CN1668647A - 从新鲜海藻制备角叉菜胶和液体肥料的方法 - Google Patents

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Abstract

开发出了一种综合方法，该方法可用于最大程度地利用可被压碎而释放出汁液的海藻、例如异枝麒麟菜的新鲜生物质，所述汁液在经过用添加剂进行适当处理和稀释之后，可用作有效的液体肥料，而残渣对于к－角叉菜胶的提取是出色的原料，从而增加了海藻的价值。本发明的其它优点包括：以干燥和可贮存的形式得到用于κ－角叉菜胶制备的原料，降低了干燥时间和干燥面积，因其体积较小降低了运输和贮存该原料的成本，由于其自由流动颗粒的性质而易于操作，并且其在某些应用中可直接用于凝胶制备。

Description

从新鲜海藻制备角叉菜胶和液体肥料的方法
技术领域
本发明涉及从新鲜海藻制备藻胶和肥料的方法。
具体地说，本发明涉及从新鲜的异枝麒麟菜(Kappaphycus alvarezii，也称为Eucheuma striatum或Eucheuma cottonii或只是简单地称为麒麟菜)制备κ-角叉菜胶和液体肥料的方法，该方法可以综合回收海藻的两种产品以及其它伴随的有益物质，从而使海藻的养殖能够获得最大的回报。
背景技术
κ-角叉菜胶在许多应用领域，例如宠物食品、果酱、牙膏和冰淇淋中用作增稠剂。作为κ-角叉菜胶的来源，属于红海藻的异枝麒麟菜生长在热带水域中，在诸如菲律宾和印度尼西亚这样的国家中有广泛养殖。J.G.Lewis，N.F.Stanley和G.G.Guist在“Algae and Human Affairs”(C.A.Lembi和J.R.Waaland编辑，Cambridge University Press，Cambridge，1990；第218页)一书中对精制和半精制的κ-角叉菜胶的多种应用进行了论述。G.H.Thirkelsen(见“Industrial Gums-Polysaccharides and theirDerivatives”，R.L.Whistler和J.N.BeMiller编辑，第三版，AcademicPress Inc.，New York，1993，第145-180页)也就角叉菜胶的多种应用进行了描述。
V.J.Chapman和D.J.Chapman在其著作“Seaweeds and their Uses”(Chapman and Hall，London & New York，1980；第二章，第30-61页)中报导了多种海藻提取物，它们可用作改善植物生长的叶喷雾剂。
G.Blunden(见：“Marine Natural Products Chemistry”，D.J.Faulkner和W.H.Fenical编辑，Plenum Press，New York，1977；第337-344页)提供了海藻提取物的细胞分裂素活性的证据，而F.C.Sumera和G.J.B.Cjipe(见：“Botanica Marina”，Vol.24，157-163，1981)报道了葡枝马尾藻的提取物中有类似植物生长素的物质。B.Metting，W.R.Rayburn和P.A.Raynand(见：“Algae and Human Affairs”，C.A.Lembi和J.R.Waaland编辑，Cambridge University Press，Cambridge，1990；357-370页)报道了许多海藻含有植物生长调节剂，例如植物生长素、赤霉素、脱落酸和季铵化合物。
红色海藻异枝麒麟菜公知是精制的和半精制的κ-角叉菜胶的原料。麒麟菜制品也用作增强农作物开花和生长的叶喷雾剂。通常，所有的海藻、包括麒麟菜均在其收获的地方进行干燥和打包，以便于运输到加工厂，参见V.J.Chapman和D.J.Chapman的著作“Seaweeds and their Uses”(Chapman and Hall，London & New York，1980；第二章，30-61页)。在大多数的采集地区，日光晒干仍然是最节约成本的加工工艺，虽然燃油机械烘干设备已经得到了有限的利用。这种干制海藻主要用于制备藻胶。一些加工厂专注于生产海藻肥料。在印度某些沿海村庄，加工方式是家庭手工业的水平，只是将新鲜采集的海藻在陶罐中进行煮制，提取液用作肥料，而固体残渣要么废弃掉，要么用作粪肥。
参见Alphons C.J.Voragen，Walter Pilnik，Claus Rolin，Beinta U.Marr，Ian Challen，Abdel Wahab Riad和Rachid Lebbar的“多糖-角叉菜胶”(Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第6版，2002Electronic Release)，其中对由异枝麒麟菜(Eucheuma cottonii)制备κ-角叉菜胶进行了以下描述：“收获之后，对海藻进行清洗，并干燥至干物质含量是约25wt.％；……用碱处理该干制的海藻，并研磨成糊状物。碱性条件有利于浸软海藻的提取。”可以看出该方法是将收获的海藻干制，并随后用该干制的海藻制备κ-角叉菜胶。没有文献涉及在对收获的海藻干制之前对液体肥料或第二产物的回收，除了用烘干的方法将水从新鲜的海藻去除以外，也没有涉及任何其它方法。
S.Craigie和C.Leigh(见：Handbook of Phycological Methods，Hellebust，J A和Craigie J S编辑，Cambridge University Press，London，1978；第112页)记载了红色海藻在冷冻保鲜条件下用于精制角叉菜胶的提取。但是作者并没有提及从该海藻原料制备任何肥料。
Q.Hurtado-Ponce(Botanica Marina 38：137，1995)报道了收获异枝麒麟菜(更普遍地称作麒麟菜)海藻、清洗和用阳光/烘箱干燥以便于回收角叉菜胶。没有提到由该植物回收肥料的内容。
G.Lewis，N.F.Stanley和G.G.Guist(见Algae and Human Affairs，C.A.Lembi和J R Waaland编辑，Cambridge University Press，Cambridge，1990；218页)报道了通过在收获之后对新鲜红海藻干燥以提取角叉菜胶。没有提到可以同时回收任何肥料。
C.J.Dawes，N.F.Stanley和D.J.Stancioff(Botanica Marina，VolXX，1977，Fasc.3)也报道了在阳光下干制海藻，并随后用来提取角叉菜胶的内容。并没有提及从该植物回收肥料。
P.M.Alino，G.J.B.Cajipe，E.T.Ganzon-Fortes，W.R.Y.Licuanan，N.E.Montano和L.M.Tupas(见：海洋生物在民间医药和园艺中的应用：初步研究，SICEN Leaflet 1.Supplement of SICEN Newsletter，菲律宾大学海洋科学院海藻信息中心(SICEN)，Dilman，Quezon City，菲律宾，1990年2月出版)报道了麒麟菜煎剂用作叶喷雾剂以增强农作物的开花和生长的内容。但是没有提到从该海藻中同时回收角叉菜胶。
L.Tupas和N.E.Montano(见：Philipp.J.Sci.，Monograph No.17，29-35页，1987)报道了将菲律宾海藻碱提取物作为农作物叶喷雾剂的效果。没有提到由海藻同时回收角叉菜胶的内容。
本领域技术人员已知，由不同海藻原料制备藻胶产生的排放物，经过合适的处理可以用作肥料。还公知通过通常方式对海藻加工以便于提取藻胶的加工条件是苛刻的，对于海藻中存在的生长促进物质是有害的。
养殖海藻的人知道，收获之后干燥海藻是件麻烦的事情，对干燥所需场地或时间的任何节约都是有利的。
参与海藻养殖以及下游加工的人还知道，干制海藻体积庞大，因此运输和贮存的费用较高，对于这些因素的任何形式的节约都是有利的。
本发明的目的
本发明的主要目的是通过采用压碎和过滤而不是干燥的方法对新鲜收获的异枝麒麟菜的液体内容物(汁液)进行去除和回收，以同时并且低成本地获得汁液和固体残渣两种有用的产品，其中汁液是液体肥料，而残渣是比干制的全海藻更为出色的制备κ-角叉菜胶的原料。
本发明的另一个目的是证明汁液作为植物生长促进剂的功效。
本发明还有的另一个目的是使干燥海藻所需的时间以及铺展海藻所需场地最小化，这是通过将新鲜海藻中的大部分水分以汁液的形式去除而实现的，只需将潮湿的残渣进行干燥就可以了。
本发明还有的另一个目的是证实由固体残渣粉获得的κ-角叉菜胶其品质与由常规收获和干制的全海藻获得的κ-角叉菜胶的品质相当。
本发明还有的另一个目的是证实κ-角叉菜胶不会在汁液中流失，且由残渣获得的κ-角叉菜胶的量与由等量新鲜海藻制备的相当重量的干制全海藻获得的κ-角叉菜胶的量相似。
本发明还有的另一个目的是从新鲜的海藻生产含有κ-角叉菜胶的原料，该原料比干制的全海藻更为致密，从而更易于运输和贮存，而且还含有比干制全海藻高1.5-2.0倍(Wt/Wt)的κ-角叉菜胶。
本发明还有的另一个目的是生产具有较好外观、颜色较浅并且是自由流动颗粒形式的含κ-角叉菜胶的原料，以简化它的处理和后续加工。
本发明还有的另一个目的是证实含有κ-角叉菜胶的颗粒可以不用化学加工而直接用于制备具有令人满意的凝胶强度的凝胶。
本发明的概述
本发明发现了使异枝麒麟菜的用途最大化的方法，这是通过同时获得两种产品而实现的，即，获得可用作植物生长促进剂的原始形态的富含营养素的汁液，和获得颗粒形式的自由流动的残渣，该残渣因为具有较高的紧密度而易于运输和贮藏，并且其含有比常规干制全海藻高1.5-2.0倍(Wt/Wt)的κ-角叉菜胶，而这一切并不需要热化学循环或添加另外的水。避开本发明的所有其它优点不谈--即，对于κ-角叉菜胶而言是出色的原料，该原料即使在无法将新鲜海藻日光晒干的雨季也能够以最低的能耗进行生产--而是将注意力集中在如下事实，即，通过本发明的方法可以同时获得两种有用的产品，通过本发明的方法，由100吨新鲜海藻可获得多达60-80吨汁液形式的植物生长促进剂和与通过加工干制海藻的常规方法作为单一产品获得的量相当的κ-角叉菜胶，其经济效益是显而易见的。本发明提供了显而易见的经济效益，并且由于现有技术没有公开实施这种方法的任何尝试，显然本发明是非显而易见的。
本发明的详细说明
因此，本发明提供了一种天然海藻提取液和自由流动的含藻胶固体残渣的制备方法，该方法包括：从远海中收获海藻；用清洁的海水清洗海藻，使其不带淤泥和无关物质，对该新鲜的海藻进行机械压碎，以便破坏细胞壁并释放出汁液；通过平纹细布过滤该含水浆液；在汁液中添加合适的防腐剂，并在需要时稀释该提取液作为种子和叶的喷雾剂；在阳光下对湿残渣进行晒干，直至水分含量小于25wt％；通过公知的方法由干残渣粉中提取藻胶；或者，将干残渣直接用于制备凝胶。
在本发明的一个实施方案中，用于本发明的海藻是可以被压碎释放出汁液的海藻，包括市售的重要的红色海藻异枝麒麟菜，和褐色海藻，生长在印度沿海的Sargassum wightii和Sargassum tenerrimum。
在本发明的另一个实施方案中，在收获时，异枝麒麟菜的养殖时间为45天和90天。
在本发明的另一个实施方案中，尽管直接干燥的异枝麒麟菜既可以用于κ-角叉菜胶的提取也可以作为钾肥，但通过采用综合加工方法对新鲜海藻进行加工可以同时获得κ-角叉菜胶和含有其它生长促进物质的富钾汁液。
在本发明的另一个实施方案中，新鲜海藻的汁液被全部用于纯液体海藻肥料的形成。
在本发明的另一个实施方案中，在适当的稀释之后，将源自异枝麒麟菜的汁液用于绿豆(Vigna radiata)和秋葵(Hibiscus asthucanthus)，以检查其功效。
在本发明的另一个实施方案中，获得露天日晒下海藻和海藻残渣干燥时间的比较数据。
在本发明的另一个实施方案中，以常规干燥的全海藻和海藻残渣粉作为原料，并用这两者加工精制和半精制的κ-角叉菜胶，得到关于κ-角叉菜胶的产率和凝胶强度的比较数据。
在本发明的另一个实施方案中，发现含有κ-角叉菜胶的残渣固体具有米色至淡黄色的诱人外观，具有令人满意的货架期，甚至可以被直接用于凝胶的制备。
在本发明的另一个实施方案中，得到致密的和自由流动形式的含有κ-角叉菜胶的残渣固体，用以降低运输费用和存货空间。
在印度马纳尔湾的Thonithurai，将异枝麒麟菜放置在60cm×60cm的网袋中进行养殖，间隔45天和90天之后收获海藻。新鲜的海藻含有约90％的水分。用海水对新鲜收获的植物进行彻底清洗，以去除所有的淤泥和其它无关物质，将其切割成小块并均质，不需要添加额外的水。接着通过平纹细布将浆液过滤，估算湿残渣和汁液的重量。接着将残渣在露天阳光下干燥，直至水分含量＜25％。记录下干残渣的重量。湿残渣铺展开的面积和露天日光下干燥所需要的时间也应记录下来。随后对干残渣进行加工以制备半精制或精制的κ-角叉菜胶，所采用的方法包括分别用8％KOH水溶液在75-80℃下处理或用饱和的Ca(OH)2水溶液在105-109℃进行处理。在30℃，使用1％角叉菜胶凝胶在1％KCl溶液中，采用Nikkansui型凝胶强度测试器对κ-角叉菜胶的凝胶强度进行测量。用防腐剂对纯汁液进行处理，通过火焰光度计对钾进行分析，并通过将由汁液制备的溶液(通过在乙酸乙酯中提取，接着去除乙酸乙酯并将残余物溶于二氯甲烷而制备的)的HPLC图谱(Supelco LC-18-DB Discovery Series柱；含有四丁基磷酸铵离子配对剂的乙腈-水-乙酸移动相(pH2.8-2.9)；254nm UV检测)与含有生长促进物质例如细胞分裂素、吲哚乙酸等的混合物的标准溶液进行比较来对有机生长促进物质进行分析。评估了滤液对绿豆种子和秧苗的生长促进作用，这是通过将发芽和结果程度与未处理的种子和秧苗进行比较而实现的。还对秋葵进行了同样的评估。
为了将得自上述残渣粉的κ-角叉菜胶与得自常规干燥的全植物的κ-角叉菜胶的品质和产率进行比较，对新鲜的异枝麒麟菜植物进行称重，接着在露天日光下干燥，直至水分含量＜25％。记录干制海藻的重量。植物铺展开的面积和露天日光下干燥所需要的时间也应记录下来。按照以上描述对干制海藻进行加工以提取半精制或精制的κ-角叉菜胶。该干制的海藻也可以被研磨成粉并作为肥料添加进土壤中。通过火焰光度计测定K2O的含量。
附图的简要说明
图1显示的是麒麟菜液体(pH8.6提取液)的HPLC色谱图与标准生长促进物质混合物的色谱图的比较。
下述实施例以举例的方式进行说明，并不意味着是对本发明范围的限制。
                            实施例1
将20kg新收获的生长了45天的异枝麒麟菜植物铺展到150cm×150cm的席子上并在露天干燥。经42小时得到水分含量为20％的2.48kg重的干海藻。将另外20kg的新鲜海藻切成小块，在厨房用混合器中进行均质，并倒入由平纹细布制成的袋中，将汁液由袋中挤压出去。湿残渣的重量是6.5kg，汁液的重量是13.4kg。将残渣铺展在75cm×75cm的席子上，在露天晒干。24小时之后得到具有25％水分含量的1.62kg接近恒重的干残渣粉。由这个实施例可以看出，干燥由20kg新鲜海藻得到的湿残渣所需要的场地面积和时间分别为干燥全海藻的25％和60％。在干制全海藻和干固体残渣中，K的含量分别是12.5％(以K2O计为15％)和8.72％(以K2O计为10.5％)，而汁液中K的浓度是约1.2％(以K2O计为1.45％)。通过上述HPLC方法获得了滤液中生长促进物质的定性证据，色谱图显示在附图1中。可任选地通过日光暴晒对汁液进行浓缩，甚至可以采用RO膜进行浓缩。
                      实施例2
将10g实施例1获得的生长了45天的干制全植物用8％的KOH水溶液在75-80℃处理3小时，得到半精制的角叉菜胶(SRC)。在加工之后，产品的产率是43.2％，且在标准条件下测得的凝胶强度是400g/cm2。将10g实施例1的固体粉状残渣进行类似的加工以制备SRC。相应的产率和凝胶强度是60.0％和370g/cm2。产率相对于完全干燥的原料来表示。
                      实施例3
将20kg新鲜收获的生长期为90天的海藻按照实施例1的工序进行加工，在第一种情况下，产出2.31kg的干制全海藻，在第二种情况下，产出1.32kg的干固体残渣粉和13.3kg的汁液。将各10g的干制全海藻和固体残渣粉按照实施例2的工序进行加工以提取SRC，获得的产率分别是42.9％和57.5％。相应的凝胶强度分别是360g/cm2和390g/cm2。
对于在印度Diu沿海养殖的异枝麒麟菜，2％经清洗的残渣的凝胶强度是520g/cm2，而用由残渣制备的SRC得到的1％凝胶的凝胶强度是515g/cm2。这表明对于某些应用可以直接使用清洗的残渣，尽管其用量相对于SRC较高。
                         实施例4
将实施例1制备的生长期为45天的干制全海藻和固体残渣粉各10g分别进行加工以提取精制的角叉菜胶。该方法包括，添加300ml的饱和Ca(OH)2水溶液，并在高压锅中在107℃和12psi压强下蒸煮1小时。用异丙醇使产品沉淀，过滤并干燥。对于全海藻和残渣粉，精制角叉菜胶的产率分别是28.3％和47.6％，而相应的凝胶强度分别是600g/cm2和595g/cm2。根据干制全海藻和固体残渣粉的水分含量，全海藻和残渣粉形式的新鲜海藻其κ-角叉菜胶的产率是很接近的，表明没有角叉菜胶在汁液中流失。
                      实施例5
将实施例1制备的干制的异枝麒麟菜全植物(其含有约15％的K2O)磨碎，随后施用于种植有茄子、洋葱、小麦和芝麻的盆中的土壤中。每种农作物各五盆。在土壤中K2O的用量是，茄子每公顷45.0kg、洋葱每公顷60kg、小麦每公顷36kg和芝麻每公顷36kg。类似地在没有施用麒麟菜海藻粉的盆中种植同样的农作物(每种农作物种植5盆)。没有施用麒麟菜时，茄子、洋葱球茎、小麦谷粒和芝麻种子的产量分别是1.85kg、1.35kg、76.7g和44.5g，而施用麒麟菜时的产量分别是2.61kg、1.65kg、109.5g和59.6g；即产量分别提高了41.1％、22.0％、42.8％和34.1％。施用麒麟菜海藻粉获得的产量提高略高于向土壤中添加SOP(硫酸钾)以保持K2O用量相当所获得的结果。这说明在干麒麟菜海藻中的其它生长促进物质/微量营养素也有助于生长。
                           实施例6
将实施例1的汁液(含有5％的总固体(1.45％的K2O)和生长促进物质)用适量的水稀释，得到稀释的提取溶液。当1份的汁液用99份的水稀释时，该溶液被称为1％，而当10份汁液用90份水稀释时，得到的溶液就称为10％。以这种方式，制备1％、5％、10％、25％、50％和100％的汁液溶液。
                           实施例7
将绿豆种子用0.1％的氯化汞进行1分钟的表面消毒。用自来水对种子进行彻底的清洗。接着将种子浸泡在自来水中或实施例6的麒麟菜汁液溶液中24小时，在佩氏培养皿中铺展在滤纸垫上，并定期加自来水。对于给定汁液溶液的各组试验，需要用三个佩氏培养皿，每个培养皿中含有10粒种子。7天之后，浸泡在自来水中的种子的发芽率是90％，而观察到的浸泡在1％提取液中的种子发芽率是100％。但是，更高的提取液浓度会对发芽带来不利影响，对于5％、25％和50％的汁液溶液，发芽率分别是90％、73％和0％。
                         实施例8
为了研究实施例6的汁液溶液对绿豆植株生长和产率的影响，将绿豆种子用0.1％的氯化汞进行1分钟的表面消毒，用自来水进行彻底清洗，接着浸泡在自来水中过夜(12小时)。选择健康的种子，并播种在100cm×100cm的小块土地上。每一小块土地上播种25粒种子，并将播种日作为第1天。7天之后，将每一小块土地上的秧苗数量减少至10个秧苗，使得生长条件一致。在研究期间，平均的日/夜温度是28-33℃/22-24℃，且最大光合作用活性辐射量(PAR)(400-700nm)为约175W/m2。使用手动泵将实施例6的新鲜汁液溶液喷雾到植株上，并小心确保溶液均匀涂覆在整个植株的表面。当汁液溶液的浓度＞50％时，会延缓植物的生长，而当该浓度为5-25％时，会促进生长(表1)。
表1A：在100cm×100cm的小块土地上绿豆植株(每一小块土地上10个植株)的生长高度(cm)。在播种45天之后记录的数据。
  处理   0％  1.0％  5.0％  10.0％   25.0％
  对照   15.2±3.29  --  --  --   --
  每周地   --  14.8±3.3  15.4±4.16  19.3±4.52   14.5±4.79
  每两周地   --  10.4±4.77  10.7±8.15  22.0±6.2   12.55±5.07
  每月地   --  5.6±2.3  14.0±5.29  20.3±5.88   18.5±6.02
表1B：在播种45天之后，观察到的花序数量
  处理   0％     1.0％     5.0％     10.0％     25.0％
  对照   没有     --     --     --     --
  每周地   --     8     8     10     6
  每两周地   --     5     5     7     6
  每月地   --     2     3     5     4
表1C：在播种45天之后，每一小块土地豆荚的数量(每一小块土地有10个绿豆植株)
  处理   0％   1.0％     5.0％     10.0％     25.0％
  对照   没有   --     --     --     --
  每周地   --   3     8     7     6
  每两周地   --   没有     8     19     3
  每月地   --   没有     3     10     6
表1D：播种45天之后豆荚的平均长度(cm)
  处理   0％  1.0％   5.0％    10.0％    25.0％
  对照   没有  --   --    --    --
  每周地   --  5.33±1.52   3.75±1.58    4.92±2.21    3.83±1.57
  每两周地   --  没有   4.0±2.03    6.1±2.03    6.5±1.0
  每月地   --  没有   6.5±0.5    4.7±2.62    6.5±1.0
实施例9
将实施例8的绿豆植株每两周用不同浓度的新鲜麒麟菜汁液喷雾，在表2中汇总了第75天时种子产率的数据。由该表可以看出，用10％汁液喷雾的植株显示出最大程度的快速成熟。
表2：每两周用新鲜海藻提取液喷雾对绿豆种子产率的影响(在播种后75天测定)
    处理 每一小块土地干豆荚的数量   每个豆荚种子的重量(g) 每一小块土地平均种子重量(g)
    对照     42   0.713±0.171     29.9
    1％     43   0.651±0.12     28.0
    5％     56   0.750±0.16     42.0
    10％     91   0.821±0.14     74.7
    25％     61   0.665±0.18     40.6
                        实施例10
将实施例1的原汁液用2％的甲醇进行保鲜，并将按照实施例6制备的稀释的汁液溶液在添加了0.05％湿润剂(印度Dhenuvita牌)之后用作叶喷雾剂。在陶罐(15个)中种植秋葵，所述的陶罐中有沙壤土，其具有常规所需的NPK。在25天之后，将5个植株作为对照，5个植株用5％汁液进行叶喷雾，另有5个植株用10％汁液进行叶喷雾。在该农作物生长期间，总共进行5次喷雾，在用5％汁液喷雾的情况下，用量是每次喷雾每公顷17L原汁液(假定每公顷35000个植株)。对于0％、5％和10％的汁液喷雾，秋葵果的数量是50、53和54个，而果子总重分别是0.45kg、0.53kg和0.54kg。
                      实施例11
为了说明其它新鲜海藻也可以经过均质释放汁液，收获3.2kg的Sargassccm wightii，并在混合器中以实施例1的方式将新鲜的海藻均质，得到0.8kg的汁液，而湿固体残渣的重量是2.2kg。
本发明的主要优点是：
(i)用异枝麒麟菜举例说明的综合制备方法使得可以从新鲜的海藻同时回收κ-角叉菜胶和液体海藻肥料，从而使海藻养殖更为有利可图。对于1公顷面积的养殖(其保守估计每年的产量是100吨的新鲜生物质)，可以生产出60-80吨的液体生物肥料和2.5-4.5吨的κ-角叉菜胶(取决于κ-角叉菜胶的等级)。
(ii)可以不需要热-化学循环和额外添加水而获得汁液，该汁液被证明是有效的生物肥料。该汁液可以直接市售，除了添加防腐剂以外，无需进一步的加工。
(iii)设备简单，例如附带研磨机的混合设备以及压滤机，优选安装在收获处附近，并且有能力对新鲜的海藻均质并将汁液分离。
(iv)由1吨的新鲜异枝麒麟菜按常规的干制全海藻方法，需要去除约850-900kg的水，而按照本发明的方法，湿残渣的水分去除量是每吨新鲜海藻只有100-200kg，由此极大地降低了干燥时间和场地面积。
(v)作为κ-角叉菜胶的原料，由新鲜植物得到的自由流动的颗粒残渣要优于干制全植物，这是因为前者体积小、易于运输、易于贮存、易于处理、几乎没有颜色、具有较高的κ-角叉菜胶含量，在某些应用中甚至可以直接用于凝胶的形成。

Claims (19)

1.一种用于制备海藻液体肥料和自由流动的含藻胶固体残渣的新型综合制备方法，所述方法包括以下步骤：
a.从海洋中收获海藻并去除淤泥和无关物质；
b.将该海藻在附带研磨机的混合设备中均质得到浆液；
c.过滤得到的浆液，分别获得残渣和汁液；
d.干燥该湿残渣直至水分含量小于25wt.％；
e.通过公知的方法由干残渣粉中提取藻胶，或者将其直接用于某些应用；
f.如果需要，向汁液中添加适当的防腐剂，并优选将汁液浓缩以降低体积，从而减少包装和运输费用，
g.稀释该汁液并添加适当的湿润剂用于种子和叶喷雾。
2.根据权利要求1所述的方法，其中使用平纹细布或压滤器进行步骤(c)的过滤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)采用日光对湿残渣进行干燥。
4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(f)通过日光蒸发或膜方法对汁液进行浓缩。
5.根据权利要求1所述的方法，其中的海藻选自红色海藻和褐色海藻，特别是可以将其压碎而释放汁液的海藻，尤其是市售的重要的海藻异枝麒麟菜和Sargassum wightii。
6.根据权利要求1所述的方法，其中借助于机械作用，例如通过附带研磨机的混合设备、甘蔗汁螺旋压榨机或其它类似装置将细胞破碎，从而由新鲜的海藻得到汁液。
7.根据权利要求1所述的方法，其中通过公知的过滤方法，例如通过平纹细布或压滤机过滤或通过离心的方法将汁液分离。
8.根据权利要求1所述的方法，其中过滤出的汁液含有0.1-2.0％K2O、微量营养素和生长促进物质。
9.根据权利要求1所述的方法，其中将汁液作为100％的浓度，将其用水稀释得到0.1-100％(v/v)且优选0.1-10％的浓度，用于促进发芽、植物生长、结果和提高产率以及促进早熟。
10.根据权利要求1所述的方法，其中优选对汁液进行细过滤和消毒，并向汁液或其稀释液中添加防腐剂例如缓冲剂、甲醛、醇或苯甲酸钠，添加量是0.1-5％w/v，以延长保质期。
11.根据权利要求1所述的方法，其中通过蒸发或膜基脱水对汁液进行浓缩，以减少体积，并且如果需要，甚至可以转化成固体形式的生物肥料，产率是每升汁液25-100g。
12.根据权利要求1所述的方法，其中分离汁液之后的残渣可作为制备藻胶的原料。
13.根据权利要求1所述的方法，其中新鲜海藻中的水分随着汁液被大量排出，从而使得残渣能够在雨季里通过人工方法干燥，或在露天干燥，与新鲜的全海藻相比，降低所需干燥时间10-80％和所需干燥面积20-80％。
14.根据权利要求1所述的方法，其中与干制的全海藻相比，干残渣的藻胶含量要高出10-100％。
15.根据权利要求1所述的方法，其中藻胶的凝胶强度与源自干制的全海藻的藻胶的凝胶强度相当。
16.根据权利要求1所述的方法，其中与干制的全海藻相比，残渣的致密度要高1.5-5.0倍，因此使运输和贮存的成本更少。
17.根据权利要求1所述的方法，其中异枝麒麟菜的残渣通过本发明的方法脱色素，并且以自由流动颗粒的形式得到，从而更易于进行包装处理、运输和后续加工。
18.根据权利要求1所述的方法，其中残渣可以直接用于某些应用中的凝胶制备。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，对于每公顷养殖面积100-200吨新鲜异枝麒麟菜的一般产量而言，除了7-14吨颗粒干残渣以外，本发明的方法还可以得到75-150吨液体生物肥料(汁液)作为第二产品，所述的颗粒干残渣可以以与干制的全海藻相似的量(3-6吨)制备出精制的κ-角叉菜胶，由此提高了新鲜海藻的总价值。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101439995B (zh) * 2008-12-22 2010-12-22 中国水产科学研究院黄海水产研究所 海藻肥清洁生产方法
CN101500437B (zh) * 2006-08-14 2013-09-04 科学与工业研究委员会 提神饮料的制备方法及其用途
CN103570437A (zh) * 2012-07-26 2014-02-12 陈书茵 增进肥料吸收的方法
CN105985199A (zh) * 2015-02-07 2016-10-05 中国海洋大学 一种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法
CN107846905A (zh) * 2015-05-10 2018-03-27 Sea6能源私人有限公司 用于改进植物生长的生物刺激剂制剂和其用途
CN112654260A (zh) * 2018-10-11 2021-04-13 嘉吉公司 海藻粉

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7208189B2 (en) * 2004-04-06 2007-04-24 Council Of Scientific And Industrial Research Low sodium salt of botanic origin
JP5329805B2 (ja) * 2007-12-28 2013-10-30 越朗 坂上 植物生長促進剤の製造方法及びこの製造方法を用いて得られる植物生長促進剤
US20100236309A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-23 Celia Wayne M Method and matrix for enhancing growth media
US8969056B2 (en) * 2009-09-07 2015-03-03 Council Of Scientific And Industrial Research Process for integrated production of ethanol and seaweed sap from Kappaphycus alverezii
US8475586B2 (en) * 2010-03-15 2013-07-02 Marcos Gonzalez Structural composite having novel organic components and method of manufacture
KR101187447B1 (ko) 2010-12-21 2012-10-16 정웅섭 Ｓａｐ을 이용한 폐액 비료화 방법 및 비료 조성물
US20130019645A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-24 BioStar Systems Organic liquid fertilizer and process of making
EP2734487A4 (en) * 2011-07-21 2015-03-04 BioStar Systems LIQUID ORGANIC FERTILIZER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
WO2013028776A1 (en) 2011-08-22 2013-02-28 Envirokure, Incorporated Method for treating animal waste
EP2764073A2 (en) 2011-10-05 2014-08-13 Sea6 Energy Private Ltd. Process of production of renewable chemicals and biofuels from seaweeds
DE102012006283A1 (de) 2012-03-29 2013-10-02 Pt Arquus Nusantara Feste Bestandteile und feste beladene Bestandteile des Seetangs
AU2013303760B2 (en) * 2012-08-11 2016-02-04 Council Of Scientific & Industrial Research Process for improved seaweed biomass conversion for fuel intermediates, agricultural nutrients and fresh water
JP6145858B2 (ja) * 2012-11-02 2017-06-14 伊那食品工業株式会社 植物生育促進剤の製造方法及び植物生育促進方法
US9334335B2 (en) 2012-11-30 2016-05-10 Xerox Corporation Surface layer
US9090758B2 (en) 2012-11-30 2015-07-28 Xerox Corporation Phase change ink comprising modified naturally-derived colorants
US8616693B1 (en) 2012-11-30 2013-12-31 Xerox Corporation Phase change ink comprising colorants derived from plants and insects
US8647422B1 (en) 2012-11-30 2014-02-11 Xerox Corporation Phase change ink comprising a modified polysaccharide composition
WO2014167583A1 (en) 2013-04-10 2014-10-16 Council Of Scientific & Industrial Research Gibberellic acid (ga3) free kappaphycus alvarezii sap and its application thereof
EP3089999B1 (en) 2013-12-30 2018-08-29 Council of Scientific & Industrial Research An integrated process to recover a spectrum of bioproducts from fresh seaweeds
US9688584B2 (en) 2014-02-17 2017-06-27 Envirokure, Incorporated Process for manufacturing liquid and solid organic fertilizer from animal waste
CN104447008A (zh) * 2014-12-05 2015-03-25 中国科学院烟台海岸带研究所 一种海藻液体肥料的制备方法
US9386774B2 (en) 2014-12-16 2016-07-12 Heliae Development, Llc Application of mixotrophic chlorella for the improved yield and quality of solanaceae plants
KR20160104438A (ko) 2015-02-26 2016-09-05 (주)성광특수목 양자가 가미된 비료 조성물
KR20160120443A (ko) 2015-04-08 2016-10-18 김연국 양자 적용기술을 활용한 에너지 방사비료물
US11299437B2 (en) 2015-12-20 2022-04-12 EnviroKure, Inc. Nutritional compositions for plants and soils
WO2018075948A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Heliae Development Llc Kappaphycus active ingredient compositions for modulating plant characteristics
WO2019094715A1 (en) 2017-11-10 2019-05-16 Heliae Development, Llc Biomass compositions
EP3844133A1 (en) 2018-08-28 2021-07-07 SABIC Global Technologies B.V. Seaweed extract coated fertilizer for better crops and soil health
US20220007701A1 (en) * 2018-11-16 2022-01-13 Sea6 Energy Private Limited Plant based gelling fibre, method and application thereof
JP2022532942A (ja) 2019-05-24 2022-07-20 デュポン ニュートリション ユーエスエー インコーポレイテッド 紅海藻由来の食品成分の製造方法及びその方法により得られる製品

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB211174A (en) * 1922-08-19 1924-02-19 Fred Curtis Thornley A process for the utilisation of seaweed
FR1095482A (fr) * 1953-12-07 1955-06-03 Perfectionnement apporté au traitement d'algues marines et à leurs utilisations
GB1134501A (en) * 1964-12-14 1968-11-27 Carl Guenter Doernbrack Method of treating soil or growing plants
US3630710A (en) * 1969-01-31 1971-12-28 Mary Maxine Frederickson Production of metabolic demand seaweed-type fertilizer
US4125392A (en) * 1975-02-14 1978-11-14 Primo Angelo M Seaweed extract product and methods of producing and utilizing same
US4328118A (en) * 1979-06-13 1982-05-04 Ecological Consultants (Proprietary) Ltd. Algae processing
JPS6020041B2 (ja) * 1982-03-25 1985-05-20 株式会社富士経済 藻類の成分抽出方法及びその装置
GB2150552A (en) * 1983-11-30 1985-07-03 Clearfield Nv Fertilizer from seaweed
US5201930A (en) * 1991-09-30 1993-04-13 Aqua-10 Corporation Plant growth product
JPH06293584A (ja) * 1993-02-16 1994-10-21 Toshiro Sekine 藻類抽出物とその製造方法
CN1037067C (zh) * 1994-05-27 1998-01-21 华东理工大学 从卡拉胶混合物中提纯k－卡拉胶的方法
CN1198509C (zh) * 1999-04-01 2005-04-27 美国金秋公司 海藻提取液的生产方法，所得海藻提取液及其复合肥料

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101500437B (zh) * 2006-08-14 2013-09-04 科学与工业研究委员会 提神饮料的制备方法及其用途
CN101439995B (zh) * 2008-12-22 2010-12-22 中国水产科学研究院黄海水产研究所 海藻肥清洁生产方法
CN103570437A (zh) * 2012-07-26 2014-02-12 陈书茵 增进肥料吸收的方法
CN105985199A (zh) * 2015-02-07 2016-10-05 中国海洋大学 一种利用麒麟菜复合酶解液制备高品质海藻肥的方法
CN107846905A (zh) * 2015-05-10 2018-03-27 Sea6能源私人有限公司 用于改进植物生长的生物刺激剂制剂和其用途
CN107846905B (zh) * 2015-05-10 2020-10-23 Sea6能源私人有限公司 用于改进植物生长的生物刺激剂制剂和其用途
CN112654260A (zh) * 2018-10-11 2021-04-13 嘉吉公司 海藻粉

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