CN107868139B

CN107868139B - 异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法

Info

Publication number: CN107868139B
Application number: CN201711265990.1A
Authority: CN
Inventors: 吴仕鹏; 程跃谟; 封凯; 于云霞; 孙梅
Original assignee: Qingdao Gather Great Ocean Algae Industry Group Co ltd
Current assignee: Qingdao Gather Great Ocean Algae Industry Group Co ltd
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2037-12-05
Also published as: CN107868139A

Abstract

本发明公开了一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，属于海藻的综合加工利用领域。其包括前处理、消化、冲稀、漂浮、过滤、钙化、脱钙、脱水、中和及烘干步骤，在消化步骤中加入异噻唑啉酮，使得胶液中异噻唑啉酮的质量分数为0.05％‑0.2％。本发明选用异噻唑啉酮作为杀菌剂，它通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起灭杀作用，在与微生物接触后，能迅速且不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，而且更为重要的是，其在消化步骤中加入，杀菌、抑菌时间更长，可以持续到钙化前，使产品粘度更稳定，产品粘度下降率降低，有利于产品的储存和使用。

Description

异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法

技术领域

本发明涉及海藻的综合加工利用领域，具体涉及一种加工褐藻胶的方法。

背景技术

褐藻胶是褐藻酸的亲水衍生物的统称，广泛存在于各种褐藻中。目前，褐藻胶的生产是一个典型的离子交换过程。褐藻在纯碱和加热的作用下，使藻体中的水不溶性褐藻酸盐转化为水溶性的碱金属盐，在无机酸钙盐作用下，与水溶液分离，形成水不溶性的褐藻酸和褐藻酸钙沉淀。将粗制褐藻酸钙沉淀用盐酸脱钙，可使其转化为褐藻酸。褐藻酸与钠、钾或铵盐等混合，可制得不同类型的褐藻胶。

但是，在钙化工序之前，生产过程中会引入大量微生物，在适宜温度下快速繁殖增长，将褐藻胶分解产生低分子量褐藻胶及其寡糖，会导致：(1)褐藻胶粘度降低；(2)钙化时褐藻胶纤维变短，钙化困难，消耗大量原料且提取率低，同时加大了废钙水处理难度。因此，控制微生物数量对提高褐藻胶的品质、收率十分重要。为了降低钙化工序之前生产过程中微生物的引入量，CN 104788582 B公开了一种利用二氧化氯处理褐藻胶胶液制备高品质褐藻胶的方法，其工艺步骤依次为：前处理、消化、冲稀、漂浮、精滤、钙化、脱钙、脱水、中和及烘干，在漂浮步骤中加入了一定量的二氧化氯溶液，通过加入二氧化氯来有效控制生产过程中微生物污染导致褐藻胶降解产生低分子量褐藻胶。

然而，其中使用二氧化氯作为杀菌剂，与现有技术中惯用的次氯酸钠、氯气等均属于氧化性杀菌剂，在液体中容易受温度、还原性离子和PH值影响较大，从而影响杀菌效果，而且随着作用时间的增加会明显降低褐藻胶的粘度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，利用异噻唑啉酮作杀菌剂，能持续灭菌和抑制细菌生长，异噻唑啉酮可以在消化工序就加入，杀菌、抑菌时间更长，可以持续到钙化前，使产品粘度更稳定。

其技术解决方案包括：

一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，依次包括以下步骤：前处理、消化、冲稀、漂浮、钙化、脱钙、脱水、中和及烘干，在消化步骤中加入异噻唑啉酮，使得胶液中异噻唑啉酮的质量分数为0.05％-0.2％。

作为本发明的一个优选，具体步骤如下：

a前处理，选取原料褐藻浸泡一段时间并水洗；

b消化，向水洗后的褐藻中加一定量的水，然后加入异噻唑啉酮，然后再加入褐藻质量0.15-0.35倍的碳酸钠进行反应，得粘稠物；

c冲稀，将步骤b所得粘稠物加水冲稀，得冲稀后的胶液；

d漂浮、精滤，将冲稀后的胶液泵入储存罐中，静置3-5h，得清胶液，将所述清胶液进行精滤；

e钙化，向步骤d精滤后所得胶液中加入氯化钙溶液，使得形成的褐藻酸钙絮凝物析出；

f脱钙，将步骤e析出的褐藻酸钙絮凝物沥水，用质量分数为0.8-3％的稀盐酸溶液洗脱三次进行脱钙；

g脱水，将脱钙后所得褐藻酸絮凝物螺旋压榨脱水，使褐藻酸水分控制在65％-80％；

h中和，将步骤g脱水所得褐藻酸粉碎后加入碳酸钠，搅拌中和，得褐藻酸钠；

i烘干，将所述褐藻酸钠进行造粒、烘干。

作为本发明的另一个优选，步骤a中，加入褐藻质量10-15倍的水浸泡12-16h，加入褐藻质量15-20倍的水进行水洗，水洗3-4次，每次水洗时间为6-8h。

进一步的，步骤b中，加入碳酸钠后，在45-65℃条件下反应8-12h。

进一步的，步骤c中，将所述粘稠物用水冲稀至褐藻质量的150-200倍。

进一步的，步骤e中，所述氯化钙溶液的体积为精滤所得胶液体积的1-1.2％，氯化钙溶液的浓度为精滤所得胶液浓度的10-15％。

进一步的，步骤i烘干工序中，进风温度为60-130℃，物料温度60-80℃，烘干后的褐藻酸钠水分不超过15％。

目前褐藻胶生产中使用的杀菌剂主要有次氯酸钠、二氧化氯、氯气等，他们都是氧化性杀菌剂，在液体中容易受温度、还原性离子和PH值影响较大，从而影响杀菌效果，而且随着作用时间的增加会明显降低褐藻胶的粘度；本发明通过选用非氧化性杀菌剂异噻唑啉酮，其分子结构稳定，将其用于褐藻胶生产过程中，受环境(如温度、PH值、其他离子等)影响非常小，作用时间长，一次加入，能持续灭菌和抑制细菌生长，而且对褐藻胶粘度几乎没有什么影响。

异噻唑啉酮能与水无限混溶，不产生浑浊，操作安全、简单。相比次氯酸钠、二氧化氯、氯气，异噻唑啉酮不燃、不挥发，对设备管道等不腐蚀，减少潜在的质量安全风险。

异噻唑啉酮使用浓度低，一般有效浓度在0.5mg/L就能很好的控制细菌的生长，起效快、杀菌力强，因此使用成本低。

本发明选用异噻唑啉酮作为杀菌剂，它通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起灭杀作用，在与微生物接触后，能迅速且不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，而且更为重要的是，其在消化步骤中加入，杀菌、抑菌时间更长，可以持续到钙化前，使产品粘度更稳定，产品粘度下降率降低，有利于产品的储存和使用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明加工路线图。

具体实施方式

本发明公开了一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

本发明所需原料均可通过商业渠道购买获得。

实施例1：

以褐藻为原料，如图1所示，具体步骤如下：

第一步、前处理，加入褐藻质量10倍的自来水浸泡12h，后加入褐藻质量15倍自来水水洗3-4次，每次6h；

第二步、消化，第一步水洗结束后，加褐藻质量30倍的自来水，加入异噻唑啉酮使其浓度达到0.05％，同时加入褐藻质量15％的碳酸钠，45℃条件下反应8h，得粘稠物；

第三步、冲稀，将消化后的粘稠物用水冲稀至褐藻质量的150倍，得冲稀后的胶液；

第四步、漂浮、精滤，冲稀后的胶液经发泡离心机泵入储存罐中，静置3h，得到清胶液，将该清胶液经细目数平板过滤器及网袋精滤；

第五步、钙化，向精滤后所得胶液中加入胶液体积1.2％浓度为15％的氯化钙溶液，使褐藻酸钠转变为水不溶性的褐藻酸钙絮凝物析出；

第六步、脱钙，褐藻酸钙絮凝物沥水，立即以0.8％稀盐酸溶液洗脱；三次脱钙，即褐藻酸钙絮凝物经一次稀酸脱洗后，沥去废酸水，重复3次，最后用自来水水洗一次；

第七步、脱水，将脱钙后所得褐藻酸絮凝物螺旋压榨脱水，使褐藻酸水分控制在65％；

第八步、中和，将步骤g脱水所得褐藻酸粉碎后加入碳酸钠，搅拌中和pH至7左右，得褐藻酸钠；

第九步、烘干，将中和好的褐藻酸钠进行造粒、烘干，进风温度60-130℃，物料温度60-80℃，烘干后的褐藻酸钠水分不超过15％。

实施例2：

以褐藻为原料，具体步骤如下：

第一步、前处理，加入褐藻质量15倍的自来水浸泡16h，后加入褐藻质量20倍自来水水洗3-4次，每次8h；

第二步、消化，第一步水洗结束后，加褐藻质量20倍的自来水，加入异噻唑啉酮使其浓度达到0.2％，同时加入褐藻质量35％的碳酸钠，65℃条件下反应12h，得粘稠物；

第三步、冲稀，将消化后的粘稠物用水冲稀至褐藻质量的200倍，得冲稀后的胶液；

第四步、漂浮、精滤，冲稀后的胶液经发泡离心机泵入储存罐中，静置5h，得到清胶液，将该清胶液经细目数平板过滤器及网袋精滤；

第五步、钙化，向精滤后所得胶液中加入胶液体积1％浓度为10％的氯化钙溶液，使褐藻酸钠转变为水不溶性的褐藻酸钙絮凝物析出；

第六步、脱钙，褐藻酸钙絮凝物沥水，立即以3％稀盐酸溶液洗脱；三次脱钙，即褐藻酸钙絮凝物经一次稀酸脱洗后，沥去废酸水，重复3次，最后用自来水水洗一次；

实施例3：

以褐藻为原料，具体步骤如下：

第一步、前处理，加入褐藻质量12倍的自来水浸泡14h，后加入褐藻质量18倍自来水水洗3-4次，每次6h；

第二步、消化，第一步水洗结束后，加褐藻质量25倍的自来水，加入异噻唑啉酮使其浓度达到0.1％，同时加入褐藻质量25％的碳酸钠，55℃条件下反应10h，得粘稠物；

第三步、冲稀，将消化后的粘稠物用水冲稀至褐藻质量的180倍，得冲稀后的胶液；

第四步、漂浮、精滤，冲稀后的胶液经发泡离心机泵入储存罐中，静置4h，得到清胶液，将该清胶液经细目数平板过滤器及网袋精滤；

第五步、钙化，向精滤后所得胶液中加入胶液体积1.2％浓度为12％的氯化钙溶液，使褐藻酸钠转变为水不溶性的褐藻酸钙絮凝物析出；

第六步、脱钙，褐藻酸钙絮凝物沥水，立即以1.5％稀盐酸溶液洗脱；三次脱钙，即褐藻酸钙絮凝物经一次稀酸脱洗后，沥去废酸水，重复3次，最后用自来水水洗一次；

对比例1：

与实施例1不同之处在于：

第二步消化步骤为：水洗后褐藻中加入褐藻原料15-30倍的1％碳酸钠溶液，50-65℃条件下反应2-8h；

第四步、漂浮，精滤：

向冲稀后的胶液中加入3％的二氧化氯溶液，使胶液中二氧化氯含量为200mg/L，调节pH值至10±0.5。静置3h后胶液中的小气泡附着在细小残渣表面，使它随着空气上浮到胶液表层。

得到的结论是：实施例1得到的褐藻胶粘度为594cps，对比例1得到的褐藻胶粘度550cps，比实施例1得到褐藻胶粘度下降8％。

对比例2：

与实施例1不同之处在于：

第四步漂浮、精滤，向冲稀后的胶液中加入异噻唑啉酮使其浓度达到0.05％，静置后将该清胶液经细目数平板过滤器及网袋精滤。

得到的结论是：实施例1得到的褐藻胶经检测菌落数为1800cfu/g,对比例2得到的褐藻胶经检测菌落数为2500cfu/g。当两种样品在同等条件下储存相同时间后，再做微生物检测，得到的结果为实施例1得到的褐藻胶经检测菌落数为2200cfu/g,对比例2得到的褐藻胶经检测菌落数为3000cfu/g。

对上述实施例1-实施例3、对比例1及对比例2所得褐藻胶做分析检测。结果如下：

在褐藻胶生产过程中使用二氧化氯和异噻唑啉酮作杀菌剂相比，后者对褐藻胶粘度的影响更小，产品粘度更高，粘度稳定性更好；在消化和漂浮两个工序加入异噻唑啉酮作杀菌剂相比，前者的杀菌和抑菌效果更好，更有利于产品的储存和使用。

需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，依次包括以下步骤：前处理、消化、冲稀、漂浮、钙化、脱钙、脱水、中和及烘干，其特征在于：在消化步骤中加入异噻唑啉酮，使得胶液中异噻唑啉酮的质量分数为0.05％-0.2％。

2.根据权利要求1所述的一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，其特征在于：具体步骤如下：

a前处理，选取原料褐藻浸泡一段时间并水洗；

c冲稀，将步骤b所得粘稠物加水冲稀，得冲稀后的胶液；

i烘干，将所述褐藻酸钠进行造粒、烘干。

3.根据权利要求2所述的一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，其特征在于：步骤a中，加入褐藻质量10-15倍的水浸泡12-16h，加入褐藻质量15-20倍的水进行水洗，水洗3-4次，每次水洗时间为6-8h。

4.根据权利要求2所述的一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，其特征在于：步骤b中，加入碳酸钠后，在45-65℃条件下反应8-12h。

5.根据权利要求2所述的一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，其特征在于：步骤c中，将所述粘稠物用水冲稀至褐藻质量的150-200倍。

6.根据权利要求2所述的一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，其特征在于：步骤e中，所述氯化钙溶液的体积为精滤所得胶液体积的1-1.2％，氯化钙溶液的浓度为精滤所得胶液浓度的10-15％。

7.根据权利要求2所述的一种异噻唑啉酮作杀菌剂加工褐藻胶的方法，其特征在于：步骤i烘干工序中，进风温度为60-130℃，物料温度60-80℃，烘干后的褐藻酸钠水分不超过15％。