10min。
所述芬顿法为电芬顿法，利用电芬顿法处理巨藻的具体过程包括：
将巨藻置于盐酸溶液中，应用电芬顿电解池对含有巨藻的盐酸溶液进行电解，电解电压为1V电压，处理10min。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程包括：
步骤一、将所述处理产物加入碳酸钠溶液中加热并搅拌处理，获得海藻酸钠溶液，其中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与巨藻的质量比为1∶10，加热温度50℃，搅拌处理时间为0.5h；
步骤二、向步骤一中获得的海藻酸钠溶液中加入2倍体积的蒸馏水，然后进行抽滤，将不溶性物从海藻酸钠溶液中分离出来；
步骤三、将步骤二获得的海藻酸钠溶液倒入体积比为1∶1的氯化钙溶液中，使得混合液中海藻酸钠和氯化钙的物质的量比为1∶1，边倒边搅拌，经过滤脱水后制得褐藻酸钙纤维；
步骤四、将步骤三中制得的褐藻酸钙纤维浸没入质量分数为10％的次氯酸钠溶液，观察褐藻酸钙纤维的颜色变为白色或接近白色时将褐藻酸钙纤维过滤出来；
步骤五、将步骤四中漂白后的褐藻酸钙中缓慢加入0.5mol/L盐酸，直至pH值＜2，得到褐藻酸溶液；
步骤六、将步骤五制得的褐藻酸脱水至含固体物质25％以上的褐藻酸浆液；
步骤七、将步骤六中制得的褐藻酸浆液与碳酸钠反应制得海藻酸钠浆液，将海藻酸钠浆液烘干制得海藻酸钠固体。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程还包括：将处理产物浸没于0.05mol/L的盐酸溶液中10min，之后过滤盐酸溶液获得第二浸提物。
所述步骤一中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与步骤一中巨藻的质量比为1∶5，加热温度70℃，搅拌处理时间为1h。
所述电芬顿法为电芬顿-过氧化氢法、电芬顿-铁氧化法和电芬顿-铁还原法。
实施例4
一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻中的一种：海带，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠。
利用芬顿法处理海带的具体过程包括：
将海带浸泡在二价铁离子溶液中，使得二价铁溶液中海带的质量与二价铁离子的质量比为200∶1，之后向二价铁离子溶液中加入过氧化氢溶液，使得混合溶液中二价铁离子和过氧化氢的物质的量比不低于2∶1，处理40min。
所述芬顿法为电芬顿法，利用电芬顿法处理海带的具体过程包括：
将海带置于盐酸溶液中，应用电芬顿电解池对含有海带的盐酸溶液进行电解，电解电压为8V电压，处理30min。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程包括：
步骤一、将所述处理产物加入碳酸钠溶液中加热并搅拌处理，获得海藻酸钠溶液，其中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与海带的质量比为1∶7，加热温度65℃，搅拌处理时间为1h；
步骤二、向步骤一中获得的海藻酸钠溶液中加入3倍体积的蒸馏水，然后进行抽滤，将不溶性物从海藻酸钠溶液中分离出来；
步骤三、将步骤二获得的海藻酸钠溶液倒入体积比为1∶2的氯化钙溶液中，使得混合液中海藻酸钠和氯化钙的物质的量比为1∶1，边倒边搅拌，经过滤脱水后制得褐藻酸钙纤维；
步骤四、将步骤三中制得的褐藻酸钙纤维浸没入质量分数为12％的次氯酸钠溶液，观察褐藻酸钙纤维的颜色变为白色或接近白色时将褐藻酸钙纤维过滤出来；
步骤五、将步骤四中漂白后的褐藻酸钙中缓慢加入0.5mol/L盐酸，直至pH值＜2，得到褐藻酸溶液；
步骤六、将步骤五制得的褐藻酸脱水至含固体物质25％以上的褐藻酸浆液；
步骤七、将步骤六中制得的褐藻酸浆液与碳酸钠反应制得海藻酸钠浆液，将海藻酸钠浆液烘干制得海藻酸钠固体。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程还包括：将处理产物浸没于2mol/L的盐酸溶液中25min，之后过滤盐酸溶液获得第二浸提物。
所述步骤一中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与步骤一中海带的质量比为1∶5，加热温度75℃，搅拌处理时间为1h。
所述电芬顿法为电芬顿-过氧化氢法、电芬顿-铁氧化法和电芬顿-铁还原法。
实施例5
一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻中的一种：昆布，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠。
利用芬顿法处理昆布的具体过程包括：
将昆布浸泡在二价铁离子溶液中，使得二价铁溶液中昆布的质量与二价铁离子的质量比为500∶1-10∶1，之后向二价铁离子溶液中加入过氧化氢溶液，使得混合溶液中二价铁离子和过氧化氢的物质的量比不低于4∶1，处理90min。
所述芬顿法为电芬顿法，利用电芬顿法处理昆布的具体过程包括：
将昆布置于盐酸溶液中，应用电芬顿电解池对含有昆布的盐酸溶液进行电解，电解电压为10V电压，处理90min。
二价铁溶液中昆布的质量与二价铁离子的质量比为20∶1，混合溶液中硫酸亚铁和过氧化氢的物质的量比不低于2∶1，处理90min。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程包括：
步骤一、将所述处理产物加入碳酸钠溶液中加热并搅拌处理，获得海藻酸钠溶液，其中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与昆布的质量比为1∶2，加热温度95℃，搅拌处理时间为2h；
步骤二、向步骤一中获得的海藻酸钠溶液中加入4倍体积的蒸馏水，然后进行抽滤，将不溶性物从海藻酸钠溶液中分离出来；
步骤三、将步骤二获得的海藻酸钠溶液倒入体积比为1∶4的氯化钙溶液中，使得混合液中海藻酸钠和氯化钙的物质的量比为1∶2，边倒边搅拌，经过滤脱水后制得褐藻酸钙纤维；
步骤四、将步骤三中制得的褐藻酸钙纤维浸没入质量分数为14％的次氯酸钠溶液，观察褐藻酸钙纤维的颜色变为白色或接近白色时将褐藻酸钙纤维过滤出来；
步骤五、将步骤四中漂白后的褐藻酸钙中缓慢加入0.5mol/L盐酸，直至pH值＜2，得到褐藻酸溶液；
步骤六、将步骤五制得的褐藻酸脱水至含固体物质25％以上的褐藻酸浆液；
步骤七、将步骤六中制得的褐藻酸浆液与碳酸钠反应制得海藻酸钠浆液，将海藻酸钠浆液烘干制得海藻酸钠固体。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程还包括：将处理产物浸没于0.05-5mol/L的盐酸溶液中60min，之后过滤盐酸溶液获得第二浸提物。
所述步骤一中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与步骤一中昆布的质量比为1∶5，加热温度95℃，搅拌处理时间为1h。
所述电芬顿法为电芬顿-过氧化氢法、电芬顿-铁氧化法和电芬顿-铁还原法。
实施例6
一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻中的一种：泡叶藻，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠。
利用芬顿法处理泡叶藻的具体过程包括：
将泡叶藻浸泡在二价铁离子溶液中，使得二价铁溶液中泡叶藻的质量与二价铁离子的质量比为100∶1，之后向二价铁离子溶液中加入过氧化氢溶液，使得混合溶液中二价铁离子和过氧化氢的物质的量比不低于3∶1，处理70min。
所述芬顿法为电芬顿法，利用电芬顿法处理泡叶藻的具体过程包括：
将泡叶藻置于盐酸溶液中，应用电芬顿电解池对含有泡叶藻的盐酸溶液进行电解，电解电压为20V电压，处理70min。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程包括：
步骤一、将所述处理产物加入碳酸钠溶液中加热并搅拌处理，获得海藻酸钠溶液，其中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与泡叶藻的质量比为1∶4，加热温度80℃，搅拌处理时间为1.5h；
步骤二、向步骤一中获得的海藻酸钠溶液中加入3倍体积的蒸馏水，然后进行抽滤，将不溶性物从海藻酸钠溶液中分离出来；
步骤三、将步骤二获得的海藻酸钠溶液倒入体积比为1∶4的氯化钙溶液中，使得混合液中海藻酸钠和氯化钙的物质的量比为1∶2，边倒边搅拌，经过滤脱水后制得褐藻酸钙纤维；
步骤四、将步骤三中制得的褐藻酸钙纤维浸没入质量分数为13％的次氯酸钠溶液，观察褐藻酸钙纤维的颜色变为白色或接近白色时将褐藻酸钙纤维过滤出来；
步骤五、将步骤四中漂白后的褐藻酸钙中缓慢加入0.5mol/L盐酸，直至pH值＜2，得到褐藻酸溶液；
步骤六、将步骤五制得的褐藻酸脱水至含固体物质25％以上的褐藻酸浆液；
步骤七、将步骤六中制得的褐藻酸浆液与碳酸钠反应制得海藻酸钠浆液，将海藻酸钠浆液烘干制得海藻酸钠固体。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程还包括：将处理产物浸没于0.05-5mol/L的盐酸溶液中10-60min，之后过滤盐酸溶液获得第二浸提物。
所述步骤一中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与步骤一中泡叶藻的质量比为1∶5，加热温度85℃，搅拌处理时间为1h。
所述电芬顿法为电芬顿-过氧化氢法、电芬顿-铁氧化法和电芬顿-铁还原法。
实施例7
一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻中的一种：昆布，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠。
利用芬顿法处理昆布的具体过程包括：
将昆布浸泡在二价铁离子溶液中，使得二价铁溶液中昆布的质量与二价铁离子的质量比为500∶1-10∶1，之后向二价铁离子溶液中加入过氧化氢溶液，使得混合溶液中二价铁离子和过氧化氢的物质的量比不低于4∶1，处理90min。
所述芬顿法为电芬顿法，利用电芬顿法处理昆布的具体过程包括：
将昆布置于盐酸溶液中，应用电芬顿电解池对含有昆布的盐酸溶液进行电解，电解电压为30V电压，处理90min。
二价铁溶液中昆布的质量与二价铁离子的质量比为20∶1，混合溶液中硫酸亚铁和过氧化氢的物质的量比不低于2∶1，处理90min。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程包括：
步骤一、将所述处理产物加入碳酸钠溶液中加热并搅拌处理，获得海藻酸钠溶液，其中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与昆布的质量比为1∶2，加热温度95℃，搅拌处理时间为2h；
步骤二、向步骤一中获得的海藻酸钠溶液中加入4倍体积的蒸馏水，然后进行抽滤，将不溶性物从海藻酸钠溶液中分离出来；
步骤三、将步骤二获得的海藻酸钠溶液倒入体积比为1∶4的氯化钙溶液中，使得混合液中海藻酸钠和氯化钙的物质的量比为1∶2，边倒边搅拌，经过滤脱水后制得褐藻酸钙纤维；
步骤四、将步骤三中制得的褐藻酸钙纤维浸没入质量分数为14％的次氯酸钠溶液，观察褐藻酸钙纤维的颜色变为白色或接近白色时将褐藻酸钙纤维过滤出来；
步骤五、将步骤四中漂白后的褐藻酸钙中缓慢加入0.5mol/L盐酸，直至pH值＜2，得到褐藻酸溶液；
步骤六、将步骤五制得的褐藻酸脱水至含固体物质25％以上的褐藻酸浆液；
步骤七、将步骤六中制得的褐藻酸浆液与碳酸钠反应制得海藻酸钠浆液，将海藻酸钠浆液烘干制得海藻酸钠固体。
从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程还包括：将处理产物浸没于0.05-5mol/L的盐酸溶液中60min，之后过滤盐酸溶液获得第二浸提物。
所述步骤一中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与步骤一中昆布的质量比为1∶5，加热温度95℃，搅拌处理时间为1h。
所述电芬顿法为电芬顿-过氧化氢法、电芬顿-铁氧化法和电芬顿-铁还原法。
下面是本发明人在实验室条件下，以10g褐藻原料提取海藻酸钠为例进行提取实验，检测试验的各项参数：
一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠。
1、利用芬顿法处理褐藻的具体过程中硫酸亚铁的浓度与处理时间和处理产物粘度的关系：
将10g褐藻粉碎成粗褐藻粉，之后将粗褐藻粉浸泡在200mL质量百分比浓度分别为0.2g/L、0.41g/L、0.83g/L、1.65g/L和3.31g/L硫酸亚铁溶液中，之后向硫酸亚铁溶液中分别加入6.7μL、13.3μL、26.6μL、53.2μL和133μL质量百分比浓度为30％过氧化氢溶液，处理1-100min，并根据处理时间在10min、45min、90min及24h分别取样检测处理产物的粘度变化。设置未经处理的藻粉提取海藻酸钠为对照组组。
硫酸亚铁的浓度与处理产物粘度的关系：
处理数据如下表1所示：
| 硫酸亚铁浓度 | 0.2g/L | 0.41g/L | 0.83g/L | 1.65g/L | 3.31g/L |
| 处理产物粘度 | 95.5cp | 93.5cp | 82.3cp | 78.2cp | 59.3 |
表1中数据说明，随着硫酸亚铁浓度的逐渐升高，处理产物的粘度逐渐下降，在硫酸亚铁浓度超过0.83g/L之后，处理产物的粘度逐渐趋于平稳。
用相同浓度的硫酸亚铁溶液处理不同时间的处理产物粘度的变化：
处理数据如下表2所示：
| 处理时间 | 10min | 45min | 90min | 12h | 24h |
| 对照组产物粘度 | 500cp | 498cp | 496cp | 489cp | 488cp |
| 实验组产物粘度 | 295cp | 167cp | 93cp | 91cp | 89cp |
表2中数据说明，随着处理时间的延长，处理产物的粘度逐渐下降，24h的粘度值比90min的粘度值略有下降，说明应用本发明方法无需处理超过2h，处理时间短，效果好。
2、利用电芬顿法处理褐藻的具体过程中电压变化、处理时间长短与处理产物粘度的关系：
将10g粗褐藻粉浸泡在pH值为0.5-5的盐酸溶液中；之后将混合液分成三组分别倒入不同的阳极为铁，阴极为石墨的电解池分别编号为1号、2号和3号，分别给1号、2号和3号中通入0.1V、9V和9V电压，处理1min-180min；分别检测1号通电90min，2号通电2min和3号通电5min之后的处理产物的粘度：
数据结果见下表3：
表3中1号和2号或者3号的结果比较表明，电芬顿法中，电解池的电压越大，得到低粘度处理产物的时间就会越短；2号和3号的结果比较表明，在相同的电压处理下，随着处理时间的延长，处理产物粘度也逐渐下降，且在几分钟内就达到了一个比较低的粘度值，大大提高了生产效率。
使用本发明方法可以在较短时间内获得粘度范围值在大于粘度值45以上的任一粘度的海藻酸钠产物，工艺流程简单，易于控制，生产成本低。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (10)
1.一种应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，利用芬顿法处理褐藻，得到处理产物，从所述处理产物中提取海藻酸钠。
2.如权利要求1所述的应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，其中，利用芬顿法处理褐藻的具体过程包括：
将褐藻浸泡在二价铁离子溶液中，使得二价铁溶液中褐藻的质量与二价铁离子的质量比为500-10∶1，之后向二价铁离子溶液中加入过氧化氢溶液，使得混合溶液中二价铁离子和过氧化氢的物质的量比不低于1∶1，处理1-100min。
3.如权利要求1所述的应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，所述芬顿法为电芬顿法，利用电芬顿法处理褐藻的具体过程包括：
将褐藻置于盐酸溶液中，应用电芬顿电解池对含有褐藻的盐酸溶液进行电解，电解电压为0.01-30V电压，处理1-100min。
4.如权利要求3所述的应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，电解电压为8-10V电压，处理90min。
5.如权利要求3所述的应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，将褐藻置于盐酸溶液中，浸泡40min。
6.如权利要求2所述的应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，二价铁溶液中褐藻的质量与二价铁离子的质量比为200∶1-20∶1，混合溶液中硫酸亚铁和过氧化氢的物质的量比不低于2∶1，处理20-90min。
7.如权利要求1至6中任一项所述应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程包括：
步骤一、将所述处理产物加入碳酸钠溶液中加热并搅拌处理，获得海藻酸钠溶液，其中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与褐藻的质量比为1∶10-2，加热温度50-95℃，搅拌处理时间为0.5-2h；
步骤二、向步骤一中获得的海藻酸钠溶液中加入2-4倍体积的蒸馏水，然后进行抽滤，将不溶性物从海藻酸钠溶液中分离出来；
步骤三、将步骤二获得的海藻酸钠溶液倒入体积比为1∶1-1∶4的氯化钙溶液中，使得混合液中海藻酸钠和氯化钙的物质的量比为1∶1-1∶2，边倒边搅拌，经过滤脱水后制得褐藻酸钙纤维；
步骤四、将步骤三中制得的褐藻酸钙纤维浸没入质量分数为10-14％的次氯酸钠溶液，观察褐藻酸钙纤维的颜色变为白色或接近白色时将褐藻酸钙纤维过滤出来；
步骤五、将步骤四中漂白后的褐藻酸钙中缓慢加入0.5mol/L盐酸，直至pH值＜2，得到褐藻酸溶液；
步骤六、将步骤五制得的褐藻酸脱水至含固体物质25％以上的褐藻酸浆液；
步骤七、将步骤六中制得的褐藻酸浆液与碳酸钠反应制得海藻酸钠浆液，将海藻酸钠浆液烘干制得海藻酸钠固体。
8.如权利要求7所述的应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，从所述处理产物中提取海藻酸钠的具体过程还包括：将处理产物浸没于0.05-5mol/L的盐酸溶液中10-60min，之后过滤盐酸溶液获得第二浸提物。
9.如权利要求7所述的应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，所述步骤一中，碳酸钠溶液中碳酸钠的质量与步骤一中褐藻的质量比为1∶5，加热温度70-95℃，搅拌处理时间为1h。
10.如权利要求3所述的应用褐藻生产海藻酸钠的方法，其特征在于，所述电芬顿法为电芬顿-过氧化氢法、电芬顿-铁氧化法和电芬顿-铁还原法。
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