PL66339B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.XI.1972 66339 KI. 53k,l/02 MKP A231 1/04 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Mieczyslaw Skrodzki, Barbara Jastrzebska Wlasciciel patentu: Krajowy Zwiazek Spóldzielni Rybackich, Gdynia (Polska) Sposób obróbki agar — agaru z wodorostów baltyckich i Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbk; agar-agaru z wodorostów morskich takich, jak: widlik-Furcellaria lub z mieszanki Furceillarii i Fu- cus wodorostów baltyckich.Agar-agar otrzymuje sie z czerwonych alg mor¬ skich '(Rhodophyceae) z bardzo licznych gatunków.W Japonii uzywa sie do produkcji agaru okolo 30 gatunków wodorostów. Do najwazniejszych ga¬ tunków wodorostów z których otrzymuje sie agar naleza: Gelidium, Gracilaria, Ahnfeltia, Pterocla- dia. Kazdy z gatunków wodorostów posiada inna budowe botaniczna, odmienny isklad chemiczny i wlasciwosci biofizyczne. Te zróznicowane wlasci¬ wosci wymagaja dostosowania technologii przy otrzymywaniu agaru z 'poszczególnych gatunków wodorostów. Równiez agar-agar otrzymywany z nich wykazuje zróznicowane wlasciwosci fizyczne i chemiczne. Wedlug D. K. Tresslera, I. Lemona: Marine Producte of Commerce — 1951, sila zelo¬ wania w g/cm2 1% roztworu agaru z Gracilaria conferoolides z Kaliforni "wymoisi 120, z Poludnio¬ wej Afryki — 187 a z Pólnocnej Karoliny — 113.Agar 1% z Gelidium z Kaliforni posiada sile ze¬ lowania 215 g/om2. Przeprowadzone wlasne bada¬ nia na agarze radzieckim, japonskim, hiszpanskim i polskim w zakresie sily zelowania, wodochlon- noisci, temperatury krzepniecia i topnienia wyka¬ zaly nastepujace wyniki: Tablica 1 25 30 | Cecha | sila zelowania w g/cm2 wodochlonnosc (wielo¬ krotnosc do suchej masy i agaru) temperatura krzepniecia i temperatura topnienia agar 1% ra¬ dzie¬ cki 149 5 31 °C 71 °C ja¬ pon¬ ski 155 7,6" 34 °C 79 °C hisz¬ pan¬ ski 379 9 35 °C 80 °C pol¬ ski 30 25,9 30 °C 71 °C Znany z opisu patentowego nr 51703 sposób ob¬ róbki roztworu wodnego po ekstrakcji wodorostów baltyckich polegal na poddaniu wymrozeniu zelu w 30-litrowych tacach aluminiowych w tempera¬ turze od —10°C do —18°C przez 2 doby, a nastep¬ nie poddaniu rozmrazaniu wyjetych z tac bryl zelu pod natryskiem strumienia wody biezacej.Niska sila zelowania i duza wodochlonnosc agaru uzyskanego w ten isposób powodowala resorpcje wymrozonej wody wraz z zanieczyszczeniami, co nie pozwalalo na osiagniecie podstawowego celu, jakim jest odwodnienie zelu i jego oczyszczenie.Równiez slaba sila zelowania nie pozwalala na stosowanie wybielania roztworu agarowego po za¬ konczeniu ekstrakcji, takimi znanymi srodkami 6633966339 bielacymi jak wegiel lub ziemia bielaca, ponie¬ waz wymienione srodki obnizaly i tak juz niska sile zelowania. Z tych wzgledów stosowano pod¬ chloryn sodu do bielenia wodorostów po ich ma¬ ceracji wedlug opisu 'patentowego nr 51703 oraz po suszeniu wedlug opisu patentu 53780.Slaba sila zelowania zelu otrzymywanego z wo¬ dorostów baltyckich znanymi sposobami powodo¬ wala koniecznosc zageszczania ekstraktu do 4% suchej masy, w celu zapewnienia dostatecznej zwiezlosci zelu wychlodzonego do krajania na plat¬ ki przeznaczone do' suszenia. Zel otrzymany z 2% roztworu agaru ulegal lamaniu i rozpadaniu z po¬ wodu niskiej sily zelowania.Niska sila zelowania a duza wodochlonnosc aga¬ ru polskiego wynika z budowy botanicznej i fizy¬ ko-chemicznego' skladu oraz bioifizycznej wlasci¬ wosci widlika z którego uzyskuje sie agar-agar.Wspomniane cechy polskiego agaru stwarzaja trudnosci w opracowaniu doskonalej technologii produkcji polskiego agaru oraz ograniczaja wyko¬ rzystania jego dla przemyslu cukierniczego, kon¬ serwowego, farmaceutycznego oraz mikrobiologii.Celem niniejszego wynalazku jest poprawienie ja¬ kosci i wlasciwosci agaru polskiego produkowane¬ go z wodorostów baltyckich oraz skrócenie techno¬ logii produkcji, zwiekszenie wydajnosci i obnize¬ nie kosztów produkcji agaru.Stwierdzono1, ze imozina zwiekszyc sile zelowania lagaru otrzymywanego z wodorostów baltyckich przez dodanie do roztworu po ekstrakcji elektro¬ litu KCI lub K2S04 albo (NH4 2 SOJ w ilosci 0,1%— 0,5% wagowych w stosunku do ilosci roztworu.Uzyskuje 'sie w ten sposób sile zelowania minimum 200. g/cm2 dla roztworu wodnego zawierajacego 1,5% wagowych agaru. W zaleznosci od ilosci do¬ dawanego' elektrolitu uzyskuje sie ewentualnie wieksze sily zelowania.Wplyw elektrolitów na zwiekszenie sily zelowa¬ nia, temperatury krzepniecia i topnienia 1,5% roz¬ tworu polskiego agaru w zaleznosci od ilosci i ro¬ dzaju elektrolitu przedstawiaja ponizsze wyniki badan: 10 15 20 30 40 Dodatek elektrolitu do roztworu agaru w istotny sposób zwieksza sile zelowania oraz podwyzsza temperature krzepniecia i topnienia oraz umozli¬ wia dowolne regulowanie sily zelowania.Stwierdzono^ równiez, ze dodajac do roztworu elektrolit mozna stosowac bielenie roztworu aga¬ ru po zakonczeniu ekstraikcji i po uprzednim od¬ dzieleniu go z zanieczyszczen' z resztek glonów na wirówce mieszanina z ziemi bielacej i wegla akty¬ wowanego w ilosci 0,4% wagowych lub weglem aktywowanym w tej samej ilosci albo ziemia bie¬ laca 0,3% wagowych w stosunku do ilosci roztwo¬ ru iniz dotychczasowe bielenie wedlug opisu pa¬ tentowego nr 51703 wodorostów 0,9%-owym roz¬ tworem podchlorynu sodu lub wedlug opisów patentowych nr 53780 i 59224, gdzie wysuszone platki agaru bieli sie dodatkowo roztworem pod¬ chlorynu sodu w ilosci 0,5 litra na 100 litrów wody.Zastosowanie tego bielenia pozwala na skrócenie cyklu produkcyjnego stosowanego przy sposobie wedlug opisów patentowych nr 53780 i 59224, o operacje suszenia, bielenia ii topienia. Stwierdzono takze, ze zastosowanie podwójnej ekstrakcji z tym, ze ekstrakt z drugiej ekstrakcji dodawany jest do pierwszej, pozwala na wzrost wydajnosci agar- -agaru o 25% w stosunku do wydajnosci uzyski¬ wanej w znanych sposobach.Wyniki badan wykazaly, ze zel pokrojony w paski o srednicy lub szerokosci i grubosci nie wiekszych niz 0,4 cm zamrozony w temperaturze od —10°C do —18°C i rozmrozony pod natryskiem nie dluzej niz 3 minuty traci od 60% do 75% wody z zanieczyszczeniami dajac wysokiej jakosci agar. Ponizszy przyklad ilustruje sposób otrzymy¬ wania agar-agaru z wodorostów baltyckich z za- stosowaniem obróbki roztworu agar-agaru wedlug wynalazku.Przyklad I. 25 kg wodorostów baltyckich suchych zawierajacych 74% widlika i 26% morsz¬ czynu przemyto woda az do calkowitego usuniecia wymywalnych zanieczyszczen, a nastepnie w tan¬ ku poddano dzialaniu 0,5%-owego roztworu kwa¬ su siarkowego w ciagu 30 minut stale mieszajac, Tablica 2 L sila-., zelowania w g/om2 (temperatura kr/zepniecja KCI w % wagowych w stosunku- do ilosci roztworu Ó 30.. 2& 71 0,05, 70 32 72 0,1 200, 37 "75 0,2 22P 39 78 0,5 250 45 80 1 320 45 85 K2SQ4 w % wagowych w stosunku do ilosci roztworu 0,2 140 33 71 0,3 150 33 73 NH*/2 | S04 w % \ wago¬ wych | w stosun¬ ku do ilosci roztworu l 0,2 200 1 35- 7866339 po czym wodorosty przemywano woda do uzyska¬ nia odczynu obojetnego. Jednorazowa ekstrakcje przeprowadzono za pomoca 2-u roztworu weglanu sodu. Ekstrakcje prowadzono przy ciaglym mie¬ szaniu w temperaturze pokojowej w ciagu 20 go- 5 dzin.W czasie pierwszych 4-ch godzin utrzymywano temperature okolo 40°C. Wodorosty po ekstrakcji wytloczono na prasie. Ekstrakt przed filtrowaniem oczyszczono za pomoca wirówki dla oddzielenia 10 resztek glonów i innych zanieczyszczen. Do fil¬ trowania zastosowano1 filtr ramowy komorowy z wkladem Carlsona-Foirda W-2 4832. Wytracenie kwasu alginowego prowadzono za pomoca stezo¬ nego kwasu siarkowego przy ciaglym mieszaniu 15 do wartosci pH = 2. Kwas alginowy po przemyciu woda suszono w suszarni prózniowej w tempera¬ turze nie przekraczajacej 45°C.Wodorosty wyekstrahowane po przeplukaniu wo¬ da do odczynu obojetnego poddano dzialaniu oko- 20 lo 0,4%-owego roztworu tlenku wapnia w ciagu 4 godzin, a nastepnie ponownie przemyto woda do' wartosci pH= 7, po czym ekstrahowano agar- -agar dwukrotnie woda w srodowisku obojetnym.Stosunek wody wraz z ekstraktem z drugiej eks- 25 trakcji do suchej imasy wodorostów wynosil w pierwszej ekstrakcji 9:1 równiez druga ekstrakcja w takim samym stosunku, a ekstrakt z drugiej ekstrakcji dodano do pierwszej.Sucha imasa roztworu wynosila okolo 2°/o. 30 Ekstrakt po odwirowaniu .przetloczono do zbior¬ nika z plaszczem wodnym, podgrzano do tempe¬ ratury 90°C i dodano wegla aktywowanego w ilosci 0,4% wagowych w stosunku do ilosci eks¬ traktu przy jednoczesnym mieszaniu.' Po równo- 35 miernym rozprowadzeniu substancji bielacej w ekstrakcie i uzyskaniu jasnego koloru, roztwór przepuszczano powtórnie przez wirówke, a na¬ stepnie przez filtr ra'mowy z wkladem Carlson- -Ford W-2 4832.Przesacz przetloczono do zbiornika z plaszczem wodnym a nastepnie podgrzano do temperatury 95—100°C i dodano równoczesnie mieszajac, elek¬ trolit w postaci KC1 w ilosci 0,2% wagowych uprzednio rozpuszczony w wodzie do równomier¬ nego rozprowadzenia ii niedopuszczenia do two¬ rzenia sie miejscowych zeli. Przesacz ze zbiornika rozlano do tac imetalowych i zelowano w komo¬ rach chlodniczych w czasie 10 godzin w tempe¬ raturze okolo 3°C. Zel agar-agaru pokrojono na paski o dlugosci 25 om, szerokosci i grubosci 0,4 om, które nastepnie ulozono na siatkach me¬ talowych zamrozono w temperaturze —15°C, a na¬ stepnie rozmrozono pod natryskiem w ciagu 3 mi¬ nut. Uzyskano ubytek wagi zelu w ilosci 73%.Paski rozmrozonego zelu agarowego suszono w tunelu suszarriiczym w temperaturze 60°C. Uzy¬ skano agar-agar o wyzszej jakosci niz w przypad¬ ku stosowania technologii wedlug opisów paten¬ towych nr nr 51703, 53780, 59224 a mianowicie: sila 60 zelowania 1,5% roztworu agaru wynosila 220 g/cm2, 40 50 55 temperatura krzepniecia 39°C, a temperatura top¬ nienia 78°C, a 1,5% roztwór byl przezroczysty i klarowny. Kolor agaru byl jasniejszy od otrzy¬ mywanego wedlug stosowanej technologii i posia¬ dal kolor jaisno-slomkowy.Wydajnosc agar-agaru w stosunku do suchej masy czystych wodorostów wynosila 17% i byla wyzsza od srednich wyników uzyskiwanych do¬ tychczas o 26%.Przyklad II. Postepujac tak jak w przykla¬ dzie I lecz dodajac elektrolit w postaci 0,2% K2S04 zamiast 0,2% KOI uzyskano wydajnosc agar-agaru w ilosci 15,5% w stosunku do suchej masy czy¬ stych wodorostów i sile zelowania 1,5% roztworu agarowego 140 g/cm2. Temperatura krzepniecia wy¬ nosila 33°C a temperatura topnienia 71°C. Kolor 1,5 roztworu agarowego byl klarowny i przezro¬ czysty.Kolor otrzymanego agar-agaru byl podobny jaki uzyskano z elektrolitem KC1. Wydajnosc agaru, jak równiez parametry jakosciowe z elektrolitem K?S04 byly nizsze od zastosowania elektrolitu KCl.Przyklad III. Postepujac tak jak w przy¬ kladzie I, lecz dodajac elektrolit w postaci 0,2% (NH4)2[S04 zamiast 0,2% KCl lub 0,2% K2S04 uzy¬ skano wydajnosc agar-agaru w ilosci 15,5% w sto¬ sunku do suchej masy czystych wodorostów, a sila zelowania 1,5% roztworu agarowego wynosila 200 g/cm2. Temperatura krzepniecia 35°C a tem¬ peratura topnienia 78°C. Kolor 1,5% roztworu aga¬ rowego zmetnialy nie klarowny. Natomiast kolor otrzymanego agar-agaru byl podobny do gotowe¬ go wyrobu z przykladu I i II. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób obróbki agar-agaru z wodorostów bal¬ tyckich takich jak widlik (Furcellaria) lub mie¬ szanki wodorostów baltyckich {Furcellaria i Fucus) w postaci roztworu wodnego uzyskanego na dro¬ dze dwukrotnej ekstrakcji woda wodorostów po¬ legajacy na bieleniu mieszanka ziemi bielacej i we¬ gla aktywowanego w ilosci 0,4% wagowych lub weglem aktywowanym w ilosci równiez 0,4% wa¬ gowych albo ziemia bielaca w ilosci 0,3% wago¬ wych w stosunku do ilosci roztworu, zelowaniu, wy- mrazaniu i suszeniu, znamienny tym, ze do roz¬ tworu agarowego uzyskanego z ekstrakcji wodo¬ rostów dodaje sie elektrolit taki jak KCl, K2S04 albo (NH4)^S04 w ilosci 0,1—0,5% wagowych w sto¬ sunku do ilosci roztworu, przy czym ilosc elektro¬ litu dobiera isie w zaleznosci od zadanej sily ze¬ lowania, po czym roztwór w znany sposób pod¬ daje sie zelowaniu, kraje i suszy lub uzyskany zel kraje sie na paski o dlugosci 20—30 cm i srednicy lub szerokosci i grubosci ido 0,4 cm, które nastep¬ nie poddaje sie wymrazaniu w temperaturze od —10 do —18qC i rozmrozeniu pod natryskiem nie dluzej niz 3 minuty do uzyskania minimum 60% wagowo ubytku wody z wymrozoinego zelu, a na¬ stepnie suszeniu. PL