NO141936B - Fremgangsmaate for ekstraksjon av carragenan fra faste, uopploeste alger av rhodophyceae-klassen - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for ekstråksjon av carragenan fra faste, uoppløste alger av Rhodophyceae-klassen.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for ekstraksjon av carragenan som finnes i visse vannplanter av klassen Rhodophyceae og mer spesielt om en forbedret fremgangsmåte for ekstraksjon av carragenan og carragenan-fraksjoner fra algen eller tangen Chondrus crispus eller Gigartina mamillus,

mer kjent som irsk mose, Carragheen, perlemose, klippesaltmose og "killeen-pigwrack".

Carragenan er et navn som brukes på blandingen av vann-oppløselige galaktan-svovelsyreestere eller blandinger av poly-sakkaridsulfatsalt-komplekser som finnes i visse sjøplanter av klassen Rhodophyceae, typiske eksempler er Chondrus crispus, Gigartina stellata, Gigartina radula, Eucheuma striata, Eucheuma cottonii og Eucheuma spinosum.

Carragenan har vært i utstrakt bruk i mange år som stabili-sator og fortykningsmiddel for melkeprodukter, matvarer, farma-søytiske produkter og har mange andre industrielle anvendelser som f.eks. i maling og trykksverte på vannbasis. En egenskap hos carragenanoppløsninger som har vært viktig når det gjelder mange av disse anvendelser er deres evne til å danne sterke vandige geler og til å reagere med proteiner som f.eks. proteiner i melk under dannelse av melkegeler, og til å stabilisere suspensjoner av kokospartikler i sjokolademelk.

Vanngelstyrken og melkereaktiviteten hos carragenan er derfor meget viktige trekk og kan bestemmes eller måles på følgende måte:.

For å finne vanngelstyrken blir det ekstraherte materiale som skal prøves( oppløst ved oppvarming og omrøring i vann som inneholder kaliumklorid. Den varme oppløsningen fortynnes til de angitte prosentdeler for ekstraksjonsmateriale og kaliumklorid og helles deretter opp i en beholder med ca. 5 cm's diameter og 5-7,5 cm's dybde. Beholderen og innholdet anbringes i et vann-bad som holdes på ønsket forsøkstemperatur (10-15°C), og settes til avkjøling. Etter passende tidsrom tas beholderen bort fra vannbadet, det gelstive innholdet fjernes forsiktig, vendes opp-ned og anbringes på nytt i beholderen. Beholder og gel anbringes deretter på en vektskål og et stempel med kjent diameter påsettes gradvis på geloverflaten under et målt trykk inntil den påsatte kraften plutselig synker i det øyeblikk gélmassen brister. Den maksimale kraft som påsettes akkurat før gelen brister føres opp som gelstyrken for det ekstraherte materialet ved angitt temperatur, konsentrasjon og stempeldiameter.

For bestemmelse av melkereaktiviteten følger man samme fremgangsmåte som for måling av vanngelstyrken bortsett fra at vannet og kaliumkloridet erstattes med homogenisert melk. Styrken av den gel som dannes ved reaksjon mellom carragenanet og melke-proteinet kalles melkereaktiviteten for det ekstraherte materiale ved den angitte konsentrasjon, målingstemperatur og .stempeldiameter .

Gelstyrken og melkereaktiviteten for carragenanprodukter kan variere sterkt avhengig av algetypen, forskjellige årstider og ekstraksjonsmetoder. Carragenan kan ekstraheres på forskjellige måter eller skilles etter ekstraksjon i flere fraksjoner hvor hovedfraksjonene er lambda (A-) og kappa- (k-) carragenaner.

De førstnevnte kan betraktes som i det vesentlige ikke-geldannende, selv om den kan ha en del melkereaktivitet. Sistnevnte fraksjon danner kraftige vanngeler og har en høy melkereaktivitet. Slike egenskaper, til forskjell fra egenskapene hos X-fraksjonen, kan forbedres vesentlig ved alkalimodifisering, f.eks. ved foreliggende fremgangsmåte. I tilfeller hvor X-carragenaninnholdet hos algen er høyere enn det som vil gi et ekstrahert materiale med ønsket gelstyrke og/eller melkereaktivitet, f.eks. som et resultat av sesongvariasjoner eller ved variasjoner i utgangsmaterialet, ville det være en fordel selektivt å ekstrahere deler av denne A-fraksjon. Således anrikes K-fraksjonsinnholdet i den gjenværende carragenan før ekstraksjon ved foreliggende oppslutningsprosess. A-carragenanekstraktoppløsningen kan bearbeides på

kjent måte for utvinning av tørt ekstrahert materiale som brukes for spesielle formål ifølge materialets spesielle egenskaper,

f.eks. der hvor oppløsningens viskositet med fordel kan benyttes.

Ekstrakter av Chondrus crispus har blitt fremstilt

ved hjelp av den grunnleggende metode med varmt-vannsekstrak-sjon i.mange år. Når man anvender de kjente metoder, slik som f.eks. beskrevet i dansk patent nr. 120.416, får man en temmelig langsom ekstraksjonshastighet, spesielt fra de seigere eller hårdere (dvs. stengel snarere enn blad) deler av tang-planten. Av denne grunn er ekstraksjonsbeholdere normalt forsynt med rørmekanismer slik at tangen, som mykner ved oppvarming i vann, lettere kan oppbrytes. Det er også av vesentlig betydning at når relativt uoppløselig kalsiumhydroksyd anvendes, at det er godt dispergert i blandingen slik at det kommer i intim kontakt med tangmassen for det formål å bevirke effektiv alkalimodifikasjon av carragenanekstraktet.

Det danske patent hverken lærer eller foreslår foreliggende fremgangsmåte som omfatter: (1) forbehandling av tangen eller algene med fortynnet, vandig uorganisk syre fulgt av vasking med vann, og (2) underkastelse av den syre-forbehandlede vannvaskede tang for foreliggende nye prosess, med ytterligere tilføyelse av den mellomliggende selektive fjerning av A-carragenan før oppslutningen.

En hovedfordel ved foreliggende forbedrede prosess er muligheten til å utføre behandlingen og ekstraksjonen ved meget høyere tangnivå enn tilfeller har vært i den tidligere kjente teknikk. Såvidt vites har man ikke tidligere benyttet en høyere konsentrasjon av tang i ekstraksjonsblandingen enn 5,8%. Man har i foreliggende sammenheng handlet helt motsatt til

det som læres i den tidligere teknikk når man har øket konsentrasjonen til det relativt meget høye definerte nivå.

Det var derfor uventet å finne at det var mulig å bevirke ekstraksjonen og modifikasjonen av carragenan fra tang i konsentrasjoner så høyt som 13 vekt-% av ekstraksjonsblandingen, dvs. mer enn 2 ganger konsentrasjonene av tang rapportert i litteraturen.

De eksperimenter som er beskrevet for å illustrere oppfinnelsens prinsipper er spesielt knyttet til den vanlige kommer- . sielle kilde for carragenan, nemlig algen Chondrus crispus. Man vil imidlertid forstå at andre carragenanholdige alger eller tangtyper, som f.eks. de som tidligere er nevnt, kan behandles på en lignende måte som Chondrus crispus og gi lignende produkter.

Oppfinnelsens formål er å tilveiebringe en fremgangsmåte for ekstraksjon av carragenan fra alger innen klassen Rhodophyceae.

Ekstrakter av Chondrus crispus (eller irsk mose) har i mange år vært fremstilt ved den grunnleggende metode som består i-ekstraksjon med varmt vann. Denne fremgangsmåte er derfor vel-kjent og praktiseres på området. Algen, fortrinnsvis i hel til-stand for å lette avrenningen, vaskes i kaldt vann, ekstraheres med vann i alkalisk miljø ved temperaturer på mellom 80 og 150°C

i opptil 6 timer. En stor mengde filterhjelpestoff tilsettes og den uoppløselige del av algen fjernes ved filtrering. Filtratets pH kan innstilles ved syretilsetning og ekstrakten innvinnes fra oppløsningen ved alkoholutfelling eller trommeltørking. De fysikalske egenskaper for ekstrakten, slik som vanngelstyrke, melkereaktivitet og oppløsningens viskositet, varierer betraktelig avhengig av kilden for algen, innhøstingstiden og den behandling som algen gjennomgår under ekstraksjonsprosessen. Flere ekstraksjonsprosesser har vært brukt og ekstraktene modifiseres på flere forskjellige måter for å forbedre egenskapene for spesielle formål.

En kjent kommersiell metode til carragenanekstraksjon består i å oppvarme Chondrus crispus (oppmalt til en så stor fin-het at den passerer en siktduk med siktåpning 6 mm, vasket i kaldt kalkvann eller vann), vaskes i kalkvann (inneholdende over-skudd av kalk, ( Ca( OE)^) hvor kalkmengden er lik ca. 20 vekt-%

av den tørkede algevekten) i ca. 4 timer ved en temperatur på 100-120°C i autoklav. Algekonsentrasjonen i blandingen er så høy at man får en sluttkonsentrasjon i ekstraktoppløsningen på ca.

0,8 vekt-%. Man tilsetter filterhjelpestoff og den varme oppslemming som typisk kan holde en temperatur på 90-100°C, blir grovfiltrert. Det varme filtratet, som inneholder en del gjenværende kalk, både i fast form og oppløst form, hensettes i 18-24 timer i en isolert tank hvor ekstrakten gjennomgår alkalimodifisering som forbedrer vanngel-dannelsen og ekstraktens melkereaktivitet. Oppløsningen filtreres og blir deretter nøytralisert og produktet blir utvunnet ved alkoholutfelling og tørking. Den korte ekstraksjonsperiode er temmelig ineffektiv, men letter separasjonen av algepartikler som fremdeles er relativt hele.

På grunn av ufullstendig ekstraksjon og ufullstendig retensjon av produktet i de kraftig oppsvellede aigepartikler og i filterkaken, blir utbyttet temmelig lavt og man antar at utbyttet ligger på bare 25-30 vekt-% basert på tørt algeutgangsstoff.

Man har nå kommet fram til at syre-forbehandling i drama-tisk grad øker ekstraksjonshastigheten for carragenan som finnes i alger. Som et resultat av dette har man med foreliggende oppfinnelse f.eks. gjort det mulig å oppnå en meget betydelig ned-settelse av den tiden som kreves for selektiv ekstraksjon av A-carragenan.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for ekstraksjon av carragenan fra faste, uoppløste alger av klassen Rhodophyceae inneholdende A- og K-carragenan-bestanddeler, og denne fremgangsmåte er kjennetegnet ved at algene forbehandles med fortynnet vandig uorganisk syre hvor syre-konsentrasjonen er i området 0,05-1 vekt-%, ved en temperatur på 5-40°C, de forbehandlede alger vaskes med vann hvorved algene får en pH-verdi på minst 6,0, hvoretter man enten oppslutter en blanding av nevnte alger, varmt vann og jordalkalimetallhydroksyd eller alkalimetallhydroksyd ved en temperatur på minst 90°C, idet algeinnholdet, på tørrbasis, i blandingen er .minst 9 vekt-% og idet mengden av alkalisk materiale i blandingen er minst 5 vekt-% av den opprinnelige tørre algevekt i blandingen, og derved oppnår carragenan fra den oppsluttede blanding;

eller eventuelt behandler de syreforbehandlede og vann-vaskede alger med en 1-10%-ig vandig oppløsning av kaliumklorid hvori A-carragenan-bestanddelen, under de rådende betingelser for salt-<*>" konsentrasjon og temperatur på 20-60°C, gjøres vesentlig mer opp-løselig enn K-carragenan-bestanddelen slik at A-carragenan-bestanddelen bringes til å gå i oppløsning i vesentlig mengde, mens K-carragenan-bestanddelen selektivt hindres fra å gå i oppløsning, videre separerer oppløsningen inneholdende den oppløste A-carragenan-bestanddel fra den faste rest inneholdende den uopp-løste K-carragenan-bestanddel, oppslutter en blanding av den faste rest, varmt vann og et jordalkalimetallhydroksyd eller et _ alkalimetallhydroksyd ved en temperatur på minst 9 0°C, idet algeinnholdet, på tørrbasis, i blandingen er minst 9 vekt-% og mengden av alkalisk materiale i blandingen er minst 5 vekt-% av den opprinnelige tørre algevekt i blandingen, og derved oppnår K-carragenan-bestanddelen fra den oppsluttede blanding.

Det er foretrukket at temperaturen under salt-behandlingstrinnet er 50-55°C, og videre er det foretrukket at X-carragenan-ekstraksjonstrinnet gjennomføres iløpet av et tidsrom på 1-5 timer.

Den mengde alkalisk stoff som anvendes i blandingen er fortrinnsvis i området 5-20 vekt-%, basert på opprinnelig vekt av tørre alger og som alkalisk stoff foretrekkes kalsiumhydroksyd. Oppslutningstrinnet gjennomføres vanligvis ved atmosfæretrykk. Dette trinn kan også gjennomføres under overtrykk. Den praktiske øvre grense for temperaturen under denne behandling er 160°C. Oppslutningen fortsettes i minst 5 timer, vanligvis 8-24 timer, fortrinnsvis 16-24 timer. Ved fullført oppslutning blir det ekstraherte carragenan som er i vannfase, opparbeidet på en passende måte. For innvinning blandes den oppsluttede blanding med vann ved forhøyet temperatur, minst 90°C og fortrinnsvis i en mengde som er mellom 1 og 1,5 ganger den vannmengden som finnes i den oppsluttede blanding hvoretter man skiller væskefasen fra den faste fase, fortrinnsvis ved sentrifugering, deretter nøytrali-serer den separerte væskefase og innvinner carragenanet fra den dannede nøytraliserte væskefase på kjent måte.

Det er foretrukket å forbehandle algen med salpetersyre, svovelsyre eller saltsyre, idet salpetersyre er særlig gunstig på grunn av den lave korrosjonsevne overfor rustfritt stål. - Denne syreforbehandling byr på viktige fordeler, nemlig bl.a. (1) vesentlig økning av carragenanets oppløselighet, ekstraksjonshastighet og utbytte, (2) hurtig nedbrytning av algen, (3) muliggjør en effektiv og hurtig selektiv ekstraksjon av X-carragenanfraksjonen før ekstraksjon av restcarragenanet med anriket K-innhold og (4) ifluliggjør oppslutning og ekstraksjon av algen ved konsentrasjoner på opptil 13 vekt-% (på tørrbasis) av alger. Ved dette forbehandlingstrinnet reguleres den sure vannfasens pH omhyggelig ved å begrense konsentrasjonen av syre i vannfasen til mellom 0,05 og 1 vekt-%, en konsentrasjon på 0,2 til 0,5 vekt-% er særlig egnet. Syrebehandlingstiden ligger typisk i området 5-30 minutter,

15 minutter foretrekkes. (Lengre behandlingstid eller forhøyet temperatur ville føre til produkttap i syrefasen og nødvendig-gjøre vasking med vann.) Etter forbehandlingen med syre skilles den sure vannfasen fra algen på egnet måte, f.eks. ved avrenning eller drenering. Algen vaskes deretter med kaldt vann, den vaskede algemasse som har pH på ikke under 6,0, fortrinnsvis 6-6,5, kan deretter ekstraheres som ovenfor beskrevet. Fortrinnsvis oppvarmes den syref orbehandlede og var.nvaskede algen hurtig til en temperatur på minst 90°C før den blandes med varmt vann og

alkali i de ovenfor beskrevne mengder forut for oppslutnings-

(og ekstraksjons-) trinnet som er omtalt ovenfor.

Hvis carragenaninnholdet i algen som er forbehandlet med syre og vasket med vann, er slik at algen inneholder en uønsket mengde av en ikke-geldannende A-carragenanfraksjon i forhold til K-carragenaninnholdet, kan man alternativt redusere innholdene

av A-fraksjonen ved selektiv ekstraksjon som beskrevet i neste avsnitt og illustrert i eksempel 6.

Den selektive ekstraksjon av A-carragenanet fra den syreforbehandlede og vannvaskede hele alge gjennomføres som nevnt ved å behandle algen med en vandig oppløsning av KC1-salt med en temperatur på 20-60°C. Dette gjør at A-carragenanfraksjonen er oppløselig mens K-carragenanfraksjonen er uoppløselig under de rådende saltkonsentrasjoner og oppløsningstemperaturer som brukes. Man tilsetter vann til den forbehandlede algen inntil plantene

er helt dekket med vann og sammen med tilstrekkelig kaliumklorid til at man får en vandig oppløsning med konsentrasjon på 1-10%, fortrinnsvis 1-2% (inklusive den vannmengden som inneholdes i de våte alger). Blandingen holdes med eller uten omrøring på en fore-trukken temperatur på 50-60°C i mellom 1 og 5 timer, avhengig av anrikningsgraden av K-carragenaninnholdet som ønskes i slutt-produktet. Den viskøse ekstraktoppløsning av A-carragenan skilles fra algemassen på egnet måte, f.eks. ved drenering eller pressing for avpressing av væsken. Den gjenværende algemassen vaskes med mere varm kaliumkloridoppløsning og ekstrakten utvinnes fra de samlede oppløsninger på egnet måte, f.eks. ved alkoholutfelling og tørking. Den gjenværende algen gjennomgår deretter oppslutning og ekstraksjon under høy algekonsentrasjon på den måten som er beskrevet ovenfor for ufraksjonerte alger.

Det er kjent at visse surhetsbetingelser i kombinasjon med andre faktorer, slik som høy temperatur, kan forårsake depolymerisasjon av carragenan. Når imidlertid algen gjennomgår syre-forbehandling og de ekstraksjonsprosesser som er beskrevet her, forekommer ingen nevneverdig nedbrytning eller depolymerisasjon, men man har oppdaget at carragenanet får en vesentlig øket opp-løselighet. Når tangen eller algene oppvarmes til ekstraksjons-temperatur, fortrinnsvis hurtig f.eks. ved hjelp av innføring av damp, vil de hele eller de delvis oppkuttede alger mykne betraktelig og falle sammen under de begynnende blandetrinn med kokende vann og alkali under dannelse av den konsentrerte algeoppslemming som er nevnt. Tilsetningen av alkali på dette trinn, som kreves for alkalimodifisering av carragenanet, vil også eliminere muligheten for syreindusert depolymerisasjon eller ned-bryting av carragenanet.

På grunn av at det dannes en slik algeoppslemming hvor alkaliforbindelsene blandes omhyggelig i oppløseren eller i det minste med kraftig hydratisert carragenan, kan man utelate videre blanding eller omrøring. Man kan således oppnå en vesentlig økning i konsentrasjonen av algeblandingen som gjennomgår oppslutning og ekstraksjon. Den langsomme prosess med alkali-modif isering av det oppløste carragenan starter umiddelbart og begunstiges også av de økede konsentrasjoner både av alkali og carragenan.

Den konsentrerte oppslemming, fremstilt som ovenfor beskrevet, kunne holdes i en egnet beholder som er utstyrt for oppvarming ved denne forhøyede temperatur, i det relativt lange tidsrom som kreves for alkalimodifiseringen. En fordel med nevnte høye algekonsentrasjon er at man kan bruke mindre beholdere enn vanlig. Siden man imidlertid ikke umiddelbart .kan behandle en oppsluttet algesats ved de etterfølgende fortynnings- og faststoff-separasjonstrinn medmindre man bruker mange beholdere for å oppnå kontinuitet i prosessen, er det logisk at man bruker en enkelt kontinuerlig oppslutningsbeholder. Uten nevnte forbehandling med syre og de trinn som er nevnt i forbindelse med dette, ville en slik prosess bli vanskelig og temmelig upraktisk.

Den vandige oppslemming av alger eller den suspensjon

som skal oppsluttes, kan kontinuerlig mates inn i den ene enden av en lang kolonne som fortrinnsvis har et lavt forhold diameter/ lengde, f.eks. ikke over 1/10, slik at man får en jevn strøm av algeblanding gjennom røret med lav hastighet. Den varme blandingen holdes under adiabatiske forhold ved isolasjon og oppvarming elektrisk eller med damp under den nødvendige oppholdstid som kan ligge mellom 5 og 24, fortrinnsvis 16-24 timer, avhengig av matningshastigheten. Den foretrukne form for kontinuerlig opp-slutningsanlegg er et U-formet tårn som kan bestå av to vertikale kolonner (f.eks. Imi diameter og 6 m høy) med avrundede bunn-partier som er sammenføyet på egnet måte, f.eks. ved sveising. Blandingen innmates på toppen av den ene siden av tårnet, strømmer

kontinuerlig gjennom og forlater toppen på den andre siden. Fra utløpsrøret mates det til et kontinuerlig fortynningstrinn hvor det fortynnes med vann til en blanding som har en konsentrasjon på 4-5% regnet som tørt utgangsmateriale. Den fortynnede blandingen er klar for kontinuerlig separasjon av uoppløsélige stoffer og for videre behandling av ekstraktoppløsningen.

Den type faststoff-separasjon som praktiseres på området er tilsetning av store mengder filterhjelpestoff i form av di-atomé- jord hvoretter man filtrerer blandingen i plate- og ramme-filtere. Gjennomløpstiden under dette separasjonstrinn må da bli liten på grunn av hurtig gjentetting av filterelementene og en rekke filtere må brukes for å oppnå kontinuerlig drift. For fortynnet oppslemming oppnådd ved foreliggende fremgangsmåte, vil oppslemmingens egenskaper, slik som viskositet, og fravær av større algepartikler gjøre det mulig å skille faststoffet ut ved sentrifugering. En foretrukket type er en kontinuerlig selv-rensende skivesentrifuge med betegnelsen "B.R.P.X.".

Denne kontinuerlige prosess erstatter den satsvise koking med fordelene ved kontinuerlige prosesser. Ved satsvise prosesser kan således oppslutningsbeholderen ikke brukes på nytt før innholdet har passert sentrifuger eller filteret. Ved normal satsvis drift må man bruke flere oppslutningsbeholdere for å oppnå kontinuerlig drift. Ved å bruke en enkelt kontinuerlig oppslutningsbeholder og faststoff-separator kan man holde apparatur-omkostningene, materialomkostningene (særlig filterhjelpestoff)

og kraftbehovet (for matningssystemet og oppvarmingen) betraktelig lavere enn for beholdere med omrørere og vanlige faststoff-separasjonsmetoder.

Følgende metoder kan brukes ved utførelse av oppfinnelsen og eksemplene skal illustrere oppfinnelsen.

Tørre alger av typen Chondrus crispus (hele planter eller delvis hakket eller malt) vaskes med en eller flere porsjoner kald fortynnet syre, kalkvann eller kaldt vann for å fjerne salter, sand og fremmedstoffer. Det er foretrukket å vaske algene med kald fortynnet syre. Salpetersyre foretrekkes på grunn av den lave etsevirkning overfor vanlige materialer i apparaturen, slik som rustfritt stål. Den fortynnede syre i en konsentrasjon på 0,2-0,5 vekt-%, føres i kontakt med algene i et tidsrom på

ca. 15 minutter. De avvannede alger vaskes deretter med kaldt

vann i ca. 10 minutter og etterlater algene med en pH på 6-6,5.

Vaskeprosessen kan skje på hvilken som helst egnet måte, men fortrinnsvis på en bevegelig båndtransportør forsynt med sikteduk hvorpå algene dusjes med den fortynnede salpetersyren i ca. halve beltetransportørens lengde, deretter med kaldt vann langs 2/3 av den resterende båndlengde. Beltets hastighet er så høy at man oppnår den ønskede oppholdstid og vaskevannet eller den fortynnede syre resirkuleres i motstrøm.

De vaskede, syreforbehandlede og svakt sure alger over-føres på egnet måte til et horisontalt oppvarmings- og blandekar hvor de våte algene først oppvarmes med damp til en temperatur på mellom 90 og 100°C. Under denne oppvarming føres algene gjennom en skruemater langs det trauformede karet til et punkt hvor det tilsettes kokende vann og alkali som innblandes i den oppvarmede algemassen. Dette gir et algeinnhold basert på algenes opprinnelige tørrvekt på 9-13%. Som nevnt kan forskjellige alkalier som karbonater av natrium, kalium eller litium, eller hydroksyder av natrium, kalium, litium eller kalsium, brukes, men man fore-trekker kalsiumhydroksyd på grunn av at denne forbindelse er billig, ugiftig, relativt uoppløselig og lett kan fjernes etterat ekstraksjonen og oppslutningen av algene er avsluttet. Mengden kalsiumhydroksyd som brukes ligger innenfor det foretrukne området på 5 til 20 vekt-% av opprinnelig tørr algevekt.

Den varme (95-100°C), intime blanding av alger, vann og alkali overføres på egnet måte, f.eks. ved hjelp av en skrue-transportør eller pumpe, til et oppvarmet, isolert kar eller beholder. Blandingen holdes iløpet av den ønskede oppholdstid i beholderen, og oppholdstiden kan variere fra 8 til 24 timer, men ligger fortrinnsvis på mellom 16 og 24 timer. Iløpet av dette tidsrom.oppnår man en fullstendig ekstraksjon av carragenanet sammen med alkalimodifikasjon, hvilket gir ekstrakten de ønskede fysikalske egenskaper, dvs. høy vanngelstyrke og høy melkereaktivitet .

Man har funnet at under blandingen av den varme og svakt sure algemasse med kokende vann og alkali, får man en jevn blanding som inneholder en høy konsentrasjon på 9-13 vekt-% basert på opprinnelig tørr algevekt, hvorved plantene nedbrytes så godt som fullstendig til en høyviskøs pastalignende masse. Denne blandingen er i de angitte algekonsentrasjoner akkurat tilstrekkelig

flytende til at den kan transporteres ved pumping, og siden den

på egnet måte kan produseres på kontinuerlig basis og ikke krever ytterligere blanding, blir det praktisk og fordelaktig å benytte en kontinuerlig oppslutningsbeholder med stor nok kapasitet. Følgelig pumpes blandingen som skal oppsluttes, kontinuerlig inn i innløpssiden på et U-formet tårn av den tidligere beskrevne typen, som holdes under adiabatiske forhold. Under påvirkning av et svakt trykk som er tilstrekkelig til å opprettholde strømningen, går blandingen meget langsomt gjennom tårnet og kommer ut på ut-gangssiden av oppslutningsbeholderen hvorfra det mates til et kontinuerlig fortynningstrinn. Blandingen fortynnes med varmt eller kokende vann til en algekonsentrasjon på 4-5% av opprinnelig tørr algevekt og blandes i kort tid for å dispergere den ekstraherte algemasse jevnt. Denne fortynnede oppslemming har en viskositet som muliggjør bruk av det omtalte sentrifugeutstyr for separasjon av ekstraktoppløsningen fra de uoppløselige algerester og uoppløst kalk. Denne separasjonsmetode er mer effektiv og mer kontinuerlig enn filtrering og eliminerer behovet for store mengder filterhjelpestoff og dermed følgende produkttap.

Den klarede væske som man får etter sentrifugering kan fremdeles inneholde meget små mengder faststoffer og gjennomgår en finfiltrering. Den resulterende ekstraherte oppløsning behandles deretter på kjent måte for innvinning av tørr ekstrahert carragenan.

Ved en utførelse blir tørr Chondrus crispus (fortrinnsvis hele planter eller delvis hakkede planter for å lette avrenningen) forbehandlet med syre og vasket med vann på tidligere angitt måte. Den forbehandlede algeblanding blir behandlet med en vandig opp-løsning av kaliumklorid ved en konsentrasjon på 1-2% og en temperatur på 50-60°C. Behandlingstiden kan som nevnt variere fra 1 til 5 timer og mengden kaliumkloridoppløsning er så stor at man får en algekonsentrasjon i blandingen på 4-7 vekt-%. Dette gir en oppløsningskonsentrasjon av A-carragenanekstrakt på 0,5-1,5 vekt-%. Høyere konsentrasjoner enn dette er meget vis-køse og kan ikke enkelt skilles fra den resterende høyhydratiserte algemassen ved vanlig avrenning eller drenering.

Den selektive ekstraksjonsprosess kan gjennomføres i en egnet beholder. Omrøring er ikke nødvendig, men man bør sirkulere kaliumkloridoppløsningen gjennom algeblandingen. Alternativt og fortrinnsvis mates de forbehandlede alger ned på en bevegelig beltetransportør som har ønsket kapasitet og hastighet slik at man får den ønskede ekstraksjonstid. Varm kaliumkloridoppløsning (50-60°C) ved ønsket konsentrasjon til å gi en til to prosent konsentrasjon medregnet vanninnholdet i våte alger, tilføres ut-løpsenden av beltetransportøren og resirkuleres tilbake over algene i motstrøm, mens temperaturen opprettholdes ved hjelp av egnede varmevekslere. Den resulterende ekstraherte oppløsning av A-carragenan opparbeides ved drenering og klaring ved filtrering og de ekstraherte stoffer innvinnes på kjent måte, f.eks. ved alkoholfelling og tørking.

Algerestene 'som inneholder K-carragenanfraksjonen og gjenværende uekstrahert A-carragenan ekstraheres ved den beskrevne oppslutningsprosess ved en algekonsentrasjon på 9-13% av total-blandingen i nærvær av 5-20% kalsiumhydroksyd (begge prosent-angivelser er basert på opprinnelig tørr algevekt) i 8-24 timer ved hjelp av den beskrevne for syreforbehandlet algemasse som ikke har gjennomgått selektiv ekstraksjon (f.eks. eksempel 2).

Følgende forsøk vil bringe en øket forståelse av oppfinnelsen .

Verdiene for utbytte betegner vekt-% av lufttørret carragenan (inneholdende 10-12 vekt-% vann) basert på tørre utgangsalger.

Ved målinger av både viskositet og vanngelstyrke laget

man oppløsninger inneholdende 1 vekt-% carragenanprodukt og 1 vekt-% kaliumklorid. Viskositetene for disse oppløsninger ble målt icentipois ved 60°C med et Brookfield viskosimeter med en rotorhastighet på 50 omdr./min. (eksempel 1 og h) og rotorhastighet 60 omdr./min. (eksempel 2, 3, 5 og 6). Vanngelstyrken ble målt som beskrevet detaljert ovenfor ved å avkjøle oppløs-ningene til 10-15°C og måle den maksimale kraft i gram som stemplet påsettes akkurat før gelen brister, idet man bruker et stempel med diameter 19 mm.

Verdiene for melkereaktivitet ble målt på den måten som ovenfor er beskrevet detaljert i forbindelse med vanngelstyrken, bortsett fra at man oppløste 0,154 vekt-% carragenanprodukt i varm homogenisert melk, avkjølte oppløsningen til 10°C og målte den maksimale kraft påsatt stemplet umiddelbart før gelen brast,., under anvendelse av et stempel med stempeldiameter 29 mm.

Foreliggende oppfinnelse representerer økonomiske fordeler som utgjør et betraktelig fremskritt ved ekstraksjonsbe-handlingen av carragenan. Fordelene omfatter følgende: (1) vannforbruket holdes på et minimum, (2) bruk av kalk er enten det samme som eller mindre enn ved andre kjente fremgangs-måter for fremstilling av carragenan med lignende egenskaper, (3) ekstraksjonskar og andre beholdere som brukes til prosessen kan være mindre og billigere, (4) produktutbyttet er maksimalt og betraktelig høyere enn ved kjente prosesser, (5) anleggets driftsomkostninger reduseres på flere måter, f.eks. kreves ikke omrøring under ekstraksjonen; man kan separere uoppløselige stoffer ved sentrifugering og utelate filterhjelpestoff, opp-løsningenes konsentrasjoner er høyere enn normalt, hvilket gjør at man kan redusere tørkeomkostninger uansett den valgte inn-vinningsmetode for tørrproduktet.

Eksempel 1

Dette eksempel illustrerer hvorledes forbehandling med kald og meget fortynnet syre begunstiger og letter den påfølgende ekstraksjon av carragenan fra algemassen.

100 g tørr Chondrus crispus (hele planter) ble behandlet med kald 0,5%-ig salpetersyre i 15 minutter, avvannet, og de forbehandlede alger vasket med kaldt vann på en duk. De vaskede

.og svakt sure alger ble overført til et begerglass som inneholdt 1 liter kaldt vann, hensatt ved romtemperatur i ialt 20 timer. Den resulterende viskøse blanding ble fortynnet til ca. 2 liter, man tilsatte filterhjelpestoff og blandingen ble filtrert for oppnåelse av ekstraktoppløsningen. Filtratets pH-verdi ble inn-stilt på 7 med natriumhydroksydoppløsning og ekstrakten innvunnet ved alkoholutfelling og tørking. Egenskapene for det tørre carrgenanprodukt som ble fremstilt fremgår av tabell I.

Resultatene fra dette forsøk viser at forbehandling med syre gir en betydelig øket oppløselighet og ekstraksjonshastighet for carragenanet.. Under normale ekstraksjonsforhold, dvs.

at algene er nøytrale eller alkaliske, ville ekstraksjon av hele Chondrus crispus-alger ved denne temperatur som er benyttet, gi meget lave produktutbytter. (F.eks. har man fått et utbytte på 4,1% over 64 timers ekstraksjon under nøytrale forhold.) Ved en økning av temperaturen kan man oppnå en tydelig økning av ekstraksjonshastigheten slik at ved vanlige temperaturer, dvs. 90-100°C, vil en vesentlig del av carragenaninnholdet i algene kunne ekstraheres iløpet av relativt kort tid; omkring 1 time. Derav følger at hvis ekstraksjonshastigheten ved romtemperatur økes fra omtrent 0 til den hastighet som er oppnådd i dette eksempel, som et resultat av syreforbehandling, vil en økning av oppslutningstemperatur til f.eks. 90-100°C, føre til en meget kraftig økning av ekstraksjonshastigheten sammen med en nedbrytning av algestrukturen sammenlignet med et som vanligvis oppnås. Slike resultater har vært oppnådd jevnt og sikkert ved bruk av syreforbehandling fulgt av oppslutning ved slike høyere temperaturer.

Egenskapene for det oppnådde produkt er dårlige når det gjelder vanngelstyrke og melkereaktiviten på grunn av manglende alkalimodifikasjon og mulig syrenedbrytning, forårsaket av for-lenget ekstraksjon. En foretrukket ekstraksjonsmåte som danner basis for utførelse av foreliggende oppfinnelse er: (a) å syre-behandle og vannvaske algene slik at slutt-pH ligger på 6-6,5, (b) oppvarme de behandlede alger til 90-100°C med damp eller varmt vann, slik at carragenanet blir meget hurtig oppløst og algene brutt ned, (c) deretter å tilblande alkali sammen med vann til en homogen konsentrert blanding som inneholder 9-10 vekt-% alger, (d) å fortsette oppslutningsprosessen i tilstrekkelig lang tid til at man oppnår den ønskede grad av alkalimodifisering.

Eksempel 2

Dette eksempel viser hvorledes forbehandling av algene med kald og meget fortynnet syre letter etterfølgende ekstraksjon og alkalimodifikasjon av carragenanet i algene.

100 g tørre, hele Chondrus crispus-alger ble forbehandlet

i 15 minutter med 2 liter 0,2 vekt-%-ig salpetersyre ved ca. 15°C. Oppløsningen ble dekantert og man tilsatte kaldt ferskvann.

Algene ble gjennombløtt i 5 minutter, avvannet og oppbløtt på

nytt i 5 minutter i kaldt ferskvann og drenert på nytt.

De forbehandlede våte algene ble fylt på en 1 liters reaksjonskjele, og det ble tilsatt kokende vann til et totalvolum på litt under 1 liter. Blandingen ble oppvarmet ved ca. 90°C i ca. 1/2 time og i løpet av dette tidsrom var algene helt nedbrutt til en høyviskøs masse. Kalsiumhydroksyd (20 g) ble tilsatt og blandet sammen med den varme algeblanding, temperaturen ble hevet til 95-98°C og ble bibeholdt i 18 timer. Algekonsentrasjonen i blandingen som ble oppsluttet på denne måten var ca. 10%. Den kokte algeoppslemming ble fortynnet til ca. 2 1/2 liter, man tilsatte filterhjelpestoff og blandingen ble filtrert. Den tørre filterkaken ble vasket med litt varmt vann og det ekstraherte, alkalimodifiserte carragenanprodukt ble utvunnet fra opp-løsningen etter nøytralisering med saltsyre til pH 7, ved alkohol-utf elling og tørking. Egenskapene for produktet fremgår av tabell

II.

Eksemplet er typisk for mange eksempler som kunne gis for å illustrere oppfinnelsens prinsipper, hvorved man som et resultat av syreforbehandlingen før alkalioppslutningen, får et carragenanprodukt med fremragende vanngelstyrke og melkereaktivitet i meget godt utbytte.

Eksempel 3

Man behandlet forskjellige algeprøver på den måten som er beskrevet i eksempel 3. De eneste unntagelser var Eucheuma-artene som ble behandlet etter syrebehandlingen og vaskingen med vann ved innføring av damp i den våte algemasse, og man benyttet ekstraksjonstider for disse to arter på 20 timer i stedet for 18 timer. Resultatene av ekstraksjonene fremgår av tabell III.

Dette eksempel viser at foreliggende fremgangsmåte kan brukes i forbindelse med andre carragenanholdige alger av klassen Rhodophyceae, hvorav de tre arter som er oppført er de vanligste som brukes i tillegg til Chondrus crispus.

Eucheuma spinosum kjennes som en alge som gir et produkt med en lav vanngelstyrke og melkereaktivitet selvom man ved foreliggende fremgangsmåte oppnår en tydelig forbedring av melkereaktiviteten i forhold til det som vanligvis oppnås. Produktut-byttene var meget gode i alle tilfeller og nedbrytning av de hele syreforbehandlede algene foregikk meget raskt ved oppvarming forut for oppslutningstrinnet. Dette begunstiget den følgende ekstraksjon og alkalimodifisering av carragenanet i algene.

Eksempel 4

Dette eksemplet gir eksperimentelle detaljer vedrørende kontinuerlig oppslutning av algene.

(A) Med 12 minutters mellomrom ble en blanding av 1 g hakket tørr Chondrus crispus, 0,2 g kalk (kalsiumhydroksyd) og 10 ml

vann innmatet på innløpssiden av en U-formet beholder av glass med ca. 38 mm indre diameter. Tørralgekonsentrasjonen var litt under 9 vekt-% av blandingen. Utløpssiden for glassrøret ble forsynt med et overløpsrør med ca. 12 mm indre diameter, anbragt slik at beholderen fikk et volum på ca. 1 liter. Beholderen ble senket ned i et oljebad som holdt 95-98°C slik at innløpet og overløpet lå litt over oljenivået. Omrøring av algeblandingen var unødvendig.

Etterat algeblandingen var tilsatt som ovenfor beskrevet med 12 minutters mellomrom over et tidsrom på 18-20 timer, begynte den kokte algeoppslemming å strømme over fra utløpet og opp i en 500 ml kolbe forsynt med rører og overløp, hvortil man tilsatte kokende vann i en mengde på 15 ml/12 minutter. Man fortsatte å tilsette algeblanding som tidligere på beholderens innløpsside med 12 minutters mellomrom til den nedenfor angitte oppsamlings-periode var løpt ut. Etterat det hadde gått tilstrekkelig tid til at man fikk stabile forhold, ble den overstrømmende og fortynnede oppslemming oppsamlet over en periode på flere timer for å få en representativ prøve, filterhjelpestoff bie tilsatt og blandingen filtrert. Man utvant carragenan fra filtratet ved alkoholutfelling og tørking.

(B) Man gjentok eksperiment (A) bortsett fra at innmatnings-hastighetene ble fordoblet for å oppnå halvering av oppholdstiden

i oppslutningsbeholderen, ned til 9-10 timer.

(C) Man gjentok eksperimentet (B) bortsett fra at algene først ble forbehandlet med kald 0,5 vekt-%-ig salpetersyre i

15 minutter, drenert, tilsatt to ganger kaldt ferskvann med

5 minutters bløtetid ved hver ferskvannstilsetning. Etter denne forbehandling, tilsatte man kalk under omrøring i en mengde svar-ende til 20 vekt-% basert på tørre utgangsalger, sammen med en avveiet mengde vann som ga et totalt vanninnhold like stort som vanninnholdet i blandingen anvendt under (B) for innmatning til oppslutningsbeholderen. Detaljer for det fremstilte produkt fremgår av tabelllV.

Resultatene ovenfor viser effektiviteten ved den kontinuerlige oppslutningsprosess, nemlig at ekstraksjon og alkalimodifisering av carragenanet gir gunstige resultater ut fra en blanding av alger, vann og jordalkalimetallhydroksyd eller alkalimetallhydroksyd i løpet av en tidsperiode. Graden av alkalimodifisering som fører til økning av vanngelstyrken og melkereaktiviteten (A), avhenger av oppslutningstiden. Imidlertid viser eksperiment (C) en tydelig forbedring (sammenlignet med B) når det gjelder vanngelstyrke og melkereaktivitet hvis algene gis en forbehandling med syre. Man kan således komme frem til et produkt med egenskaper like gode som under (A) ved syreforbehandling og samtidig kortere oppslutningsperiode.

Eksempel 5

En meget'gunstig måte til å øke kapasiteten eller produk-tiviteten for et gitt anlegg ved ekstraksjon av carragenan fra alger uten å tilkoble mere utstyr og uten å påvirke utbytte og kvalitet i uheldig retning, er å øke konsentrasjonen av alger i oppslemmingen i form av hele eller opphakkede alger innmatet til oppslutningsanlegget, i henhold til foreliggende oppfinnelse. For å oppnå disse resultater i forbindelse med kontinuerlig oppslutning som tidligere beskrevet, må man oppfylle to hovedbetingelser, nemlig: (1) det må være mulig å overføre algeblandingen fra blande-trinnet til oppslutningsanleggets innløp. En pumpe som kan pumpe varme oppslemmingér med viskositeter opptil 1.000.000 eps kan brukes for dette formål; (2) etterat blandingen er innmatet til oppslutningsapparatet er det en fordel at algeblandingen er tilstrekkelig flytende til at den strømmer uten å påsette trykk, hvilket ville komplisere de benyttede beholdere og dermed gjøre disse dyrere, i forbindelse med de lave hastigheter som kreves for de ønskede oppholdstider på 5-24 timer. Følgelig har man undersøkt egenskapene hos algeoppslemminger med algeinnhold over 9 vekt-% (på samme basis som tidligere) for å finne de maksimale konsentrasjoner som vil oppfylle kravene (1) og (2) ovenfor.

Det er videre gunstig at carragenanet for en stor del er i opp-løsning og i intim kontakt med den for størstedelen uoppløste kalk ved begynnelsen av oppslutningsperioden.

En serie eksperimenter er gjennomført for å finne de algekonsentrasjoner som vil oppfylle kravene ovenfor. En prøve av Chondrus crispus med høyt <-carragenaninnhold (forholdet k:A-carragenan = 6,9:1) ble brukt. For sammenligningsformål utførte man også eksperimenter med:

(A) Chondrus crispus med k:A-carragenanforhold = 2,6:1.

(B) En prøve av Chondrus crispus ( k:A-carragenanforhold =

6,9:1) hvor man utelot forbehandlingstrinnet med fortynnet salpetersyre .

Alle eksperimenter ble utført på samme måte. Man benyttet følgende metode: Den nødvendige mengde tørre uopphakkede alger (se tabell VI) ble veid opp i en 1 liters reaksjonskjele. Algen ble opp-bløtet i 1 liter kald 0,2 vekt-% salpetersyre i 15 minutter.

Etter avvanning ble algende oppbløtet to ganger i kaldt ferskvann ialt i 10 minutter.

De drenerte forbehandlede alger ble oppvarmet til 95-100°C med damp som ble innført i midten av algemassen, den varme blandingen ble veiet, man tilsatte tilstrekkelig kalk (20 vekt-% av tørr algevekt) og kokende vann til man fikk en totalvekt på 800 g. Den varme oppslemming ble blandet ved hjelp av en stor spatel

for å sikre en jevn fordeling av kalken i algene.

Under blandingen kunne man se at algene nesten fullstendig ble disintergrert til en tykk grøt. (Denne virkning kunne ikke iakttas så tydelig under eksperiment (B) ovenfor.)

Etter fornyet oppvarming på dampbad i 15 minutter, målte man den varme blandingens viskositet med et Brookfiled-viskosimeter, modell R.V.T. med rotor nr. 7 ved 5 omdr./min., blandingen ble også undersøkt visuelt med hensyn på strømningsevnen når reaksjonskjelen ble veltet på siden. Kjelen og innholdet ble satt tilbake på dampbadet og hensatt over natten til en samlet koketid på 18 minutter, hvoretter man målte viskositeten.

Den kokte konsentrerte algeblanding ble overført til en

3 liters reaksjonskjele og fortynnet ved tilsetning av ca. 2 liter kokende vann og filterhjelpestoff. Blandingen ble omrørt i 15 minutter for å dispergere den ekstraherte algemasse jevnt. (Man unngikk å omrøre for kraftig slik at fortrinnsvis bare allerede ekstrahert konsentrert carragenanoppløsning ville fortynnes, og muligheten for ytterligere ekstraksjon av carragenan fra eventuelle uoppløste alger var så liten som mulig.) Den fortynnede oppslemming ble filtrert i trykkfilteranlegg, filtreringen ble gjennomført i løpet av 1-1 1/2 time under et trykk på 2,8-4,9 kg/cm 2 manometertrykk. Kjelen ble skyllet to ganger med litt kokende vann og vaskevannet helt opp i filteret for skylling av gjenværende carragenanoppløsning på filterkaken.

Den ekstraherte alkalimodifiserte carragenan ble innvunneL fra det nøytraliserte filtratet ved alkoholutfelling, vasket med alkohol og tørket. Resultatene av ekstraksjonene og ekstraktenes egenskaper fremgår av tabell V .

En undersøkelse av verdiene i tabell VI viser at alge-ekstraksjonsoppslemmingen fremstilt som beskrevet ovenfor, var i det vesentlige flytende ved konsentrasjoner helt til 13%. Enkelte algearter kan tillate anvendelse av noe høyere konsentrasjoner avhengig av typen carragenan og carragenaninnhold. Anvendelse av så høye algekonsentrasjoner blir meget gunstig ved bruk av den angitte syreforbehandling. Som angitt i tabell VI ga bruk av ube-handlede alger (B) en meget stiv blanding ved 12% algekonsentrasjon. Algene ble ikke så lett disintergrert og derfor lå carragenanutbyttet ca. 5% lavere enn de høye verdiene som ble oppnådd etter syreforbehandling av algene. Fra resultatene ved-rørende vanngelstyrke og melkereaktivitet ser man at alkalimodifiseringen var meget effektiv. Det er tydelig at man kan, ifølge oppfinnelsen, oppnå produkter som er like gode eller bedre enn kommersielle produkter.

Man vil også av viskositetsverdiene i tabell VI se at ekstraksjonsbeholdere forsynt med røreverk ikke ville være egnet for foreliggende fremgangsmåte og at den typen kontinuerlig oppslutningsbeholder som er beskrevet i eksempel 4 er foretrukket. Andre fordeler ved kontinuerlig oppslutning er tidligere nevnt.

Eksempel 6

Dette eksempel viser hvorledes forbehandling av algene med kald og sterk fortynnet syre letter den følgende selektive ekstraksjon av carragenanfraksjoner fra algene.

To prøver av Chondrus crispus (hele alger, prøvenr. 1 og

2, høstet fra samme området omkring Prince Edward Island på to forskjellige tider) ble behandlet individuelt på følgende måte: (A) 100 g alger ble syreforbehandlet og vasket med vann på samme måte som i eksempel 3. Til de våte forbehandlede algene

som ble fylt i en 1 liters reaksjonsbeholder tilsatte man kaliumklorid (9,3 g) sammen med tilstrekkelig varmt vann til at man fikk et samlet vanninnhold på 1000 g. Den resulterende kaliumklorid-oppløsning (ca. 1% konsentrasjon) ble fradekantert, oppvarmet og ført tilbake over algene flere ganger i løpet av 5-10 minutter for å blande oppløsningen og øke blandingens temperatur til 50-55°C. Reaksjonsbeholderen og innholdet ble anbragt på et oljebad som holdt 55°C, til en samlet ekstraksjontid på 2 timer. Den resulterende viskøse oppløsning inneholdende ekstrahert A-carragenan ble drenert av algemassen, algene ble vasket med 500 ml frisk

1%-ig kaliumkloridoppløsning ved 55°C og drenert. Vaske- og dreneringsprosessene ble avsluttet i løpet av 15 minutter slik at den effektive totale ekstraksjonstid var 2 1/4 time. De samlede oppløsninger ble filtrert og A-carragenanet utfelt ved tilsetning av et like stort volum isopropylalkohol, vasket med fortynnet alkohol inneholdende 50-60 volum-% alkohol, deretter med alkohol, tørket over veiet.

Algeresten som inneholdt carragenanet, bortsett fra den mengden A-carragenan som allerede var ekstrahert, ble oppvarmet til 95-100°C ved hjelp av innføring av damp, deretter kokende vann, samt 20 g kalsiumhydroksyd, hvilket ga et totalvolum på 900-1000 ml. Denne blandingen ble oppsluttet i 18 timer ved 95-98°C og den tørre ekstraherte alkalimodifiserte carragenan innvunnet som i de foregående eksempler. (B) Pøver på 100 g av samme Chondrus crispus-alger ble behandlet på samme måte som i (A) bortsett fra at syrekonsentrasjon-en i forbehandlingstrinnet ble. øket fra 0,2 vekt-% til 0,4%. Ekstraksjonstiden for A-carragenanet ble også øket fra 2 til 4 timer, og på grunn av den høye viskositet for den resulterende ekstraktoppløsning, som ikke på enkel måte kunne fraskilles ved drenering, ble ekstraktoppløsningen innvunnet ved overføring av blandingen til en pose av osteklede og utpressing av den viskøse oppløsning. Algerestene ble vasket to ganger med 300 ml fersk 1%-ig kaliumkloridoppløsning ved 55°C. Man avsluttet pressing og vasking i løpet av 15-30 minutter. Ekstraktoppløsningen og algerestene ble behandlet som under (A) ovenfor.

For å sammenligne resultatene og egenskapene for carragenan-prøvene som ble fremstilt etter metode (A) og (B) ovenfor, i forbindelse med syreforbehandlingen, utførte man enda en ekstraksjon med de samme to Chondrus crispus-prøver som følger: (C) Algeprøvene ble behandlet på nøyaktig samme måten som beskrevet under (A) ovenfor, bortsett fra at syrebehandlingen ble utelatt, og i stedet ble algene behandlet med en kald vannoppløs-ning inneholdende 0,2% kalsiumhydroksyd. Algene var derfor under A-carragenanekstraksjonstrinnet alkaliske i stedet for svakt sure som i de tidligere eksempler, som representerer foreliggende oppfinnelse.

Resultatene av ekstraksjonene A, B og C fremgår av tabell VI

Eksemplet viser klart de fordeler som man oppnår med syke-behandlingen i henhold til oppfinnelsen i forbindelse med selektiv ekstraksjon av carragenanfraksjoner. X-carragenanutbyttene ved metode (A), og særlig metode (B), var tydelig høyere enn ved metode (C). Ekstraksjonstidene er betraktelig kortere enn hva som tidligere har vært tilfelle eller hva som ellers ville være nødvendig for å oppnå like store utbytter uten den beskrevne syreforbehandling.

Vanngelstyrker og melkereaktiviteter for carragenanfraksjoner med anriket K-innhold var meget høye. Dette viser verdien av selektiv ekstraksjon av X-carragenan og påfølgende ekstraksjon under høy algekonsentrasjon ifølge foreliggende oppfinnelse.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for ekstraksjon av carragenan fra faste, uoppløste alger av klassen Rhodophyceae inneholdende X- og k-carragenan-bestanddeler, karakterisert ved at algene forbehandles med fortynnet vandig uorganisk syre hvor syre-konsentrasjonen er i området 0,05-1 vekt-%, ved en temperatur på 5-40°C, de forbehandlede alger vaskes med vann hvorved algene får en pH-verdi på minst 6,0, hvoretter man enten oppslutter en blanding av nevnte alger, varmt vann og jordalkalimetallhydroksyd eller alkalimetallhydroksyd ved en temperatur på minst 90°C, idet algeinnholdet, på tørrbasis, i blandingen er minst 9 vekt-% og idet mengden av alkalisk materiale i blandingen er minst 5 vekt-% av den opprinnelige tørre algevekt i blandingen, og derved oppnår carragenan fra den oppsluttede blanding; eller eventuelt behandler de syreforbehandlede og vann-vaskede alger med en 1-10%-ig vandig oppløsning av kaliumklorid hvori X-carragenan-bestanddelen, under de rådende betingelser for saltkonsentrasjon og temperatur på 20-60°C, gjøres vesentlig mer oppløselig enn K-carragenan-bestanddelen slik at X-carragenan-bestanddelen bringes til å gå i oppløsning i vesentlig mengde, mens K-carragenan-bestanddelen selektivt hindres fra å gå i oppløsning, videre separerer oppløsningen inneholdende den oppløste X-carragenan-bestanddel fra den faste rest inneholdende den uoppløste K-carragenan-bestanddel, oppslutter en blanding av den faste rest, varmt vann og et jord alkalimetallhydroksyd eller et alkalimetallhydroksyd ved en temperatur på minst 90°C, idet algeinnholdet, på tørrbasis, i blandingen er minst 9 vekt-% og mengden av alkalisk materiale i blandingen er minst 5 vekt-% av den opprinnelige tørre algevekt i blandingen, og derved oppnår K-carragenan-bestanddelen fra den oppsluttede blanding.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at temperaturen under salt-behandlingstrinnet er 50-55°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at X-carragenan-ekstraksjonstrinnet gjennomføres i løpet av et tidsrom på 1-5 timer.