RU2189990C1 - Method of preparing highly purified agar and agarose from red alga ahnfeltia tobuchinskaya - Google Patents
Method of preparing highly purified agar and agarose from red alga ahnfeltia tobuchinskaya Download PDFInfo
- Publication number
- RU2189990C1 RU2189990C1 RU2001109191A RU2001109191A RU2189990C1 RU 2189990 C1 RU2189990 C1 RU 2189990C1 RU 2001109191 A RU2001109191 A RU 2001109191A RU 2001109191 A RU2001109191 A RU 2001109191A RU 2189990 C1 RU2189990 C1 RU 2189990C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- temperature
- agar
- agarose
- carried out
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности производству гелеобразующих веществ из красных водорослей, которые могут быть использованы для научно-исследовательских целей в биохимии, иммунохимии, молекулярной биологии, микробиологии и для производства отечественных стрептомицина, пенициллина, препаратов, включенных в перечень жизненно важных лекарственных средств по Российской Федерации. Производство агарозы может быть осуществлено на агаровых предприятиях рыбной отрасли, а также на предприятиях химической и биохимической промышленности. The invention relates to the food industry, in particular the production of gelling substances from red algae, which can be used for research purposes in biochemistry, immunochemistry, molecular biology, microbiology and for the production of domestic streptomycin, penicillin, drugs included in the list of vital medicines in the Russian Federation. Agarose production can be carried out at agar enterprises in the fishing industry, as well as at enterprises in the chemical and biochemical industries.
Агар и агароза - это гелеобразующие полисахаридные препараты, получаемые из некоторых видов красных водорослей, относящихся к родам Gelidium, Gracilaria, Pterocladia и Ahnfeltia. Агароза представляет собой линейный полисахарид, построенный из строго чередующихся 3-связанных остатков β-D-галактопиранозы и 4-связанных остатков 3,6-ангидро-α-L-галактопиранозы. Агар - это сложная смесь линейных галактанов, построенных по типу агарозы и содержащих дополнительные неуглеводные заместители - метоксильные, сульфатные и 1-карбоксиэтилиденовые группы. Упрощенно агар можно рассматривать как смесь нейтральной агарозы и заряженного агаропектина. Agar and agarose are gelling polysaccharide preparations obtained from certain types of red algae belonging to the genera Gelidium, Gracilaria, Pterocladia and Ahnfeltia. Agarose is a linear polysaccharide constructed from strictly alternating 3-linked β-D-galactopyranose residues and 4-linked 3,6-anhydro-α-L-galactopyranose residues. Agar is a complex mixture of linear galactans, constructed according to the type of agarose and containing additional non-carbohydrate substituents - methoxy, sulfate and 1-carboxyethylidene groups. Simplified agar can be considered as a mixture of neutral agarose and charged agaropectin.
Практически все способы получения агарозы основаны на ее выделении из готовых препаратов агара [Детерман Г. Гель-хроматография. - М.: Мир, 1970. - 252 С. ; Гааль Э., Медьеши Г., Верецкеи Л. Электрофорез в разделении биологических макромолекул: Пер. с англ. - М.: Мир, 1982. - 448 С.; Ригетти П. Изоэлектрическое фокусирование: Теория, методы и применение. Пер. с англ. - М. : Мир, 1986. С.164-166]. Впервые агароза была получена в 1937 году Араки при разделении продуктов ацетилирования агара [Araki С. Agar-agar. III. Acetylation of the agar-like substance of Gelidium amansii (L.) // J. Chem. Soc. Japan. 1937. V. 58. P. 1338-1350]. Методика разделения основана на том, что ацетилированная агароза растворима в хлороформе, а агаропектин нет. Из хлороформа ацетилированную агарозу осаждают петролейным эфиром и разлагают до агарозы 1 М раствором КОН в спирте. До начала 60-х годов это был единственный способ получения агарозы. В 1962 г. для осаждения сульфатированных примесей из раствора агара было предложено использовать цетилпиридинийхлорид (цетавлон) [Hjerten S. Some new methods for preparation of agarose // J. Chromatogr. 1971. V. 16. P. 73-80]. Но этот метод не нашел широкого применения, так как избыток осадителя было трудно удалить из раствора. Позднее было предложено выделять агарозу из агара многократным переосаждением полиэтиленгликолем [Russell В., Mead Т.Н., Polson A. A method of preparing agarose // Biochim. Biophys. Acta. 1964. V. 86. P. 169]. Для выделения агарозы из агара также использовали диметилсульфоксид (ДМСО), в котором растворяется агароза и не растворяется агаропектин [Tagawa Sh. Chemical studies on manufacture of agar-agar // The Journal of the Shimonoski University of Fisheries. 1968. V. 17. 2. Р. 1-52]. Almost all methods for producing agarose are based on its isolation from finished agar preparations [Determan G. Gel chromatography. - M.: Mir, 1970 .-- 252 S.; Gaal E., Medieshi G., Vereckey L. Electrophoresis in the separation of biological macromolecules: Per. from English - M .: Mir, 1982.- 448 p .; Righetti P. Isoelectric focusing: Theory, methods and application. Per. from English - M.: Mir, 1986. S.164-166]. Agarose was first obtained in 1937 by Araki by separating agar acetylation products [Araki C. Agar-agar. III. Acetylation of the agar-like substance of Gelidium amansii (L.) // J. Chem. Soc. Japan 1937. V. 58. P. 1338-1350]. The separation technique is based on the fact that acetylated agarose is soluble in chloroform, but agaropectin is not. From chloroform, acetylated agarose is precipitated with petroleum ether and decomposed to agarose with a 1 M solution of KOH in alcohol. Until the early 60s, this was the only way to obtain agarose. In 1962, it was proposed to use cetylpyridinium chloride (cetavlon) to precipitate sulfated impurities from agar solution [Hjerten S. Some new methods for preparation of agarose // J. Chromatogr. 1971. V. 16. P. 73-80]. But this method did not find wide application, since the excess precipitant was difficult to remove from the solution. Later it was proposed to isolate agarose from agar by repeated reprecipitation with polyethylene glycol [Russell B., Mead T.N., Polson A. A method of preparing agarose // Biochim. Biophys. Acta. 1964. V. 86. P. 169]. To isolate agarose from agar, dimethyl sulfoxide (DMSO) was also used, in which agarose was dissolved and agaropectin was not dissolved [Tagawa Sh. Chemical studies on manufacture of agar-agar // The Journal of the Shimonoski University of Fisheries. 1968. V. 17. 2. R. 1-52].
Известен способ получения агарозы из микробиологического агара путем его модификации борогидридом натрия в водной гидроокиси натрия. Модифицированная агароза имеет пониженные точки желирования, плавления и большую степень прозрачности [Патент США, 398955, приоритет от 20.09.73. МПК С 08 В 37/12]. A known method of producing agarose from microbiological agar by modifying it with sodium borohydride in aqueous sodium hydroxide. Modified agarose has lower gelling, melting points and a greater degree of transparency [US Patent 398955, priority 09/20/73. IPC C 08 V 37/12].
Известен способ получения агарозы более высокого качества с помощью хроматографической очистки агара на DEAE-сефадексе [Duckworth М., Yaphe W. The structure of agar. Part I. Fractionation of a complex mixture of polysaccharides // Carbohydr. Res. 1971. V. 16. P. 189-198] или QAE-сефадексе [Гааль Э. , Медьеши Г., Верецкеи Л. Электрофорез в разделении биологических макромолекул: Пер. с англ. - М.: Мир, 1982. - 448 С.]. A known method of producing higher quality agarose by chromatographic purification of agar on DEAE-Sephadex [Duckworth M., Yaphe W. The structure of agar. Part I. Fractionation of a complex mixture of polysaccharides // Carbohydr. Res. 1971. V. 16. P. 189-198] or QAE-Sephadex [Gaal E., Medieshi G., Vereckey L. Electrophoresis in the separation of biological macromolecules: Trans. from English - M .: Mir, 1982.- 448 S.].
Препараты агарозы хорошего качества получаются также после щелочного десульфатирования агара в присутствии NaBH4 и последующего восстановления его LiAlH4 в диоксане [Гааль Э., Медьеши Г., Верецкеи Л. Электрофорез в разделении биологических макромолекул: Пер. с англ. - М.: Мир, 1982. - 448 С.].Good quality agarose preparations are also obtained after alkaline desulphation of agar in the presence of NaBH 4 and subsequent reduction of its LiAlH 4 in dioxane [Gaal E., Medieshi G., Vereckey L. Electrophoresis in the separation of biological macromolecules: Trans. from English - M .: Mir, 1982.- 448 S.].
В начале 90-х годов агарозу с очень низким электроэндоосмосом (0,04-0,07 mr) и очень высокой прочностью геля (до 2000 г/см2) было предложено получать фракционированием коммерческих препаратов агарозы в пропиленгликоле или осаждением изопропиловым спиртом из водного раствора [Guiseley K.B., Kirkpatrick F. H., Provonchee R.B., Dumais M.M., Nochumson S. A further fractionation of agarose // Hydrobiologia. 1993. V. 260/261. P. 505-511].In the early 90s, agarose with very low electroendosmosis (0.04-0.07 m r ) and very high gel strength (up to 2000 g / cm 2 ) was proposed to be obtained by fractionation of commercial agarose preparations in propylene glycol or precipitation with isopropyl alcohol from aqueous solution [Guiseley KB, Kirkpatrick FH, Provonchee RB, Dumais MM, Nochumson S. A further fractionation of agarose // Hydrobiologia. 1993. V. 260/261. P. 505-511].
В России основным источником агара являются красные водоросли Ahnfeltia plicata, произрастающая в Белом море, и Ahnfeltia tobuchiensis, произрастающая в дальневосточных морях. In Russia, the main source of agar is the red algae Ahnfeltia plicata, which grows in the White Sea, and Ahnfeltia tobuchiensis, which grows in the Far Eastern seas.
Экспериментальные партии агарозы, полученные путем переработки агара из анфельции, выпускались в Институте химии АН Эстонии [Труус К. Исследование строения и модификации агарозы из красной водоросли Ahnfeltia tobuchiensis: Автореф. дис. ... канд. хим. наук. - М., 1994. - 26 С.]. Однако технические решения, близкие к изобретению, до настоящего времени не описаны. Experimental batches of agarose obtained by processing agelose agarose were produced at the Institute of Chemistry of the Academy of Sciences of Estonia [Truus K. Investigation of the structure and modification of agarose from red alga Ahnfeltia tobuchiensis: Author. dis. ... cand. Chem. sciences. - M., 1994. - 26 S.]. However, technical solutions close to the invention have not yet been described.
Известны способы получения микробиологического агара из красной водоросли Ahnfeltia tobuchiensis (Kanno et Matsubara) Mak. (анфельция тобучинская) ["Сборник технологических инструкций по обработке водорослей". Приказ Министерства рыбного хозяйства (Дальрыба) 466, от 19 июня 1985 г., с. 13-18; ГОСТ 17206-96]. Анфельцию замачивают в известковом растворе, содержащем 1-2% окиси кальция к массе воздушно-сухой анфельции при соотношении от 1:12 до 1: 15, продолжительность замочки 24 ч. По окончании замочки раствор сливают, анфельцию промывают. После промывания анфельции проводят семикратное экстрагирование агара при 1,0-1,2 атм. Первое экстрагирование проводят без добавления СаО, на 2,3,4 экстракцию добавляют СаО в пересчете на активную известь в количестве 8-9% к массе кондиционной анфельции, на 5,6,7 экстракцию добавляют горячую воду температурой 85-90oС. Полный оборот автоклава -29 ч. Слив экстракта производят через каждые 9-10 ч. Экстракт агара из автоклава поступает в отстойник. Температура поступающего экстракта должна быть не ниже 90oС, продолжительность отстаивания 4 ч. Отстоявшийся экстракт подают на сепаратор, затем раствор агара направляют в реактор для охлаждения. Экстракт охлаждают до 60oС и подают под давлением 0,8-1,0 атм снизу вверх в желировочный аппарат. Продолжительность желирования экстракта не менее 2 ч. По окончании желирования гель выдавливают из аппарата сжатым воздухом под давлением 1-1,2 атм в приемный бункер, откуда резаный гель гидрожелобом подают в промывочные баки. Промывку геля производят водопроводной водой температурой 18-20oС при периодическом сбросе окрашенной воды. В первые 8 ч производят не менее 5 сбросов воды в канализацию. Соотношение гель: вода при промывке 1: 2-1: 2,5. Общая продолжительность промывки геля 30-36 часов. По достижении полного обесцвечивания геля процесс промывки заканчивают, промывную воду сливают и гель подают на стекание в течение 2-4 ч. Затем гель агара подают в реакторы плавления для получения раствора агара температурой 85-90oС. Полученный раствор агара сепарируют и упаривают до концентрации 2-2,5%. Сушку агарового раствора производят на распылительных сушилках при температуре воздуха 160-170oС. Полученный агар содержит золы от 1,5 до 4,5%. Прочность геля 0,85%-ного раствора микробиологического агара от 250-500 г/см2 по Валента.Known methods for producing microbiological agar from red alga Ahnfeltia tobuchiensis (Kanno et Matsubara) Mak. (Anfelia Tobuchinskaya) ["Collection of technological instructions for the processing of algae." Order of the Ministry of Fisheries (Dalryba) 466, dated June 19, 1985, p. 13-18; GOST 17206-96]. Anfelia is soaked in a lime solution containing 1-2% calcium oxide to the weight of air-dry anfelia at a ratio of 1:12 to 1: 15, the duration of the lock is 24 hours. After the lock is completed, the solution is drained, the anfelium is washed. After washing anfelia spend seven-fold extraction of agar at 1.0-1.2 ATM. The first extraction is carried out without the addition of CaO, 2,3,4 extraction is added CaO in terms of active lime in the amount of 8-9% by weight of conditioned anfelium, hot water at a temperature of 85-90 o C. is added to 5.6.7 extraction. Full autoclave turnover -29 hours. The extract is drained every 9-10 hours. Agar extract from the autoclave enters the sump. The temperature of the incoming extract should be at least 90 ° C. , the settling time was 4 hours. The settled extract was fed to a separator, then the agar solution was sent to the reactor for cooling. The extract is cooled to 60 o C and served under a pressure of 0.8-1.0 atm from bottom to top in the gelling apparatus. The duration of gelation of the extract is at least 2 hours. At the end of gelation, the gel is squeezed out of the apparatus with compressed air at a pressure of 1-1.2 atm into the receiving hopper, from where the cut gel is fed into the washing tanks with a gutter. The gel is washed with tap water at a temperature of 18-20 o With a periodic discharge of colored water. In the first 8 hours, at least 5 discharges of water into the sewer are produced. The ratio of gel: water when washing 1: 2-1: 2.5. The total duration of washing the gel is 30-36 hours. Upon achieving complete decolorization of the gel, the washing process is completed, the washing water is drained and the gel is drained for 2-4 hours. Then, the agar gel is fed to the melting reactors to obtain an agar solution at a temperature of 85-90 o C. The resulting agar solution is separated and evaporated to a concentration 2-2.5%. The agar solution is dried on spray dryers at an air temperature of 160-170 o C. The resulting agar contains ash from 1.5 to 4.5%. The gel strength of 0.85% solution of microbiological agar from 250-500 g / cm 2 according to Valent.
Наиболее близким техническим решением по достигаемому результату является способ получения агара особой очистки из анфельции тобучинской ["Сборник технологических инструкций по обработке водорослей". Приказ Министерства рыбного хозяйства СССР (Дальрыба) 466, от 19 июня, 1985 г., с. 18-21, ТУ 9284-095-00472012-97] . Анфельцию замачивают в известковом растворе, содержащем 1-2% окиси кальция к массе воздушно-сухой анфельции при соотношении от 1: 12 до 1:15, продолжительность замочки 24 ч. По окончании замочки раствор сливают, анфельцию промывают. После промывания анфельции, проводят семикратное экстрагирование агара при 1,0-1,2 атм. Первое экстрагирование проводят без добавления СаО, на 2,3,4 экстракцию добавляют СаО в пересчете на активную известь в количестве 8-9% к массе кондиционной анфельции, на 5,6,7 экстракцию добавляют горячую воду температурой 85-90oС. Полный оборот автоклава -29 ч. Слив экстракта производят через каждые 9-10 ч. Экстракт агара из автоклава поступает в отстойник. Температура поступающего экстракта должна быть не ниже 90oС, продолжительность отстаивания 4 ч. Отстоявшийся экстракт подают на сепаратор, затем раствор агара направляют в реактор для охлаждения. Экстракт охлаждают до 60oС и подают под давлением 0,8-1,0 атм снизу вверх в желировочный аппарат. Продолжительность желирования экстракта не менее 2 ч. По окончании желирования гель выдавливают из аппарата сжатым воздухом под давлением 1-1,2 атм в приемный бункер, откуда резаный гель гидрожелобом подают в промывочные баки. Промывку геля производят водопроводной водой температурой 18-20oС при периодическом сбросе окрашенной воды. В первые 8 ч производят не менее 5 сбросов воды в канализацию. Соотношение гель: вода при промывке 1:2-1:2,5. Общая продолжительность промывки геля 30-36 часов. По достижении полного обесцвечивания геля процесс промывки заканчивают, промывную воду сливают и гель подают на стекание в течение 2-4 ч. Затем гель агара подают в реакторы плавления для получения раствора агара температурой 85-90oС. Расплавленный гель охлаждают до температуры 55-60oС и проводят осаждение неагаровых примесей. Для осаждения примесей применяют сгущенную суспензию свежеосажденного карбоната кальция в количестве 250-300% в пересчете на окись кальция по отношению к массе сухих веществ, содержащихся в агаровом растворе. Суспензию карбоната кальция вводят в раствор агара при перемешивании. Агаровый раствор, перемешанный с суспензией, отстаивают в реакторе при температуре 50-85oС в течение 12 ч для отделения неагаровых примесей. Отделение из раствора неагаровых примесей производят путем сепарирования раствора при температуре 50-55oС и 80oС. Раствор агара сепарируют дважды и подают на желирование. Желирование агарового раствора проводят в желировочных ваннах до температуры 20-22oС. По окончании желирования гель обезвоживают прессованием, отпрессованный гель измельчают и сушат. Готовый продукт содержит золы 1%. Прочность геля 0,85%-ного раствора агара особой очистки 500 г/см2 по Валента.The closest technical solution for the achieved result is a method of obtaining agar of special purification from tobuchinsky anthelium ["Collection of technological instructions for the processing of algae." Order of the Ministry of Fisheries of the USSR (Dalryba) 466, dated June 19, 1985, p. 18-21, TU 9284-095-00472012-97]. Anfelium is soaked in a lime solution containing 1-2% calcium oxide to the weight of air-dry anfelium at a ratio of 1: 12 to 1:15, the duration of the lock is 24 hours. At the end of the lock, the solution is drained, the anfelium is washed. After washing anfelia, seven-fold extraction of agar is carried out at 1.0-1.2 atm. The first extraction is carried out without the addition of CaO, 2,3,4 extraction is added CaO in terms of active lime in the amount of 8-9% by weight of conditioned anfelium, hot water at a temperature of 85-90 o C. is added to 5.6.7 extraction. Full autoclave turnover -29 hours. The extract is drained every 9-10 hours. Agar extract from the autoclave enters the sump. The temperature of the incoming extract should be at least 90 ° C. , the settling time was 4 hours. The settled extract was fed to a separator, then the agar solution was sent to the reactor for cooling. The extract is cooled to 60 o C and served under a pressure of 0.8-1.0 atm from bottom to top in the gelling apparatus. The duration of gelation of the extract is at least 2 hours. At the end of gelation, the gel is squeezed out of the apparatus with compressed air at a pressure of 1-1.2 atm into the receiving hopper, from where the cut gel is fed into the washing tanks with a gutter. The gel is washed with tap water at a temperature of 18-20 o With a periodic discharge of colored water. In the first 8 hours, at least 5 discharges of water into the sewer are produced. The ratio of gel: water when washing 1: 2-1: 2.5. The total duration of washing the gel is 30-36 hours. Upon achieving complete decolorization of the gel, the washing process is completed, the washing water is drained and the gel is drained for 2-4 hours. Then, the agar gel is fed to the melting reactors to obtain an agar solution at a temperature of 85-90 o C. The molten gel is cooled to a temperature of 55-60 o With and carry out the deposition of nonagar impurities. To precipitate impurities, a condensed suspension of freshly precipitated calcium carbonate is used in an amount of 250-300% in terms of calcium oxide in relation to the mass of dry substances contained in the agar solution. A suspension of calcium carbonate is introduced into the agar solution with stirring. The agar solution, mixed with the suspension, is settled in the reactor at a temperature of 50-85 o C for 12 hours to separate non-agar impurities. Separation of nonagar impurities from the solution is carried out by separating the solution at a temperature of 50-55 ° C. and 80 ° C. The agar solution is separated twice and served for gelation. The gelation of the agar solution is carried out in gel baths to a temperature of 20-22 o C. After gelation the gel is dehydrated by pressing, the pressed gel is crushed and dried. The finished product contains 1% ash. The strength of the gel of 0.85% solution of agar specially purified 500 g / cm 2 according to Valens.
Недостатком всех известных способов является невозможность получения агарозы непосредственно из водоросли. Без дополнительной очистки эти препараты не пригодны для проведения электрофореза, иммунологических, вирусологических и биохимических исследований, потребности в высокоочищенном агаре и агарозе удовлетворяются за счет импорта. The disadvantage of all known methods is the inability to obtain agarose directly from algae. Without additional purification, these preparations are not suitable for electrophoresis, immunological, virological and biochemical studies; the needs for highly purified agar and agarose are met by import.
Задача, решаемая изобретением, - получение одновременно высокоочищенного агара и агарозы непосредственно из красной водоросли анфельции тобучинской, а не путем переработки агара. При получении агарозы сокращается общая продолжительность процесса экстрагирования до 13 ч, уменьшается кратность экстракций до 3-х; полученные экстракты не смешиваются: экстракт после первой экстракции направляют на производство высокоочищенного агара; второй и третий экстракты направляют на производство агарозы. The problem solved by the invention is to obtain simultaneously highly purified agar and agarose directly from the red alga of Tobuchin's anfelia, and not by processing agar. Upon receipt of agarose, the total duration of the extraction process is reduced to 13 hours, the extraction ratio decreases to 3; the extracts obtained do not mix: the extract after the first extraction is sent to the production of highly purified agar; the second and third extracts are directed to the production of agarose.
Сущность изобретения заключается в следующем: воздушно-сухую водоросль промывают водой, обрабатывают 1-2% раствором окиси кальция при температуре 100-105oС в течение 60-90 мин и гидромодуле 1:12-1:15, периодически перемешивая. По истечении времени обработки смесь подогревают в том же растворе окиси кальция не выше 110oС и выдерживают при данной температуре 60-90 мин, периодически перемешивая.The essence of the invention is as follows: air-dried algae is washed with water, treated with a 1-2% solution of calcium oxide at a temperature of 100-105 o C for 60-90 minutes and a hydraulic module of 1: 12-1: 15, periodically mixing. After the processing time, the mixture is heated in the same solution of calcium oxide not higher than 110 o C and maintained at this temperature for 60-90 minutes, stirring occasionally.
Экспериментально установлено, что при рекомендуемом режиме предварительной обработки анфельции происходит полное набухание талломов, размягчение ткани водоросли, что способствует удалению из водоросли значительной доли балластных веществ (части пигментов, растворимых неорганических солей, углеводных и свободных азотсодержащих веществ). It was experimentally established that with the recommended pre-treatment of anfelium, thalli completely swell, algae tissue softens, which helps to remove a significant proportion of ballast substances from the algae (some of the pigments, soluble inorganic salts, carbohydrate and free nitrogen-containing substances).
Снижение температуры щелочного раствора ниже 100oС при предварительной обработке анфельции не дает положительного эффекта полноты удаления балластных веществ из водоросли. Повышение температуры свыше 110oС рекомендуемой связано с нежелательным явлением - выходом в раствор некоторой части высокомолекулярных агаровых фракций, что отрицательно сказывается на выходе и молекулярной массе конечного продукта.Lowering the temperature of the alkaline solution below 100 o With the pre-treatment of anfelia does not give a positive effect of the complete removal of ballast substances from algae. An increase in temperature above 110 o With the recommended is associated with an undesirable phenomenon - the release into the solution of a part of high molecular weight agar fractions, which negatively affects the yield and molecular weight of the final product.
Предобработка анфельции в течение 2 ч и более и при гидромодуле 1:12-1: 15 способствует освобождению от отрицательно заряженных низкомолекулярных фракций, отщеплению сульфатной группы в молекуле полисахарида и их выходу в щелочной раствор. В результате снижается содержание золы в агарозе до 0,6%, в том числе сульфатной группы - до 0,3%. При этом прочность геля 0,85%-ного раствора агарозы увеличивается до 900 г. Anfelium pretreatment for 2 hours or more and with a hydromodule of 1: 12-1: 15 promotes the release of negatively charged low molecular weight fractions, the removal of the sulfate group in the polysaccharide molecule and their release into an alkaline solution. As a result, the ash content in agarose is reduced to 0.6%, including the sulfate group - to 0.3%. The gel strength of a 0.85% agarose solution increases to 900 g.
Продолжительность обработки менее 2 ч и гидромодуль ниже чем 1:12 в процессе предобработки понижают выделение из водоросли неагаровых примесей, способствуют освобождению молекулы агара от отрицательно заряженных низкомолекулярных фракций и сульфатных групп. В результате содержание золы и сульфатной группы в агарозе повышается до 0,8%, 0,6% соответственно. Прочность геля 0,85%-ного раствора агарозы снижается до 600 г. The processing time is less than 2 hours and the hydromodule lower than 1:12 during the pretreatment reduces the release of nonagar impurities from the algae and promotes the release of the agar molecule from negatively charged low molecular weight fractions and sulfate groups. As a result, the content of ash and sulfate group in agarose rises to 0.8%, 0.6%, respectively. The gel strength of a 0.85% agarose solution is reduced to 600 g.
После промывания водоросли от щелочи проводят трехкратное экстрагирование агара. Первое экстрагирование проводят при температуре 115-120oС, продолжительности процесса 6,0-6,5 ч и гидромодуле 1:10-1:12. Экстрагирование проводят без добавления окиси кальция. При рекомендуемом режиме предварительной обработки водоросли и последующем экстрагировании экстракт агара содержит около 30% агаровой фракции от массы сухих веществ в экстракте.After washing the algae from alkali, the agar is extracted three times. The first extraction is carried out at a temperature of 115-120 o C, the duration of the process is 6.0-6.5 hours and a water module of 1: 10-1: 12. Extraction is carried out without the addition of calcium oxide. With the recommended mode of pre-treatment of algae and subsequent extraction, the agar extract contains about 30% of the agar fraction by weight of dry matter in the extract.
Экстракт после первого экстрагирования направляют на производство агара. Полученный экстракт фильтруют через фильтровальный картон, желируют, гель агара нарезают, промывают, прессуют, измельчают и сушат. В результате получают порошок высоочищенного агара. The extract after the first extraction is sent to agar production. The resulting extract is filtered through filter paper, gelled, the agar gel is cut, washed, pressed, crushed and dried. The result is a highly purified agar powder.
Второе экстрагирование проводят при температуре 115-120oС, продолжительности процесса 4,0-4,5 ч, гидромодуле 1:6-1:6,5. Экстрагирование проводят с добавлением окиси кальция в количестве 4,0-4,5% к массе воздушно-сухой водоросли. Экстракт после второго экстрагирования направляют на производство агарозы.The second extraction is carried out at a temperature of 115-120 o C, the duration of the process is 4.0-4.5 hours, the hydraulic module 1: 6-1: 6.5. Extraction is carried out with the addition of calcium oxide in an amount of 4.0-4.5% by weight of air-dried algae. The extract after the second extraction is directed to the production of agarose.
Третье экстрагирование проводят при температуре 115-120oC, при продолжительности процесса 2,0-2,5 ч, гидромодуле 1:3-1:3,5. Экстрагирование проводят с добавлением окиси кальция в количестве 2,0-2,5% к массе воздушно-сухой водоросли. Экстракт после третьего экстрагирования направляют на производство агарозы.The third extraction is carried out at a temperature of 115-120 o C, with a duration of the process of 2.0-2.5 hours, a water module of 1: 3-1: 3,5. Extraction is carried out with the addition of calcium oxide in an amount of 2.0-2.5% by weight of air-dried algae. The extract after the third extraction is directed to the production of agarose.
Снижение температуры экстрагирования ниже 115oС и гидромодуля ниже 1:3 отрицательно влияет на полноту извлечения агарозы из анфельции, в результате чего имеем низкий выход продукта 4,5%. Повышение температуры экстрагирования выше 120oС связано с нежелательным явлением - деструкцией полисахарида, в результате чего снижается содержание агарозы 20-30% и прочность геля до 500 г. Увеличение гидромодуля не изменяет выход выделяемого полисахарида.Lowering the temperature of extraction below 115 o C and the hydraulic module below 1: 3 adversely affects the completeness of extraction of agarose from anfelia, resulting in a low product yield of 4.5%. An increase in the temperature of extraction above 120 o C is associated with an undesirable phenomenon - the destruction of the polysaccharide, resulting in a decrease in the agarose content of 20-30% and gel strength to 500 g. An increase in the hydromodule does not change the yield of the secreted polysaccharide.
При втором и третьем экстрагировании экстракты содержат 40-48% агарозной фракции. In the second and third extraction, the extracts contain 40-48% of the agarose fraction.
Для очистки экстракта агарозы после 2-ой и 3-ей экстракции от мелких хлопьев и тонких взвешенных частиц использовали фильтрование. To clean the agarose extract after the 2nd and 3rd extraction of fine flakes and fine suspended particles, filtering was used.
Очистка фильтрованием осуществлялась на нутч-фильтре на фильтровальной перегородке, сформированной из слоя фильтровального порошка толщиной 0,5-1,0 см на специальном фильтровальном картоне. Cleaning by filtration was carried out on a suction filter on a filter partition formed from a layer of filter powder with a thickness of 0.5-1.0 cm on a special filter board.
Диатомит перед нанесением на фильтровальный картон был подвергнут фракционированию методом осаждения в воде. Для грубой фильтрации использовался порошок диатомит, осажденный через 15 минут после отмучивания. Для более тонкой фильтрации осаждение длилось 60-90 минут. Процесс очистки агарозных экстрактов осуществляли на вакуумном фильтре с водокольцевым насосом при перепаде давления в 0,15-0,2 атм. Diatomite was subjected to fractionation by water sedimentation before being applied to filter paper. For coarse filtration, diatomite powder precipitated 15 minutes after elutriation was used. For finer filtration, the deposition lasted 60-90 minutes. The process of purification of agarose extracts was carried out on a vacuum filter with a liquid ring pump with a pressure drop of 0.15-0.2 atm.
Экстракт агарозы подавался на фильтрацию при температуре экстракта 80-85oС. Фильтровальная перегородка была предварительно прогрета до температуры экстракта. Снижение температуры экстракта перед фильтрованием нежелательно, т.к. экстракт становится более плотным, что затрудняет процесс фильтрования. Увеличение температуры экстракта выше 85oС не влияет на скорость его фильтрования.The agarose extract was fed to the filtration at an extract temperature of 80-85 ° C. The filter baffle was preheated to the temperature of the extract. Lowering the temperature of the extract before filtering is undesirable, because the extract becomes denser, which complicates the filtering process. An increase in the temperature of the extract above 85 o C does not affect the speed of its filtration.
Фильтрование через слой диатомита позволяет получать экстракты агарозы прозрачностью 70-75% и цветностью 85-90%. Очищенные объединенные экстракты второго и третьего экстрагирования охлаждают до температуры 40-45oС и направляют на желирование.Filtration through a layer of diatomite allows to obtain agarose extracts with a transparency of 70-75% and a color of 85-90%. The purified combined extracts of the second and third extraction are cooled to a temperature of 40-45 o C and sent for gelation.
Очищенный охлажденный экстракт подают в желировочный аппарат закрытого типа с зарубашечным пространством для подачи холодной воды температурой 8-10oС. Продолжительность желирования 6-8 ч. Температура внутри геля должна быть не выше 20oС. По окончании желирования гель направляют на резку. Желированный гель нарезают на пластины с размером сторон 5-6 см ручным прессом.The purified chilled extract is fed into a closed-type gelling apparatus with a teapot space for supplying cold water with a temperature of 8-10 o C. Duration of gelation is 6-8 hours. The temperature inside the gel should be no higher than 20 o C. After gelation, the gel is sent for cutting. The gelled gel is cut into plates with a side size of 5-6 cm by hand press.
Очистку геля агарозы после измельчения проводили промыванием в пресной воде с периодическим перемешиванием и настаиванием. Продолжительность промывания 5-6 ч. В процессе промывания происходит ионный и молекулярный обмен между гелем и водой, растворение низкомолекулярных фракций агара, выход пигментов из геля агара, в результате чего полученный гель был прозрачным, уменьшалась его цветность. Purification of the agarose gel after grinding was carried out by washing in fresh water with periodic stirring and infusion. The washing time is 5-6 hours. During the washing process, an ionic and molecular exchange occurs between the gel and water, the low molecular weight agar fractions dissolve, the pigments exit the agar gel, as a result of which the obtained gel was transparent, and its color decreased.
После промывания водопроводной водой производили дополнительную промывку геля настаиванием в дистиллированной воде в течение 10-12 ч с целью более полного извлечения из геля остаточных минеральных веществ. В результате такой промывки получали гели с высокой прозрачностью 70-73% и низким содержанием золы - 0,5-0,6% в готовом продукте. After washing with tap water, an additional washing of the gel was carried out by infusion in distilled water for 10-12 hours in order to more fully remove residual minerals from the gel. As a result of such washing, gels with a high transparency of 70-73% and a low ash content of 0.5-0.6% in the finished product were obtained.
Очищенный гель обезвоживают прессованием под нагрузкой от 0,2 до 0,4 кг/см2. Применение способа обезвоживания прессованием является дополнительным способом очистки геля, так как при прессовании происходит отделение минеральных веществ, которые переходят в подпрессовые воды. Продолжительность прессования 3,5-4,0 ч. Отпрессованный гель гранулируют, сушат во взвешенно-вращающемся слое, измельчают, подвергают бактерицидной обработке, упаковывают.The purified gel is dehydrated by compression under a load of 0.2 to 0.4 kg / cm 2 . The use of compression dehydration method is an additional method of gel purification, since during pressing separation of mineral substances occurs, which pass into pressurized water. The pressing duration is 3.5-4.0 hours. The pressed gel is granulated, dried in a suspension-rotating layer, crushed, subjected to bactericidal treatment, packaged.
Очистка экстрактов фильтрованием, промыванием гелей, настаиванием в дистиллированной воде и прессованием способствует получению гелей конечного продукта с высокой прозрачностью и цветностью. Purification of the extracts by filtration, washing the gels, insisting in distilled water and pressing helps to obtain the gels of the final product with high transparency and color.
Сущность изобретения поясняется примерами. The invention is illustrated by examples.
Пример 1. Example 1
В качестве сырья для получения высокоочищенного агара и агарозы использовали воздушно-сухую анфельцию, отвечающую требованиям ТУ 9284-131-00472012-98. Воздушно-сухая анфельция имела следующие показатели: содержание воды 20,0%, мехпримесей 7%, массовая доля агара 10%, прочность геля с массовой долей сухого агара 0,85%-ного - 400 г. As raw materials for obtaining highly purified agar and agarose, air-dried anfelium, which meets the requirements of TU 9284-131-00472012-98, was used. Air-dry anfelium had the following indicators: water content of 20.0%, solids 7%, mass fraction of agar 10%, gel strength with a mass fraction of dry agar of 0.85% - 400 g
50 кг воздушно-сухой водоросли анфельции обрабатывают 2% раствором окиси кальция при температуре раствора 100oС. Продолжительность обработки 60 мин при гидромодуле 1:12. По истечении времени обработки смесь подогревают в том же растворе окиси кальция до температуры 110oС и выдерживают при данной температуре 60 мин. После обработки щелочной раствор сливается, водоросль промывается пресной водой в течение 2 ч до рН 7.50 kg of air-dried alfalfa algae is treated with a 2% solution of calcium oxide at a solution temperature of 100 ° C. The processing time is 60 minutes with a water module of 1:12. After the processing time, the mixture is heated in the same solution of calcium oxide to a temperature of 110 o C and maintained at this temperature for 60 minutes After treatment, the alkaline solution is drained, the algae is washed with fresh water for 2 hours to pH 7.
Первое экстрагирование полисахарида проводят при температуре 120oС. Продолжительность процесса 6,0 ч, гидромодуль 1:12. Экстракт после первого экстрагирования направляют на производство высокоочищенного агара, для чего экстракт после 1-ой экстракции очищают от мелких хлопьев и тонких взвешенных частиц фильтрованием. Очистка фильтрованием осуществлялась на нутч-фильтре на фильтровальной перегородке, сформированной из слоя фильтровального порошка толщиной 0,5 см на специальном фильтровальном картоне. Диатомит перед нанесением на фильтровальный картон был подвергнут фракционированию методом осаждения в воде. Для грубой фильтрации использовался порошок диатомит, осажденный через 15 минут после отмучивания. Для более тонкой фильтрации осаждение длилось 60 минут. Процесс очистки агаровых экстрактов осуществляли на вакуумном фильтре с водокольцевым насосом при перепаде давления в 0,15-0,2 атм.The first extraction of the polysaccharide is carried out at a temperature of 120 o C. The duration of the process is 6.0 hours, a water module of 1:12. After the first extraction, the extract is sent to the production of highly purified agar, for which the extract after the first extraction is purified from fine flakes and fine suspended particles by filtration. Cleaning by filtration was carried out on a suction filter on a filter partition formed from a layer of filter powder 0.5 cm thick on a special filter board. Diatomite was subjected to fractionation by water sedimentation before being applied to filter paper. For coarse filtration, diatomite powder precipitated 15 minutes after elutriation was used. For finer filtration, the deposition lasted 60 minutes. The process of purification of agar extracts was carried out on a vacuum filter with a liquid ring pump with a pressure drop of 0.15-0.2 atm.
Экстракт агара подавался на фильтрацию при температуре экстракта 80-85oС. Фильтровальная перегородка была предварительно прогрета до температуры экстракта. Снижение температуры экстракта перед фильтрованием нежелательно, т.к. экстракт становится более плотным, что затрудняет процесс фильтрования. Увеличение температуры экстракта выше 85oС не влияет на скорость его фильтрования.The agar extract was fed to the filtration at an extract temperature of 80-85 ° C. The filter baffle was preheated to the temperature of the extract. Lowering the temperature of the extract before filtering is undesirable, because the extract becomes denser, which complicates the filtering process. An increase in the temperature of the extract above 85 o C does not affect the speed of its filtration.
Очищенный экстракт первого экстрагирования охлаждают до температуры 40-45oС и направляют на желирование. Продолжительность желирования 5 ч.The purified extract of the first extraction is cooled to a temperature of 40-45 o C and sent for gelation. Duration of gelation 5 hours
Гель агара измельчают нарезанием и проводят его дополнительную очистку промыванием в пресной воде с периодическим перемешиванием и настаиванием. Продолжительность промывания 5 ч. The agar gel is ground by cutting and is further purified by washing in fresh water with periodic stirring and infusion. Duration of washing 5 hours
Очищенный гель прессуют под нагрузкой от 0,3 кг/см2. Продолжительность прессования 4,0 ч. Отпрессованный гель гранулируют, сушат во взвешенно-вращающемся слое, измельчают, упаковывают.The purified gel is pressed under a load of 0.3 kg / cm 2 . Pressing duration 4.0 hours. The pressed gel is granulated, dried in a suspension-rotating layer, crushed, and packed.
Выход высокоочищенного агара 7,1%, что составляет 3,55 кг от воздушно-сухой массы анфельции. Содержание золы 0,7%, сульфогрупп 0,6%. Прочность 0,85%-ного раствора агара 600 г/см2 по Валента. Температура плавления 91oС и застудневания 36,5oС. Полученный высокоочищенный агар по физико-химическим показателям превосходит агар особой очистки ТУ 9284-095-00472012-97 (таблица).The yield of highly purified agar is 7.1%, which is 3.55 kg of the air-dry mass of anfelia. The ash content of 0.7%, sulfo groups of 0.6%. The strength of a 0.85% agar solution is 600 g / cm 2 according to Valence. The melting point is 91 o C and gelation 36.5 o C. The obtained highly purified agar in physical and chemical indicators exceeds the specially purified agar TU 9284-095-00472012-97 (table).
Второе экстрагирование водоросли проводят при температуре 115oС, продолжительности процесса 4,5 ч, гидромодуле 1:6. Экстрагирование проводят с добавлением окиси кальция в количестве 4,5% к массе воздушно-сухой водоросли. Экстракт после второго экстрагирования направляют на производство агарозы.The second extraction of algae is carried out at a temperature of 115 o C, the duration of the process of 4.5 hours, the hydraulic module 1: 6. The extraction is carried out with the addition of calcium oxide in an amount of 4.5% by weight of air-dried algae. The extract after the second extraction is directed to the production of agarose.
Третье экстрагирование проводят при температуре 120oС, при продолжительности процесса 2,0 ч, гидромодуле 1:3. Экстрагирование проводят с добавлением окиси кальция в количестве 2,0% к массе воздушно-сухой водоросли. Экстракт после третьего экстрагирования направляют на производство агарозы.The third extraction is carried out at a temperature of 120 o With a duration of the process of 2.0 hours, a hydraulic module of 1: 3. The extraction is carried out with the addition of calcium oxide in an amount of 2.0% by weight of air-dried algae. The extract after the third extraction is directed to the production of agarose.
Экстракты после второго и третьего экстрагирования смешивают и фильтруют. Очистка фильтрованием осуществлялась на нутч-фильтре на фильтровальной перегородке, сформированной из слоя диатомита толщиной 0,7 см и фильтровального картона. The extracts after the second and third extraction are mixed and filtered. Purification by filtration was carried out on a suction filter on a filter baffle formed from a layer of diatomite 0.7 cm thick and a filter board.
Диатомит перед нанесением на фильтровальный картон был подвергнут фракционированию методом осаждения в воде. Для грубой фильтрации использовался порошок диатомит, осажденный через 15 минут после отмучивания. Для более тонкой фильтрации осаждение длилось 90 минут. Процесс очистки агарозных экстрактов осуществляли на вакуумном фильтре с водокольцевым насосом при перепаде давления в 0,15-0,2 атм. Diatomite was subjected to fractionation by water sedimentation before being applied to filter paper. For coarse filtration, diatomite powder precipitated 15 minutes after elutriation was used. For finer filtration, deposition lasted 90 minutes. The process of purification of agarose extracts was carried out on a vacuum filter with a liquid ring pump with a pressure drop of 0.15-0.2 atm.
Экстракт агарозы подавался на фильтрацию при температуре экстракта 80-85oС. Фильтровальная перегородка была предварительно прогрета до температуры экстракта.The agarose extract was fed to the filtration at an extract temperature of 80-85 ° C. The filter baffle was preheated to the temperature of the extract.
Фильтрование через слой диатомита позволяет получать экстракты агарозы прозрачностью 70% и цветностью 85%. Очищенные объединенные экстракты второго и третьего экстрагирования охлаждают до температуры 40-45oС и направляют на желирование. Продолжительность желирования 5,5 ч.Filtration through a layer of diatomite allows to obtain agarose extracts with a transparency of 70% and a color of 85%. The purified combined extracts of the second and third extraction are cooled to a temperature of 40-45 o C and sent for gelation. Duration of gelation 5.5 hours
Гели агарозы измельчали и проводили их дополнительную очистку промыванием в пресной воде с периодическим перемешиванием и настаиванием. Продолжительность промывания 6 ч. После промывания водопроводной водой производили дополнительную промывку геля настаиванием в дистиллированной воде в течение 10-12 ч и гидромодуле 1:2 с целью более полного извлечения из геля остаточных минеральных веществ. В результате такой промывки получали гели с высокой прозрачностью 70-75% и низким содержанием золы - 0,5-0,6% в готовом продукте. The agarose gels were crushed and further purified by washing in fresh water with periodic stirring and infusion. The washing time is 6 hours. After washing with tap water, the gel was additionally washed by infusion in distilled water for 10-12 hours and a 1: 2 hydraulic module in order to more fully remove residual minerals from the gel. As a result of such washing, gels with a high transparency of 70-75% and a low ash content of 0.5-0.6% in the finished product were obtained.
Очищенный гель обезвоживают прессованием под нагрузкой 0,4 кг/см2. Продолжительность прессования 3,5 ч. Отпрессованный гель гранулируют, сушат во взвешенно-вращающемся слое, измельчают, подвергают бактерицидной обработке, упаковывают.The purified gel is dehydrated by compression under a load of 0.4 kg / cm 2 . The pressing duration is 3.5 hours. The pressed gel is granulated, dried in a suspension-rotating layer, crushed, subjected to bactericidal treatment, packaged.
Выход агарозы составляет 5,5%, что составляет 2,75 кг от воздушно-сухой массы анфельции. Содержание золы в агарозе 0,7%, сульфогрупп 0,3%. Прочность 0,85%-ных растворов гелей агара 910 г/см2 по Валента. Температура плавления 86oС и застудневания 35oС. Прозрачность 75 и цветность 95% светопропускания.The yield of agarose is 5.5%, which is 2.75 kg of the air-dry mass of anfelia. The ash content in agarose is 0.7%, sulfo groups 0.3%. The strength of 0.85% agar gel solutions is 910 g / cm 2 according to Valence. Melting point 86 o C and gelation 35 o C. Transparency 75 and color 95% transmittance.
Полученные препараты агарозы по своим физико-химическим показателям соответствуют требованиям, предъявляемым к агарозе, используемой в качестве носителя для гель-хроматографии и гель-электрофореза, и являются полноценными заменителями импортных препаратов агарозы типа II-А "Sigma". The physicochemical characteristics of the obtained agarose preparations correspond to the requirements for agarose, used as a carrier for gel chromatography and gel electrophoresis, and are complete substitutes for imported type II-A "Sigma" agarose preparations.
Пример 2. Example 2
50 кг воздушно-сухой водоросли анфельции обрабатывают 1% раствором окиси кальция при температуре раствора 100oС в течение 60 мин при гидромодуле 1: 15. По истечении времени обработки смесь подогревают в том же растворе окиси кальция до 110oС и выдерживают при данной температуре 60 мин. После обработки щелочной раствор сливается, водоросль промывается пресной водой в течение 2 ч до рН 7.50 kg of air-dried alfalfa algae is treated with a 1% solution of calcium oxide at a solution temperature of 100 o C for 60 min at a hydraulic unit of 1: 15. After the processing time has elapsed, the mixture is heated in the same calcium oxide solution to 110 o C and kept at this temperature 60 min After treatment, the alkaline solution is drained, the algae is washed with fresh water for 2 hours to pH 7.
Первое экстрагирование полисахарида проводят при температуре 120oС. Продолжительность процесса 6,5 ч, гидромодуль 1:11. Экстракт после первого экстрагирования направляют на производство высокоочищенного агара.The first extraction of the polysaccharide is carried out at a temperature of 120 o C. The duration of the process is 6.5 hours, the water module 1:11. The extract after the first extraction is directed to the production of highly purified agar.
Для очистки экстракта агара после 1-ой экстракции от мелких хлопьев и тонких взвешенных частиц использовали фильтрование. Очистка фильтрованием осуществлялась на нутч-фильтре на фильтровальной перегородке, сформированной из слоя фильтровального порошка толщиной 1,0 см и фильтровального картона. Диатомит перед нанесением на фильтровальный картон был подвергнут фракционированию методом осаждения в воде. Для грубой фильтрации использовался порошок диатомит, осажденный через 15 минут после отмучивания. Для более тонкой фильтрации осаждение длилось 60 минут. Процесс очистки агаровых экстрактов осуществляли на вакуумном фильтре с водокольцевым насосом при перепаде давления в 0,15-0,2 атм. To clean the agar extract after the first extraction from fine flakes and fine suspended particles, filtering was used. Purification by filtration was carried out on a suction filter on a filter partition formed from a layer of filter powder 1.0 cm thick and a filter board. Diatomite was subjected to fractionation by water sedimentation before being applied to filter paper. For coarse filtration, diatomite powder precipitated 15 minutes after elutriation was used. For finer filtration, the deposition lasted 60 minutes. The process of purification of agar extracts was carried out on a vacuum filter with a liquid ring pump with a pressure drop of 0.15-0.2 atm.
Экстракт агара подавался на фильтрацию при температуре экстракта 85oС. Фильтровальная перегородка была предварительно прогрета до температуры экстракта. Снижение температуры экстракта перед фильтрованием нежелательно, т.к. экстракт становится более плотным, что затрудняет процесс фильтрования. Увеличение температуры экстракта выше 85oС не влияет на скорость его фильтрования.The agar extract was fed to the filtration at an extract temperature of 85 ° C. The filter baffle was preheated to the temperature of the extract. Lowering the temperature of the extract before filtering is undesirable, because the extract becomes denser, which complicates the filtering process. An increase in the temperature of the extract above 85 o C does not affect the speed of its filtration.
Очищенный экстракт первого экстрагирования охлаждают до температуры 40oС и направляют на желирование. Продолжительность желирования 6 ч.The purified extract of the first extraction is cooled to a temperature of 40 o C and sent for gelation. Duration of gelation 6 hours
Гель высокоочищенного агара измельчали и проводили его дополнительную очистку промыванием в пресной воде с периодическим перемешиванием и настаиванием. Продолжительность промывания 6 ч. The gel of highly purified agar was crushed and it was further purified by washing in fresh water with periodic stirring and infusion. Duration of washing 6 hours
Очищенный гель обезвоживают прессованием под нагрузкой от 0,3 кг/см2. Применение способа обезвоживания прессованием является дополнительным способом очистки геля, так как при прессовании происходит отделение минеральных веществ, которые переходят в подпрессовые воды. Продолжительность прессования 4,0 ч. Отпрессованный гель гранулируют, сушат во взвешенно-вращающемся слое, измельчают, упаковывают.The purified gel is dehydrated by compression under a load of 0.3 kg / cm 2 . The use of compression dehydration method is an additional method of gel purification, since during pressing separation of mineral substances occurs, which pass into pressurized water. Pressing duration 4.0 hours. The pressed gel is granulated, dried in a suspension-rotating layer, crushed, and packed.
Выход высокоочищенного агара 7,8%, что составляет 3,9 кг от воздушно-сухой массы анфельции. Содержание золы 0,8%, сульфогрупп 0,7%. Прочность 0,85%-ного раствора агара 500 г/см2 по Валента. Температура плавления 90,0oС и застудневания 36,0oС.The yield of highly purified agar is 7.8%, which is 3.9 kg of the air-dry mass of anfelia. The ash content is 0.8%, sulfo groups 0.7%. The strength of a 0.85% agar solution is 500 g / cm 2 according to Valence. Melting point 90.0 ° C. and gelation 36.0 ° C.
Второе экстрагирование проводят при температуре 120oС, продолжительности процесса 4,0 ч, гидромодуле 1:6,5. Экстрагирование проводят с добавлением окиси кальция в количестве 4,0% к массе воздушно-сухой водоросли. Экстракт после второго экстрагирования направляют на производство агарозы.The second extraction is carried out at a temperature of 120 o C, the duration of the process is 4.0 hours, the hydraulic module 1: 6.5. Extraction is carried out with the addition of calcium oxide in an amount of 4.0% by weight of air-dried algae. The extract after the second extraction is directed to the production of agarose.
Третье экстрагирование проводят при температуре 115oС при продолжительности процесса 2,5 ч, гидромодуле 1:3. Экстрагирование проводят с добавлением окиси кальция в количестве 2,5% к массе воздушно-сухой водоросли. Экстракт после третьего экстрагирования направляют на производство агарозы.The third extraction is carried out at a temperature of 115 o With a duration of the process of 2.5 hours, a hydraulic module of 1: 3. Extraction is carried out with the addition of calcium oxide in an amount of 2.5% by weight of air-dried algae. The extract after the third extraction is directed to the production of agarose.
Экстракты после второго и третьего экстрагирования смешивают и фильтруют. Очистка фильтрованием осуществлялась на нутч-фильтре на фильтровальной перегородке, сформированной из слоя фильтровального порошка толщиной 1,0 см на специальном фильтровальном картоне. В качестве фильтровального порошка использовали диатомит, материал, обладающий адсорбционными свойствами, позволяющий получить более высокую степень очистки. The extracts after the second and third extraction are mixed and filtered. Purification by filtration was carried out on a suction filter on a filter partition formed from a layer of filter powder 1.0 cm thick on a special filter board. Diatomite, a material with adsorption properties that allows a higher degree of purification, was used as a filter powder.
Диатомит перед нанесением на фильтровальный картон был подвергнут фракционированию методом осаждения в воде. Для грубой фильтрации использовался порошок диатомит, осажденный через 15 минут после отмучивания. Для более тонкой фильтрации осаждение длилось 90 минут. Процесс очистки агарозных экстрактов осуществляли на вакуумном фильтре с водокольцевым насосом при перепаде давления в 0,15-0,2 атм. Diatomite was subjected to fractionation by water sedimentation before being applied to filter paper. For coarse filtration, diatomite powder precipitated 15 minutes after elutriation was used. For finer filtration, deposition lasted 90 minutes. The process of purification of agarose extracts was carried out on a vacuum filter with a liquid ring pump with a pressure drop of 0.15-0.2 atm.
Экстракт агарозы подавался на фильтрацию при температуре экстракта 85oС. Фильтровальная перегородка была предварительно прогрета до температуры экстракта.The agarose extract was fed to the filtration at an extract temperature of 85 ° C. The filter baffle was preheated to the temperature of the extract.
Полученные экстракты агарозы имели прозрачность 73% и цветность 85%. Очищенные объединенные экстракты второго и третьего экстрагирования охлаждают до температуры 45oС и направляют на желирование. Продолжительность желирования 5,5 ч.The resulting agarose extracts had a transparency of 73% and a color of 85%. The purified combined extracts of the second and third extraction are cooled to a temperature of 45 o C and sent for gelation. Duration of gelation 5.5 hours
Гели агарозы измельчали и проводили их дополнительную очистку промыванием в пресной воде с периодическим перемешиванием и настаиванием. Продолжительность промывания 6 ч. The agarose gels were crushed and further purified by washing in fresh water with periodic stirring and infusion. Duration of washing 6 hours
После промывания водопроводной водой производили дополнительную промывку геля настаиванием в дистиллированной воде в течение 12 ч и гидромодуле 1:3 с целью более полного извлечения из геля остаточных минеральных веществ. В результате такой промывки получали гели с высокой прозрачностью 75% и низким содержанием золы - 0,5-0,6% в готовом продукте. After washing with tap water, an additional washing of the gel was carried out by infusion in distilled water for 12 hours and a 1: 3 hydraulic module in order to more fully remove residual mineral substances from the gel. As a result of such washing, gels with a high transparency of 75% and a low ash content of 0.5-0.6% in the finished product were obtained.
Очищенный гель обезвоживают прессованием под нагрузкой от 0,3 до 0,4 кг/см2. Продолжительность прессования 3,5 ч. Отпрессованный гель гранулируют, сушат при температуре 60oС во взвешенно-вращающемся слое, измельчают, подвергают бактерицидной обработке, упаковывают.The purified gel is dehydrated by compression under a load of 0.3 to 0.4 kg / cm 2 . The duration of pressing is 3.5 hours. The pressed gel is granulated, dried at a temperature of 60 ° C. in a suspension-rotating layer, crushed, subjected to bactericidal treatment, and packaged.
Выход агарозы составляет 5,0%. Содержание золы в агарозе 0,6%, сульфогрупп 0,3%. Прочность 0,85%-ных растворов гелей агарозы 700 г/см2 по Валента. Температура плавления и застудневания 86oС и 35oС соответственно. Прозрачность и цветность 75 и 95%.The yield of agarose is 5.0%. The ash content in agarose is 0.6%, sulfo groups 0.3%. The strength of 0.85% agarose gel solutions is 700 g / cm 2 according to Valence. The melting and gelation temperature of 86 o C and 35 o C, respectively. Transparency and color 75 and 95%.
Полученные препараты агарозы по своим физико-химическим показателям соответствуют требованиям, предъявляемым к агарозе, используемой в качестве носителя для гель-хроматографии и гель-электрофореза, и являются полноценными заменителями импортных препаратов агарозы типа II-А "Sigma". The physicochemical characteristics of the obtained agarose preparations correspond to the requirements for agarose, used as a carrier for gel chromatography and gel electrophoresis, and are complete substitutes for imported type II-A "Sigma" agarose preparations.
Сравнительная характеристика агарозы, полученной по предлагаемой технологии, агара особой очистки и коммерческой агарозы фирмы "Испан-агар" показала, что полученный препарат не уступает им по своим свойствам (см. таблицу). Comparative characteristics of the agarose obtained by the proposed technology, the special purification agar and commercial agarose of the company "Spanish-agar" showed that the resulting preparation is not inferior to them in their properties (see table).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001109191A RU2189990C1 (en) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Method of preparing highly purified agar and agarose from red alga ahnfeltia tobuchinskaya |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001109191A RU2189990C1 (en) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Method of preparing highly purified agar and agarose from red alga ahnfeltia tobuchinskaya |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2189990C1 true RU2189990C1 (en) | 2002-09-27 |
Family
ID=20248121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001109191A RU2189990C1 (en) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Method of preparing highly purified agar and agarose from red alga ahnfeltia tobuchinskaya |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2189990C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2541635C2 (en) * | 2009-03-24 | 2015-02-20 | Каунсел Оф Сайнтифик Энд Индастриал Рисерч | Method of producing polymer agarose from seaweed extract |
| CN111518227A (en) * | 2020-05-18 | 2020-08-11 | 集美大学 | Preparation method of agar glue solution |
| RU2770383C2 (en) * | 2019-12-04 | 2022-04-15 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии" (ФГБНУ "ВНИРО") | Method for producing gel-forming polysaccharide agar from red algae |
| RU2785450C1 (en) * | 2022-03-30 | 2022-12-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФГБНУ "НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова" Роспотребна | Method for obtaining agarose from ahnfeltia tobuchiensis used as the basis of nutrient media |
-
2001
- 2001-04-05 RU RU2001109191A patent/RU2189990C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сборник технологических инструкций по обработке водорослей. Приказ Министерства рыбного хозяйства СССР (Дальрыба) № 466 от 19.06.1985, с.18-21, ТУ 9284-095-00472012-97. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2541635C2 (en) * | 2009-03-24 | 2015-02-20 | Каунсел Оф Сайнтифик Энд Индастриал Рисерч | Method of producing polymer agarose from seaweed extract |
| RU2770383C2 (en) * | 2019-12-04 | 2022-04-15 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии" (ФГБНУ "ВНИРО") | Method for producing gel-forming polysaccharide agar from red algae |
| CN111518227A (en) * | 2020-05-18 | 2020-08-11 | 集美大学 | Preparation method of agar glue solution |
| RU2785450C1 (en) * | 2022-03-30 | 2022-12-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФГБНУ "НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова" Роспотребна | Method for obtaining agarose from ahnfeltia tobuchiensis used as the basis of nutrient media |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Eman N et al. | Production of natural coagulant from Moringa oleifera seed for application in treatment of low turbidity water | |
| CN104130319B (en) | A kind of extracting method of phycoerythrin | |
| CN102127575A (en) | Technique for preparing full laminarin powder | |
| CN101603038A (en) | A kind of preparation method of N,O-Diacetylmuramidase | |
| CN104480228A (en) | Method for preparing glucosamine by utilizing shrimp and crab shells | |
| PL244350B1 (en) | Method for producing hyaluronidase and a product obtained using this method | |
| JP3371124B2 (en) | Acetyl fucoidan from cultured Okinawa mozuku and its production | |
| CN106008752B (en) | Method for preparing low electro-endosmose agarose through preparation from agar by chitosan flocculence | |
| RU2189990C1 (en) | Method of preparing highly purified agar and agarose from red alga ahnfeltia tobuchinskaya | |
| SU472491A3 (en) | The method of obtaining fat and protein from plant material | |
| CN110256602B (en) | Purification method and application of curdlan | |
| FI125039B (en) | Purification procedure and preparation process for cellobiose | |
| RU2620013C2 (en) | Arabinogalactan polysaccharide production method | |
| RU2488634C1 (en) | Method to produce dna from salmon roe | |
| US4315923A (en) | Process for the production of organ extracts with high herparin content | |
| CN105859911A (en) | Separating and purifying method of hyaluronic acid | |
| KR20190065935A (en) | refining method for mass production of marine collagen | |
| RU2066965C1 (en) | Method of inulin preparing from inulin-containing raw | |
| CN101892204B (en) | Method for preparing corn superoxide dismutase from corn | |
| RU2117673C1 (en) | Method of chitosan preparing | |
| RU2657499C1 (en) | Process for obtaining melanin from sunflower husks | |
| RU2603912C1 (en) | Method for producing agar | |
| CN105944403B (en) | A kind of purification method of reconstituted tobacco raw material extracting solution | |
| RU2233104C1 (en) | Method for complex reprocessing of brown algae for producing of iodine-containing and polysaccharide products | |
| RU2593479C1 (en) | Method of producing pectin |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150406 |