RU2233104C1 - Method for complex reprocessing of brown algae for producing of iodine-containing and polysaccharide products - Google Patents

Method for complex reprocessing of brown algae for producing of iodine-containing and polysaccharide products Download PDF

Info

Publication number
RU2233104C1
RU2233104C1 RU2002133172/13A RU2002133172A RU2233104C1 RU 2233104 C1 RU2233104 C1 RU 2233104C1 RU 2002133172/13 A RU2002133172/13 A RU 2002133172/13A RU 2002133172 A RU2002133172 A RU 2002133172A RU 2233104 C1 RU2233104 C1 RU 2233104C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
hours
solution
extract
iodine
Prior art date
Application number
RU2002133172/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002133172A (en
Inventor
Н.М. Аминина (RU)
Н.М. Аминина
Т.И. Вишневска (RU)
Т.И. Вишневская
О.Н. Гурулева (RU)
О.Н. Гурулева
А.В. Подкорытова (RU)
А.В. Подкорытова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр ФГУП "ТИНРО-Центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр ФГУП "ТИНРО-Центр" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр ФГУП "ТИНРО-Центр"
Priority to RU2002133172/13A priority Critical patent/RU2233104C1/en
Publication of RU2002133172A publication Critical patent/RU2002133172A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2233104C1 publication Critical patent/RU2233104C1/en

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

FIELD: food-processing industry, in particular, reprocessing of brown algae for obtaining of base products having biological properties.
SUBSTANCE: method involves grinding brown algae; extracting with aqueous-alcoholic solution, in particular, 65-75%-solution of ethanol, at temperature of 50-600C for 1.5-2.5 hours; removing alcohol from aqueous-alcoholic extract; cooling resultant aqueous-lipid emulsion to temperature of 5-100C; separating said emulsion by settling into aqueous and lipid fractions to obtain biologically active substances; obtaining iodine-containing mineral-magnetic complex from aqueous fraction and iodine-containing lipid complex from lipid fraction; extracting algae remains (1) with 1.0%-hydrochloric acid solution for 6-10 hours at room temperature; heating resultant mass to temperature of 45-550C for 4-6 hours; sequentially neutralizing resultant acidic extract with potassium or sodium carbonate to pH value of 7; boiling out under vacuum at temperature of 50-550C to volume making 1/4-5 of initial volume; providing double settling of fucoidane concentrate with triple volume of ethanol; extracting algae remains (II) at pH value of 8-9 for 10-15 hours at room temperature, followed by heating mass to temperature of 80-850C for 1-2 hours; filtering extract until contaminants content is below 1 g/l; obtaining calcium algilose and/or sodium algilose as biologically active substances. Calcium algilose is produced by adding 10%-calcium chloride solution to filtrate at the rate of 2.0-2.5% by weight of dry substances. Sodium algilose is produced by adding sodium carbonate to alginic acid at the rate of 27-30% by weight of dry substances. Alginic acid is separated from filtrate by 10%-hydrochloric acid solution.
EFFECT: provision for simultaneously obtaining of several additives containing biologically active substances, maximal extraction of iodine-containing compounds by using soft modes of reprocessing of raw materials.
3 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для комплексной переработки бурых водорослей с получением йодсодержащих и полисахаридных пищевых добавок, которые могут быть использованы в качестве источника йода, биогенных элементов, дефицитных аминокислот, полиненасыщенных, жирных кислот и полисахаридов, обладающих высокой фармакологической активностьюThe invention relates to the food industry and can be used for complex processing of brown algae to produce iodine-containing and polysaccharide food additives, which can be used as a source of iodine, nutrients, deficient amino acids, polyunsaturated, fatty acids and polysaccharides with high pharmacological activity

Ламинариевые водоросли являются природным источником биогенных элементов, в том числе йода, в виде минеральных солей и органических соединений. Содержание йода в бурых водорослях в среднем составляет 0,1-0,2%. Основная часть йодсодержащих веществ является водорастворимой и легко извлекается из водоросли. В процессе переработки водорослей основное количество йода теряется вместе с биогенными элементами, фукоиданом, свободными аминокислотами, маннитом. Предлагаемый нами способ переработки позволяет сохранить все биологически активные вещества и получить их в виде йодсодержащих и полисахаридных пищевых добавок.Laminar algae are a natural source of nutrients, including iodine, in the form of mineral salts and organic compounds. The content of iodine in brown algae is on average 0.1-0.2%. The main part of iodine-containing substances is water-soluble and is easily extracted from algae. In the process of processing algae, the main amount of iodine is lost along with nutrients, fucoidan, free amino acids, mannitol. Our processing method allows you to save all biologically active substances and get them in the form of iodine-containing and polysaccharide food additives.

В состав йодсодержащих добавок входят микроэлементы: медь, молибден, селен и др.; аминокислоты - в первую очередь, тирозин, фенилаланин, метионин и непредельные жирные кислоты и только при наличии всего комплекса этих веществ возможны синтез гормонов щитовидной железы и усвоение йода в организме человекаThe iodine-containing additives include trace elements: copper, molybdenum, selenium, and others; amino acids - first of all, tyrosine, phenylalanine, methionine and unsaturated fatty acids, and only with the presence of the whole complex of these substances is it possible to synthesize thyroid hormones and assimilate iodine in the human body

Полисахариды бурых водорослей (альгинат и фукоидан) обладают ценными физико-химическими свойствами и высокой фармакологической активностью, в частности противоопухолевой, противовоспалительной, сорбционной и др.Brown algae polysaccharides (alginate and fucoidan) possess valuable physicochemical properties and high pharmacological activity, in particular, antitumor, anti-inflammatory, sorption, etc.

Данные полисахариды применяются в пищевой промышленности, например, альгинат натрия, как в качестве загустителя, стабилизатора, так и в качестве пищевых добавок, обладающих лечебно-профилактическими свойствами.These polysaccharides are used in the food industry, for example, sodium alginate, both as a thickener, stabilizer, and as food additives with therapeutic and prophylactic properties.

Известен способ комплексной переработки бурых водорослей с получением маннита, минерального, липидного концентрата и экстракта ламинарии (SU, а.с. №1381925, МКИ С 07 С 31/26 "Способ получения маннита из водорослей ламинарии"). Способ включает измельчение бурых водорослей, экстракцию их 86% раствором спирта в течение 1 ч при температуре 80°С, отгонку спирта от экстракта, отстаивание водного экстракта, разделение минерального и липидного концентрата ламинарии.A known method of complex processing of brown algae to obtain mannitol, mineral, lipid concentrate and kelp extract (SU, AS No. 1381925, MKI C 07 C 31/26 "Method for producing mannitol from kelp algae"). The method includes grinding brown algae, extracting them with 86% alcohol solution for 1 h at a temperature of 80 ° C, distilling off the alcohol from the extract, settling the aqueous extract, separating the kelp mineral and lipid concentrate.

Недостатком данного способа является получение минерального и липидного концентрата с небольшим содержанием йода в результате применения высокой температуры при экстрагировании исходного сырья.The disadvantage of this method is the production of mineral and lipid concentrate with a small iodine content as a result of the use of high temperature during extraction of the feedstock.

Известен способ комплексной переработки сухих водорослей (RU, Патент №2142812, МКП6 А 61 К 35/80 “Способ комплексной переработки сухого сырья водорослей”). В качестве сухого сырья используют слоевища беломорской ламинарии. Экстрагируют сухие измельченные водоросли одновременно маслом или жиром и водно-спиртовой смесью при соотношении компонентов: сухие водоросли 1; масло или жир 3-40; спирт этиловый 1,5-15; вода 1-30. Экстракт отделяют от шрота, отделяют масляную или жировую фазу, выделяют маннит и минеральный концентрат из водно-спиртовой фазы, а альгинат - из жома.A known method of complex processing of dry algae (RU, Patent No. 2142812, MKP 6 A 61 K 35/80 “Method of complex processing of dry raw materials of algae”). As dry raw materials, thalli of the White Sea kelp are used. Extract dry crushed algae simultaneously with oil or fat and a water-alcohol mixture with a ratio of components: dry algae 1; oil or fat 3-40; ethyl alcohol 1.5-15; water 1-30. The extract is separated from the meal, the oil or fat phase is separated, mannitol and mineral concentrate are isolated from the water-alcohol phase, and alginate is extracted from pulp.

Недостатком данного способа является:The disadvantage of this method is:

- неполное извлечение биологически активных веществ водоросли - фукоидана;- incomplete extraction of biologically active substances of algae - fucoidan;

- высокая температура экстрагирования, при которой происходят потери соединений йода водорослей, а также снижение качества альгинатов;- high extraction temperature, at which loss of algae iodine compounds occurs, as well as a decrease in the quality of alginates;

- операция тепловой щелочной экстракции карбонатом натрия после спиртовой обработки в течение 0,5-1,5 ч недостаточна для набухания водоросли и максимального извлечения альгиновой кислоты в экстракт, в результате чего - небольшой выход альгината натрия.- the operation of thermal alkaline extraction with sodium carbonate after alcohol treatment for 0.5-1.5 hours is insufficient for algae swelling and maximum extraction of alginic acid into the extract, resulting in a small yield of sodium alginate.

Известен способ (RU, патент №2005485, МПК С1, А 61 К 35/80. Бюл. №1 “Способ получения средства для лечения заболеваний кожи у животных”). Воздушно-сухие измельченные водоросли рода Laminaria двукратно экстрагируют 96%-ным этанолом при температуре 65-75°С, экстракты объединяют и выдерживают при температуре окружающего воздуха не менее 16 ч, выпавший осадок маннита отфильтровывают и перекристаллизовывают из водного этанола, фильтрат упаривают досуха, остаток экстрагируют 96% этанолом, полученный экстракт упаривают досуха с получением биологически активного продукта липидной природы (“Альголипин”).The known method (RU, patent No. 2005485, IPC C1, A 61 K 35/80. Bull. No. 1 “A method of obtaining funds for the treatment of skin diseases in animals”). Air-dried ground algae of the genus Laminaria are twice extracted with 96% ethanol at a temperature of 65-75 ° C, the extracts are combined and kept at ambient temperature for at least 16 hours, the precipitated mannitol precipitate is filtered off and recrystallized from aqueous ethanol, the filtrate is evaporated to dryness, the residue extracted with 96% ethanol, the resulting extract was evaporated to dryness to obtain a biologically active product of lipid nature (“Algolipin”).

Недостатком данного способа является:The disadvantage of this method is:

- получение только двух продуктов (маннит, “Альголипин”);- receiving only two products (mannitol, “Algolipin”);

- отходами производства являются ценные биологически активные вещества - минеральные вещества, фукоидан, альгинатсодержащие продукты.- production wastes are valuable biologically active substances - minerals, fucoidan, alginate-containing products.

Известен способ получения липидного концентрата из бурых водорослей (RU, заявка №93002017, МПК А 61 К 35/80 “Способ получения липидного концентрата из водорослей”), согласно которому высушенное на воздухе сырье и измельченное двукратно экстрагируют 86-89%-ным раствором этанола при 65 - 75°С, из экстракта извлекают маннит и липиды, которые затем очищают от водорастворимых примесей.A known method of producing a lipid concentrate from brown algae (RU, application No. 93002017, IPC A 61 K 35/80 “Method for producing a lipid concentrate from algae”), according to which air-dried raw materials and crushed are twice extracted with 86-89% ethanol solution at 65 - 75 ° С, mannitol and lipids are extracted from the extract, which are then purified from water-soluble impurities.

Недостатком данного способа является:The disadvantage of this method is:

- нерациональное использование сырья, при котором получают только два продукта из водорослей (маннит и липиды), при этом теряется большое количество биогенных макро- и микроэлементов;- the irrational use of raw materials, in which only two products from algae (mannitol and lipids) are obtained, while a large number of biogenic macro- and microelements are lost;

- жом водоросли, содержащий альгинаты и фукоидан, не используется.- algae pulp containing alginates and fucoidan is not used.

Известен способ комплексного получения водорастворимых полисахаридов из бурых водорослей - ламинаранов и фукоиданов (RU, патент №2135518, МПК С 08 В 37/00 “Способ получения водорастворимых полисахаридов из бурых водорослей"). Способ предусматривает обработку свежих, или свежезамороженных, или сухих водорослей растворителями с целью удаления низкомолекулярных веществ, экстракцию полисахаридов 0,1 N соляной кислотой при комнатной температуре и водой при 50-60°С. Разделение ламинаранов и фукоиданов и последующее их фракционирование осуществляют с помощью гидрофобной хроматографии. Недостатком данного способа является то, что:A known method for the complex production of water-soluble polysaccharides from brown algae - laminarans and fucoidans (RU, patent No. 2135518, IPC 08 V 37/00 “Method for producing water-soluble polysaccharides from brown algae”). The method involves the processing of fresh, or fresh-frozen, or dry algae with solvents in order to remove low molecular weight substances, the extraction of polysaccharides with 0.1 N hydrochloric acid at room temperature and water at 50-60 ° C. The separation of laminarans and fucoidans and their subsequent fractionation is carried out with using hydrophobic chromatography The disadvantage of this method is that:

- получают только три продукта - спиртово-водный экстракт, ламинаран и фукоидан;- receive only three products - alcohol-water extract, laminaran and fucoidan;

- спиртово-водный экстракт не разделяют на фракции;- alcohol-water extract is not divided into fractions;

- отходами производства являются ценные биологически активные вещества - альгинатсодержащие продукты.- production wastes are valuable biologically active substances - alginate-containing products.

Наиболее близким по техническому решению является способ комплексной переработки смеси беломорских бурых водорослей (L.saccharina и L.digitata) (RU, патент №2028153 С1, МПК6 А 61 К 35/80. Бюл. №4 “Способ получения биологически активных веществ из ламинарии”) с целью получения маннита и полисахаридов (водорастворимого полисахаридного комплекса, ламинарана, фукоидана и альгината натрия) путем экстрагирования измельченного сушеного сырья 90-96%-ным этанолом в соотношении сырье:этанол 1:6 при температуре кипения экстрагента в течение 3 ч, упаривания профильтрованного спиртового экстракта, кристаллизации маннита, его очистке перекристаллизацией.The closest in technical solution is the method of complex processing of a mixture of White Sea brown algae (L. saccharina and L. digitata) (RU, patent No. 2028153 C1, IPC 6 A 61 K 35/80. Bull. No. 4 “A method of obtaining biologically active substances from kelp ”) in order to obtain mannitol and polysaccharides (water-soluble polysaccharide complex, laminar, fucoidan and sodium alginate) by extracting crushed dried raw materials with 90-96% ethanol in a ratio of raw materials: ethanol 1: 6 at a boiling point of the extractant for 3 hours, evaporation of the filter Nogo alcoholic extract, mannitol crystallization, its purification by recrystallization.

Затем водоросли экстрагируют двукратно водой в соотношении 1:10 при температуре 80°С в течение 30 мин, водные экстракты объединяют, фильтруют, упаривают под вакуумом, из охлажденного экстракта 96% этанолом в соотношении экстракт:этанол 1:2 осаждают водорастворимый полисахаридный комплекс, отфильтровывают, трехкратно очищают 96% этанолом, сушат. Оставшийся после осаждения водорастворимого полисахаридного комплекса спиртовой маточный раствор упаривают до 1/10 первоначального объема, после чего сгущенный экстракт обрабатывают 80% этанолом в соотношении экстракт:этанол 1:3. Полученный осадок (ламинаран и фукоидан) центрифугируют, разделяют обработкой 0,4% раствором соляной кислоты при соотношении осадок:раствор соляной кислоты 1:5 при комнатной температуре в течение 2,0 ч; затем к полученному раствору добавляют 0,5 М раствор цетавлона для переведения кислых полисахаридов в осадок. Осадок отделяют, а надосадочную жидкость обрабатывают 80% этанолом (для высаждения ламинарана) в соотношении надосадочная жидкость:этанол 1:3. Полученный ламинаран фильтруют, очищают 96% этанолом, сушат. Осадок, образованный после добавления цетавлона, растворяют в 0,4% растворе соляной кислоты в соотношении осадок:раствор соляной кислоты 1:10 и обрабатывают 70% этанолом в соотношении раствор:этанол 1:3, выпадает осадок фукоидана, который фильтруют, очищают, сушат. После этого жом водорослей экстрагируют 1,5% раствором карбоната натрия в соотношении 1:20 при температуре 50°С в течение 1 ч, водно-щелочной экстракт фильтруют, фильтрат обрабатывают концентрированной серной кислотой, выпавший при этом осадок отделяют, обрабатывают 1,5% раствором карбоната натрия и получают альгинат натрия осаждением 96% этанолом в соотношении раствор:этанол 1:5. Альгинат натрия фильтруют, сушат.Then, the algae are extracted twice with water in a ratio of 1:10 at a temperature of 80 ° C for 30 min, the aqueous extracts are combined, filtered, evaporated in vacuo, from the cooled extract 96% ethanol in the ratio extract: ethanol 1: 2 precipitates a water-soluble polysaccharide complex, and is filtered off , purified three times with 96% ethanol, dried. The alcohol mother liquor remaining after precipitation of the water-soluble polysaccharide complex is evaporated to 1/10 of the initial volume, after which the condensed extract is treated with 80% ethanol in the ratio of extract: ethanol 1: 3. The resulting precipitate (laminaran and fucoidan) is centrifuged, separated by treatment with a 0.4% hydrochloric acid solution at a precipitate: hydrochloric acid ratio of 1: 5 at room temperature for 2.0 hours; then, a 0.5 M solution of cetavlon is added to the resulting solution to convert the acid polysaccharides to a precipitate. The precipitate was separated, and the supernatant was treated with 80% ethanol (to precipitate laminaran) in the ratio of supernatant: ethanol 1: 3. The resulting laminaran is filtered, purified with 96% ethanol, and dried. The precipitate formed after the addition of cetavlon is dissolved in a 0.4% hydrochloric acid solution in the ratio of precipitate: hydrochloric acid solution 1:10 and treated with 70% ethanol in a solution: ethanol ratio of 1: 3, a precipitate of fucoidan precipitates, which is filtered, purified, dried . After that, the algae pulp was extracted with a 1.5% sodium carbonate solution in a ratio of 1:20 at a temperature of 50 ° C for 1 h, the aqueous-alkaline extract was filtered, the filtrate was treated with concentrated sulfuric acid, the precipitate formed was separated, treated with 1.5% sodium carbonate solution and get sodium alginate precipitation of 96% ethanol in the ratio of solution: ethanol 1: 5. Sodium alginate is filtered, dried.

Недостатком данного способа являются:The disadvantage of this method are:

- небольшой выход альгината натрия;- a small yield of sodium alginate;

- применение спиртовой экстракции при температуре кипения экстрагента для извлечения маннита из бурых водорослей, что приводит к потере йодсодержащих соединений и деструкции полисахаридных цепей;- the use of alcoholic extraction at the boiling point of the extractant to extract mannitol from brown algae, which leads to the loss of iodine-containing compounds and the destruction of polysaccharide chains;

- трудоемкость и энергоемкость процесса, связанные с необходимостью упаривания большого количества раствора этанола;- the complexity and energy intensity of the process associated with the need for evaporation of a large amount of ethanol solution;

- отходами производства являются ценные биологически активные вещества бурых водорослей - липидная фракция, большое количество минеральных веществ.- production wastes are valuable biologically active substances of brown algae - lipid fraction, a large number of minerals.

Задачей данного технического решения является комплексная переработка бурых водорослей с одновременным получением нескольких пищевых добавок, содержащих биологически активные вещества, максимальное извлечение йодсодержащих соединений за счет применения мягких режимов обработки сырья, расширение ассортимента продукции.The objective of this technical solution is the integrated processing of brown algae with the simultaneous production of several food additives containing biologically active substances, the maximum extraction of iodine-containing compounds through the use of soft processing modes of raw materials, expanding the range of products.

Поставленная задача решается путем измельчения сырья, экстракции его водно-спиртовым раствором, отделения водно-спиртового экстракта от водорослевого остатка (I) фильтрованием и получения из него биологически активных веществ; экстракции водорослевого остатка (I), отделения экстракта от водорослевого остатка (II) фильтрованием, получение из него полисахарида; экстракции водорослевого остатка (II) раствором карбоната натрия, отделения фильтрата от водорослевого остатка, обработанного карбонатом натрия фильтрованием, выделение из фильтрата альгиновой кислоты, обработку ее солью с получением биологически активного вещества, при этом экстракцию измельченного сырья проводят 65-75% раствором этанола при температуре 50-60°С в течение 1,5-2,5 ч, водно-спиртовой экстракт освобождают от спирта, полученную водно-липидную эмульсию охлаждают до температуры 5-10°С, разделяют ее отстаиванием на водную и липидную фракции и получают из них биологически активные вещества, причем из водной фракции получают йодсодержащий минерально-маннитный комплекс, а из липидной фракции - йодсодержащий липидный комплекс; водорослевый остаток (I) экстрагируют 1,0% раствором соляной кислоты в течение 6-10 ч при комнатной температуре с последующим подогревом массы до температуры 45-55°С в течение 4-6 ч, а затем кислотный экстракт последовательно нейтрализуют карбонатом калия или натрия до рН 7 и упаривают под вакуумом при температуре 50-55°С до 1/4-5 от первоначального объема экстракта, двукратно осаждают концентрат фукоидана трехкратным объемом этанола; водорослевый остаток (II) экстрагируют при рН 8-9 в течение 10-15 ч при комнатной температуре с последующим подогревом массы до температуры 80-85°С в течение 1-2 ч и настаивании ее в течение 3-4 ч, фильтрацию экстракта ведут до содержания примесей не более 1 г/л, в качестве биологически активного вещества получают альгилозу кальция и/или альгилозу натрия, при этом альгилозу кальция получают путем добавления к фильтрату хлористого кальция в расчете 2,0-2,5% к массе сухих веществ, а альгилозу натрия - путем добавления к альгиновой кислоте карбоната натрия из расчета 27-30% к массе сухих веществ, при этом альгиновую кислоту выделяют 10% раствором соляной кислоты, а хлористый кальций используют в виде 10% раствора.The problem is solved by grinding the raw material, extracting it with an aqueous-alcoholic solution, separating the aqueous-alcoholic extract from the algal residue (I) by filtration and obtaining biologically active substances from it; extraction of the algal residue (I), separation of the extract from the algal residue (II) by filtration, obtaining from it a polysaccharide; extraction of the algal residue (II) with sodium carbonate solution, separating the filtrate from the algal residue treated with sodium carbonate by filtration, isolating alginic acid from the filtrate, treating it with a salt to obtain a biologically active substance, while the grinding of the raw materials is carried out with a 65-75% ethanol solution at a temperature 50-60 ° C for 1.5-2.5 hours, the water-alcohol extract is freed from alcohol, the resulting water-lipid emulsion is cooled to a temperature of 5-10 ° C, and it is separated by settling into the aqueous and lipid and make biologically active substances from them, moreover, iodine-containing mannitol complex is obtained from the aqueous fraction, and iodine-containing lipid complex is obtained from the lipid fraction; the algal residue (I) is extracted with a 1.0% hydrochloric acid solution for 6-10 hours at room temperature, followed by heating the mass to a temperature of 45-55 ° C for 4-6 hours, and then the acid extract is successively neutralized with potassium or sodium carbonate to pH 7 and evaporated in vacuo at a temperature of 50-55 ° C to 1 / 4-5 of the original volume of the extract, fucoidan concentrate was precipitated twice with a three-fold volume of ethanol; the algal residue (II) is extracted at pH 8-9 for 10-15 hours at room temperature, followed by heating the mass to a temperature of 80-85 ° C for 1-2 hours and insisting it for 3-4 hours, filtering the extract to an impurity content of not more than 1 g / l, calcium algylose and / or sodium algylose are obtained as a biologically active substance, while calcium algylose is obtained by adding calcium chloride to the filtrate in the calculation of 2.0-2.5% by weight of dry substances, and sodium algylose - by adding sodium carbonate to alginic acid calculation of 27-30% by weight solids, wherein the alginic acid is recovered 10% solution of hydrochloric acid and calcium chloride is used as a 10% solution.

Предлагаемое техническое решение соответствует критериям “новизна”, “изобретательский уровень” и “промышленное применение”.The proposed technical solution meets the criteria of “novelty”, “inventive step” and “industrial application”.

Предлагаемый способ комплексной переработки водорослей позволяет одновременно получить несколько пищевых добавок, содержащих биологически активные вещества: два йодсодержащих продукта - йодсодержащий минерально-маннитный и йодсодержащий липидный комплексы - с содержанием йода, превышающим его содержание в исходном сырье в 3,2-4,5 и 1,6-2,0 раза, соответственно, альгилозу натрия и альгилозу кальция, а также концентрат фукоидана. Полученные пищевые добавки обладают широким спектром фармакологических свойств.The proposed method of complex processing of algae allows you to simultaneously get several food additives containing biologically active substances: two iodine-containing products - iodine-containing mineral-mannitol and iodine-containing lipid complexes - with an iodine content exceeding its content in the feedstock in 3.2-4.5 and 1 , 6-2.0 times, respectively, sodium algylose and calcium algylose, as well as fucoidan concentrate. The resulting nutritional supplements have a wide range of pharmacological properties.

Сущность способа заключается в следующем: предварительно измельченные, до размеров частиц 0,3-0,5 см, сухие водоросли экстрагируют 65-75%-ным раствором этилового спирта при соотношении сырье:экстрагент 1:5-10, температурой 50-60°С в течение 1,5-2,5 ч при периодическом перемешивании. По окончании процесса экстракции обработанные водоросли отделяют от экстракта фильтрованием и направляют на получение полисахаридов, а экстракт - на отгонку спирта.The essence of the method is as follows: pre-crushed, to a particle size of 0.3-0.5 cm, dry algae is extracted with a 65-75% solution of ethyl alcohol with a ratio of raw materials: extractant 1: 5-10, temperature 50-60 ° C for 1.5-2.5 hours with periodic stirring. At the end of the extraction process, the treated algae is separated from the extract by filtration and sent to obtain polysaccharides, and the extract to distill off the alcohol.

После удаления спирта из водно-спиртового экстракта получают водно-липидную смесь, которую охлаждают до температуры 5-10°С, а затем отстаивают для разделения на липидную и водную фракции.After removing alcohol from the aqueous-alcoholic extract, a water-lipid mixture is obtained, which is cooled to a temperature of 5-10 ° C, and then defended for separation into lipid and aqueous fractions.

Водную фракцию, называемую в дальнейшем “йодсодержащим минерально-маннитным комплексом”, сливают, концентрируют при температуре не более 60°С (с вакуумом или без) до массовой доли воды не более 60% и упаривают или направляют на сушку при температуре не выше 60°С до массовой доли воды в продукте не более 15% и упаковывают.The aqueous fraction, hereinafter referred to as the “iodine-containing mineral-mannitol complex”, is drained, concentrated at a temperature of not more than 60 ° C (with or without vacuum) to a mass fraction of water of not more than 60% and evaporated or sent for drying at a temperature not exceeding 60 ° From to a mass fraction of water in a product no more than 15% and pack.

Оставшуюся липидную фракцию, называемую в дальнейшем “Йодсодержащий липидный комплекс”, сливают и упаковывают.The remaining lipid fraction, hereinafter referred to as the “Iodine-containing lipid complex”, is drained and packaged.

Йодсодержащий минеральный комплекс представляет собой гранулы или порошок от темно- до светло-коричневого цвета с характерным запахом водорослей. Из органических веществ основная часть приходится на маннит (28,3-38,7%), аминокислоты (6,7-8,8%). Содержание минеральных веществ достигает 40-50%, йода - 0,7-1,03% (в пересчете на сухое вещество).The iodine-containing mineral complex is a granule or powder from dark to light brown in color with a characteristic odor of algae. Of the organic substances, the main part is mannitol (28.3-38.7%), amino acids (6.7-8.8%). The content of mineral substances reaches 40-50%, iodine - 0.7-1.03% (in terms of dry matter).

Йодсодержащий липидный комплекс представляет собой густую маслянистую массу зеленовато-бурого цвета с характерным запахом водорослей.The iodine-containing lipid complex is a thick, oily mass of greenish-brown color with a characteristic odor of algae.

В “липидном комплексе” основная часть приходится на органические вещества: белок (4,2-5,0%) и липиды (80,9-88,0%); минеральных веществ (6,2-10,8%), содержание йода (0,32-0,43%).In the “lipid complex”, the main part is accounted for by organic substances: protein (4.2-5.0%) and lipids (80.9-88.0%); mineral substances (6.2-10.8%), iodine content (0.32-0.43%).

Водорослевый остаток (I) обрабатывают 1%-ным раствором соляной кислоты, ЖК 1:10 в течение 6-10 ч при комнатной температуре, а затем подогревают массу до температуры 45-55°С в течение 4-6 ч с периодическим перемешиванием. Кислотный экстракт отделяют от водорослевого остатка (II), обработанного соляной кислотой фильтрованием с последующим центрифугированием. Кислотный экстракт сначала нейтрализуют карбонатом натрия (или калия) до рН 7, а затем упаривают под вакуумом при температуре не выше 50-55°С до 1/4-5 от первоначального объема экстракта. Из полученного после упаривания раствора осаждают концентрат фукоидана путем двукратной обработки его 96% этанолом в соотношении раствор:спирт 1:3 и сушат.The algal residue (I) is treated with a 1% solution of hydrochloric acid, LC 1:10 for 6-10 hours at room temperature, and then the mass is heated to a temperature of 45-55 ° C for 4-6 hours with periodic stirring. The acid extract is separated from the algal residue (II) treated with hydrochloric acid by filtration, followed by centrifugation. The acid extract is first neutralized with sodium carbonate (or potassium) to pH 7, and then evaporated in vacuo at a temperature not exceeding 50-55 ° C to 1 / 4-5 of the original volume of the extract. From the solution obtained after evaporation, the fucoidan concentrate is precipitated by treating it twice with 96% ethanol in a solution: alcohol ratio of 1: 3 and dried.

Концентрат фукоидана представляет собой порошок от светло-кремового до нежно-желтого цвета без запаха, растворим в воде, в кислотах, не растворим в этаноле.Fucoidan concentrate is a powder from light cream to pale yellow odorless, soluble in water, in acids, insoluble in ethanol.

Концентрат фукоидана содержит: 33,4-40,1% фукоидана; 31,1-34,7% минеральных веществ; 18,3-22,7% сульфатных групп; 0,9-1,1% альгиновой кислоты.Fucoidan Concentrate contains: 33.4-40.1% fucoidan; 31.1-34.7% of minerals; 18.3-22.7% sulfate groups; 0.9-1.1% alginic acid.

Выход концентрата фукоидана составляет 10,6-12,3%.The yield of fucoidan concentrate is 10.6-12.3%.

Водорослевый остаток (II) после кислотной обработки используют для получения альгилозы натрия или альгилозы кальция. Водорослевый остаток (II) промывают пресной водой комнатной температуры и обрабатывают раствором карбоната натрия при ЖК 1:40-50 сначала при комнатной температуре при рН 8-9 в течение 10-15 ч, а затем при перемешивании и поддержании температуры 80-85°С в течение 1-2 ч и настаивании в течение 3-4 ч. Полученный экстракт фильтруют в два этапа: на ротационном фильтре с ситом №6-8 и далее на ротационном фильтре с ситом №65-70. В результате получают фильтрат с содержанием примесей не более 1 г/л, который охлаждают до температуры 10-20°С.The algal residue (II) after acid treatment is used to produce sodium algylose or calcium algylose. The algal residue (II) is washed with fresh water at room temperature and treated with a solution of sodium carbonate at a liquid phase of 1: 40-50, first at room temperature at pH 8-9 for 10-15 hours, and then with stirring and maintaining the temperature at 80-85 ° С for 1-2 hours and insisting for 3-4 hours. The resulting extract is filtered in two stages: on a rotary filter with a sieve No. 6-8 and then on a rotary filter with a sieve No. 65-70. The result is a filtrate with an impurity content of not more than 1 g / l, which is cooled to a temperature of 10-20 ° C.

Из полученного фильтрата получают два целевых продукта.Two target products are obtained from the obtained filtrate.

Фильтрат делят пополам и из них получают альгинатсодержащие продукты, которым присвоены названия “Альгилоза натрия”, “Альгилоза кальция”.The filtrate is divided in half and alginate-containing products are obtained from them, which are named "Sodium Algylose", "Calcium Algylose".

“Альгилозу натрия” получают следующим образом.“Sodium algylose” is prepared as follows.

Из фильтрата выделяют альгиновую кислоту, добавляя 10%-ный раствор соляной кислоты до рН 1-2 (при периодическом перемешивании), которую отделяют от раствора фильтрованием. Гель альгиновой кислоты промывают горячей водой температурой 60-70°С до рН 3-4.Alginic acid is isolated from the filtrate by adding a 10% hydrochloric acid solution to pH 1-2 (with periodic stirring), which is separated from the solution by filtration. The alginic acid gel is washed with hot water at a temperature of 60-70 ° C to pH 3-4.

Промытый гель альгиновой кислоты смешивают с карбонатом натрия из расчета 27-30% к массе сухих веществ геля и получают целевой продукт. Смесь выдерживают при комнатной температуре и периодическом перемешивании до окончания реакции между гелем альгиновой кислоты и карбонатом натрия до рН 6,5-7,0.The washed alginic acid gel is mixed with sodium carbonate at the rate of 27-30% by weight of the solids of the gel and get the target product. The mixture is kept at room temperature and periodically stirred until the reaction between the alginic acid gel and sodium carbonate is completed to a pH of 6.5-7.0.

Целевой продукт двукратно осаждают 96% этанолом и сушат при температуре не выше 50-55°С.The target product is twice precipitated with 96% ethanol and dried at a temperature not exceeding 50-55 ° C.

“Альгилоза натрия” представляет собой порошок светло-кремового цвета, растворимый в воде, нерастворимый в кислоте и спирте. Выход составляет 26,6-29,8%. Альгилоза натрия содержит: минеральных веществ 22,7-25,7%; альгиновой кислоты 73,4-76,1%; клетчатки 0,5-0,8% (на сухое вещество), вязкость 0,2% водного раствора альгилозы натрия 7,5-8,6×10-3 Па·с.“Sodium algylose” is a light cream powder, soluble in water, insoluble in acid and alcohol. The yield is 26.6-29.8%. Sodium algylose contains: minerals 22.7-25.7%; alginic acid 73.4-76.1%; fiber 0.5-0.8% (dry matter), the viscosity of a 0.2% aqueous solution of sodium algylose is 7.5-8.6 × 10 -3 Pa · s.

“Альгилозу кальция” получают следующим образом.“Calcium algylose” is prepared as follows.

В охлажденный фильтрат добавляют 10% раствор хлористого кальция (при периодическом перемешивании) и выдерживают его в течение 15-20 мин. Полученный целевой продукт отделяют от раствора фильтрованием, а затем обезвоживают и сушат при температуре не выше 50-55°С.A 10% solution of calcium chloride (with periodic stirring) is added to the cooled filtrate and kept for 15-20 minutes. The obtained target product is separated from the solution by filtration, and then dehydrated and dried at a temperature not exceeding 50-55 ° C.

“Альгилоза кальция” представляет собой порошок от белого до темно-кремового цвета с сероватым оттенком, нерастворимый в воде, нерастворимый в кислоте и спирте. Выход составляет 22,6-25,3%. “Альгилоза кальция” содержит: минеральных веществ 18,0-19,5%; альгиновой кислоты 76,1-78,9%; клетчатки 0,6-0,9%; массовая доля кальция 9,6-10,5% (на сухое вещество).“Calcium algylose” is a powder from white to dark cream in color with a grayish tint, insoluble in water, insoluble in acid and alcohol. The yield is 22.6-25.3%. “Calcium algylose” contains: minerals 18.0-19.5%; alginic acid 76.1-78.9%; fiber 0.6-0.9%; mass fraction of calcium 9.6-10.5% (on dry matter).

При обработке сырья 65-75% раствором этилового спирта в интервале температур 50-60°С в течение 1,5-2,5 ч происходит максимальное извлечение минеральных и органических соединений йода из водоросли в экстракт.When processing raw materials with a 65-75% solution of ethyl alcohol in the temperature range of 50-60 ° C for 1.5-2.5 hours, the maximum extraction of mineral and organic compounds of iodine from algae to the extract occurs.

При концентрации спирта менее 65%, времени менее 1,5 ч и температуре менее 50°С происходит неполное извлечение минеральных и органических соединений йода из водоросли. При концентрации спирта более 75%, времени более 2,5 ч и температуре более 60°С происходит разрушение минеральных и органических соединений йода и его потери, а также снижаются выход и качественные характеристики получаемых из водорослевого остатка альгинатов.At an alcohol concentration of less than 65%, a time of less than 1.5 hours and a temperature of less than 50 ° C, incomplete extraction of mineral and organic iodine compounds from algae occurs. At an alcohol concentration of more than 75%, a time of more than 2.5 hours and a temperature of more than 60 ° C, the mineral and organic compounds of iodine are destroyed and lost, and the yield and quality characteristics of alginates obtained from the algal residue are reduced.

При обработке водорослевого остатка (I) 1% раствором соляной кислоты при комнатной температуре в течение 6-10 ч с последующим подогревом до 45-55°С в течении 4-6 ч с периодическим перемешиванием происходит максимальное извлечение концентрата фукоидана, кроме того, происходят деминерализация альгиновой кислоты и максимальное извлечение ее в процессе обработки раствором карбоната натрия.When processing the algal residue (I) with 1% hydrochloric acid solution at room temperature for 6-10 hours, followed by heating to 45-55 ° С for 4-6 hours with periodic stirring, maximum extraction of fucoidan concentrate occurs, in addition, demineralization occurs alginic acid and its maximum extraction during processing with a solution of sodium carbonate.

При использовании раствора соляной кислоты с концентрацией более 1% происходит загрязнение концентрата фукоидана продуктами нейтрализации.When using a hydrochloric acid solution with a concentration of more than 1%, fucoidan concentrate is contaminated with neutralization products.

При снижении концентрации соляной кислоты менее 1% и времени менее 6 ч и с последующим подогревом до 45°С в течение 4 ч происходят извлечение низкомолекулярной фракции альгиновой кислоты и уменьшение выхода концентрата фукоидана.With a decrease in the concentration of hydrochloric acid less than 1% and a time of less than 6 hours and subsequent heating to 45 ° C for 4 hours, the low molecular weight fraction of alginic acid is extracted and the yield of fucoidan concentrate decreases.

При продолжительности обработки более 10 ч с последующим подогревом до 55°С в течении 6 ч существенных изменений в сторону увеличения выхода и повышения качества полисахарида не наблюдается.With a treatment duration of more than 10 hours, followed by heating to 55 ° C for 6 hours, there were no significant changes in the direction of increasing the yield and improving the quality of the polysaccharide.

По окончании кислотной обработки водоросли отмывают пресной водой и проводят экстракцию альгината натрия из водорослевого остатка.At the end of the acid treatment, the algae are washed with fresh water and sodium alginate is extracted from the algal residue.

Основными факторами, влияющими на процесс экстрагирования целевых продуктов - “Альгилозы натрия” и “Альгилозы кальция”, - являются температура экстрагента, продолжительность экстрагирования, гидромодуль, рН среды и степень очистки экстракта от примесей.The main factors affecting the extraction process of the target products — Sodium Algiloses and Calcium Algiloses — are the temperature of the extractant, the duration of extraction, the water module, the pH of the medium and the degree of purification of the extract from impurities.

В качестве экстрагента использовали раствор карбоната натрия, обеспечивающий рН экстрагирования выше 7.A solution of sodium carbonate was used as the extractant, providing a pH of extraction above 7.

Экстрагирование проводят при рН 8-9, комнатной температуре в течение 10-15 ч, ЖК 1:40-50, с последующим подогревом до 80-85°С в течение 1-2 ч с перемешиванием и дальнейшем настаивании в течение 3-4 ч. При рекомендуемом режиме происходят максимальное извлечение целевых продуктов и снижение энергозатрат вследствие сокращения времени нагревания экстракционной смеси в 2-3 раза.The extraction is carried out at pH 8-9, room temperature for 10-15 hours, LCD 1: 40-50, followed by heating to 80-85 ° C for 1-2 hours with stirring and further infused for 3-4 hours With the recommended mode, the maximum extraction of the target products and a reduction in energy costs occur due to a reduction in the heating time of the extraction mixture by 2-3 times.

Снижение рН экстрагента менее 8 не обеспечивает полного замещения ионов водорода альгиновой кислоты на ионы натрия в молекуле и максимальный выход полисахарида в раствор. Увеличение рН экстрагента свыше 9 приводит к повышению зольности продуктов.Lowering the pH of the extractant to less than 8 does not ensure complete replacement of hydrogen ions of alginic acid by sodium ions in the molecule and the maximum output of the polysaccharide in the solution. An increase in the pH of the extractant above 9 leads to an increase in the ash content of the products.

В результате экстракции при комнатной температуре менее 10 ч не происходит полное набухание и размягчение тканей водорослей, а при экстракции более 15 ч процессы набухания и размягчения тканей водорослей прекращаются.As a result of extraction at room temperature for less than 10 hours, there is no complete swelling and softening of algae tissues, and after extraction for more than 15 hours, the processes of swelling and softening of algae tissues cease.

При нагревании смеси менее 1 ч происходит неполное разрушение клеточных стенок и снижается выход альгиновой кислоты в раствор, а при нагревании смеси более 2 ч происходит увеличение энергозатрат.When the mixture is heated for less than 1 hour, incomplete destruction of the cell walls occurs and the yield of alginic acid in the solution decreases, and when the mixture is heated for more than 2 hours, an increase in energy consumption occurs.

Обработка водорослевого остатка при рН более 8 и температуре 80-85°С приводит к глубокой деструкции водорослевой клетчатки и выделению полисахарида в экстракт, снижение температурной обработки уменьшает степень его извлечения.Treatment of the algal residue at a pH of more than 8 and a temperature of 80-85 ° C leads to a deep destruction of algal fiber and the release of polysaccharide into the extract, lowering the temperature treatment reduces the degree of its extraction.

Увеличение температуры экстрагирования выше 85°С неприемлемо, так как начинается деструкция альгината натрия, приводящая к уменьшению его выхода (менее 18%) и качества.An increase in the extraction temperature above 85 ° C is unacceptable, since the destruction of sodium alginate begins, leading to a decrease in its yield (less than 18%) and quality.

Экстракт фильтруют до содержания примесей в фильтрате не более 1 г/л, что позволяет получить продукт, обогащенный клетчаткой.The extract is filtered to a content of impurities in the filtrate of not more than 1 g / l, which allows to obtain a product enriched in fiber.

Осаждение альгиновой кислоты проводят 10% раствором соляной кислоты до рН 1-2. Данные значения рН обеспечивают полное осаждение альгиновой кислоты.Precipitation of alginic acid is carried out with a 10% hydrochloric acid solution to a pH of 1-2. These pH values provide complete precipitation of alginic acid.

С целью уплотнения геля альгиновой кислоты и удаления избытка соляной кислоты его промывают горячей водой при температуре 60-70°С до рН 3-4.In order to seal the alginic acid gel and remove excess hydrochloric acid, it is washed with hot water at a temperature of 60-70 ° C to pH 3-4.

Промытый гель альгиновой кислоты смешивают с карбонатом натрия из расчета 27-30% к массе сухих веществ геля.The washed alginic acid gel is mixed with sodium carbonate at the rate of 27-30% by weight of the solids of the gel.

При концентрации карбоната натрия менее 27% происходит неполный перевод альгиновой кислоты в альгилозу натрия, а при концентрации более 30% увеличивается зольность продукта.When the concentration of sodium carbonate is less than 27%, incomplete conversion of alginic acid to sodium algylose occurs, and at a concentration of more than 30%, the ash content of the product increases.

Для протекания реакции и образования альгилозы натрия смесь выдерживают при комнатной температуре с периодическим перемешиванием до рН 6,5-7,0.For the reaction and the formation of sodium algylose, the mixture is kept at room temperature with periodic stirring to a pH of 6.5-7.0.

Полученный гель альгилозы натрия двукратно обезвоживают 96% этанолом и направляют на сушку при температуре 50-60°С, при этом сокращаются энергозатраты на сушку.The resulting sodium algylose gel was twice dehydrated with 96% ethanol and sent for drying at a temperature of 50-60 ° C, while reducing energy consumption for drying.

Высушенную альгилозу натрия измельчают и упаковывают.Dried sodium algylose is ground and packaged.

Для получения альгилозы кальция в полученный фильтрат с содержанием примесей в нем не более 1 г/л добавляют 10% раствор хлористого кальция в расчете 2,0-2,5% к массе сухих веществ.To obtain calcium algylose, in the obtained filtrate with an impurity content of not more than 1 g / l, add a 10% solution of calcium chloride in the calculation of 2.0-2.5% by weight of dry substances.

При содержании хлористого кальция менее 2,0% происходит неполный перевод альгината натрия в альгилозу кальция, а при содержании более 2,5% увеличивается зольность продукта.When the content of calcium chloride is less than 2.0%, the sodium alginate is not completely converted to calcium algylose, and when the content is more than 2.5%, the ash content of the product increases.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.

Пример 1.Example 1

1,0 кг сушеных слоевищ ламинарии японской (Laminaria japonica) измельчают на кусочки размером 0,3-0,5 см, заливают 7,5 л 70% раствора этанола, смесь нагревают до температуры 55°С в течение 2 ч. После экстракции смесь фильтруют сначала через капроновое сито, затем на центрифуге ЦЛП-3-3,5.1.0 kg of dried thalli of Japanese kelp (Laminaria japonica) is crushed into pieces 0.3-0.5 cm in size, 7.5 l of a 70% ethanol solution is poured, the mixture is heated to a temperature of 55 ° C for 2 hours. After extraction, the mixture first filtered through a nylon sieve, then in a centrifuge TsLP-3-3.5.

Из полученного спиртового экстракта отгоняют спирт. После отгонки спирта полученную водно-липидную смесь отстаивают и разделяют на две фракции - водорастворимую и липидную, - причем смесь предварительно охлаждают до температуры 5°С.Alcohol is distilled off from the obtained alcoholic extract. After distillation of the alcohol, the resulting water-lipid mixture is settled and divided into two fractions — water-soluble and lipid — and the mixture is pre-cooled to a temperature of 5 ° C.

После отстаивания липидная фракция уплотняется в темно-зеленый маслянистый сгусток, который всплывает на поверхность. Водная фракция остается в нижней части делительного сосуда.After sedimentation, the lipid fraction is compacted into a dark green oily clot that floats to the surface. The aqueous fraction remains in the lower part of the dividing vessel.

Липидную фракцию, называемую в дальнейшем “Йодсодержащим липидным комплексом”, сливают в емкость и упаковывают.The lipid fraction, hereinafter referred to as the “Iodine-containing lipid complex”, is poured into a container and packaged.

Йодсодержащий липидный комплекс представляет собой мазеобразное вещество зеленовато-бурого цвета с характерным запахом водорослей.The iodine-containing lipid complex is a greasy greenish-brown substance with a characteristic odor of algae.

Водную фракцию, называемую в дальнейшем “Йодсодержащим минерально-маннитным комплексом”, сливают в емкость и направляют на фильтрование.The aqueous fraction, hereinafter referred to as the “Iodine-containing mineral-mannitic complex”, is poured into a container and sent for filtration.

Фильтрацию раствора йодсодержащего минерально-маннитного комплекса проводят в два этапа: на ротационном фильтре и далее на центрифуге. Раствор после фильтрации упаривают при температуре 55°С (с вакуумом или без) в испарителе до массовой доли воды не более 60% и направляют на сушку при температуре 55°С до массовой доли воды 15%.Filtration of a solution of iodine-containing mineral-mannitol complex is carried out in two stages: on a rotary filter and then on a centrifuge. After filtration, the solution is evaporated at a temperature of 55 ° C (with or without vacuum) in an evaporator to a mass fraction of water of not more than 60% and sent for drying at a temperature of 55 ° C to a mass fraction of water of 15%.

Йодсодержащий минерально-маннитный комплекс представляет собой гранулы или порошок от темно- до светло-коричневого цвета, с характерным запахом водорослей.The iodine-containing mineral-mannitol complex is a granule or powder from dark to light brown in color, with a characteristic odor of algae.

В результате было получено 0,502 кг йодсодержащего минерально-маннитного комплекса и 0,012 кг йодсодержащего липидного комплекса, что составило 50,2% и 1,2% соответственно. Содержание йода в минерально-маннитном комплексе 1,03%, минеральных веществ 49,9%, маннита 30,2%, аминокислот 8,8%.As a result, 0.502 kg of an iodine-containing mineral-mannitol complex and 0.012 kg of an iodine-containing lipid complex were obtained, which amounted to 50.2% and 1.2%, respectively. The iodine content in the mineral mannitol complex is 1.03%, minerals 49.9%, mannitol 30.2%, amino acids 8.8%.

Содержание йода в липидном комплексе составило 0,43%, минеральных веществ 6,2%, белка 5,0%, липидов 88,0%.The iodine content in the lipid complex was 0.43%, minerals 6.2%, protein 5.0%, lipids 88.0%.

Водорослевый остаток (I) после отделения спиртового экстракта помещают в емкость, заливают 10 л 1,0% раствора соляной кислоты и выдерживают в течение 8 ч при комнатной температуре и перемешивании, а затем при температуре 50°С в течение 5 ч. Экстракт отделяют от остатка водорослей (II) путем последовательной фильтрации через капроновое сито и на центрифуге. Полученный экстракт нейтрализуют карбонатом натрия до рН 7, упаривают под вакуумом при температуре 52°С до 1/4 от первоначального объема, дважды обрабатывают трехкратным объемом этанола, центрифугированием отделяют концентрат фукоидана и сушат его в сушильном шкафу при температуре 55°С.The algal residue (I) after separation of the alcoholic extract is placed in a container, filled with 10 l of a 1.0% hydrochloric acid solution and kept at room temperature for 8 hours with stirring and then at 50 ° C for 5 hours. The extract is separated from the remainder of algae (II) by sequential filtration through a nylon sieve and in a centrifuge. The extract obtained is neutralized with sodium carbonate to pH 7, evaporated in vacuo at a temperature of 52 ° C to 1/4 of the original volume, treated twice with a three-fold volume of ethanol, centrifuged to separate fucoidan concentrate and dried it in an oven at a temperature of 55 ° C.

Концентрат фукоидана содержит 40,1% фукоидана, 31,1% минеральных веществ, 22,7% сульфатных групп, 1% альгиновой кислоты. Выход концентрата фукоидана составил 12,3%.Fucoidan concentrate contains 40.1% fucoidan, 31.1% minerals, 22.7% sulfate groups, 1% alginic acid. The yield of fucoidan concentrate was 12.3%.

Остаток водоросли (II), после обработки соляной кислотой, промывают пресной водой комнатной температуры и экстрагируют 45 л 0,5% раствора карбоната натрия 12 ч при рН 8,5 и комнатной температуре, затем смесь подогревают до 82°С в течение 1,5 ч при периодическом перемешивании и настаивают в течение 3,5 ч без нагревания. Экстракт отделяют от водорослевой массы в два этапа: на ротационном фильтре с ситом №6-8 и далее на ротационном фильтре с ситом №65-70 до содержания примеси в фильтрате до 1 г/л и охлаждают до температуры 20°С.The remainder of the algae (II), after treatment with hydrochloric acid, is washed with fresh water at room temperature and extracted with 45 l of a 0.5% sodium carbonate solution for 12 hours at pH 8.5 and room temperature, then the mixture is heated to 82 ° C for 1.5 h with periodic stirring and insist for 3.5 h without heating. The extract is separated from the algal mass in two stages: on a rotary filter with a sieve No. 6-8 and then on a rotary filter with a sieve No. 65-70 to an impurity content in the filtrate to 1 g / l and cooled to a temperature of 20 ° C.

Из полученного фильтрата получают два целевых продукта.Two target products are obtained from the obtained filtrate.

Фильтрат делят пополам и из одной части получают “Альгилозу натрия”, а из другой части “Альгилозу кальция”.The filtrate is divided in half and from one part receive “Sodium Algylose”, and from the other part “Calcium Algylose”.

“Альгилозу натрия” получают следующим образом.“Sodium algylose” is prepared as follows.

Из полученного фильтрата осаждают альгиновую кислоту 10% раствором соляной кислоты до рН 1,5. Смесь выдерживают в течение 20 мин. Осадок отделяют на центрифуге, отмывают горячей водой до рН 3-4.Alginic acid is precipitated from the obtained filtrate with a 10% hydrochloric acid solution to a pH of 1.5. The mixture was incubated for 20 minutes. The precipitate is separated in a centrifuge, washed with hot water to pH 3-4.

Промытый гель альгиновой кислоты с примесью перемешивают с карбонатом натрия из расчета 28% к массе сухих веществ.The washed alginic acid gel with an admixture is mixed with sodium carbonate at the rate of 28% by weight of solids.

Полученный целевой продукт - “Альгилоза натрия” - двукратно обезвоживают 96% этанолом и сушат при температуре 55°С.The obtained target product, “Sodium Algylose,” was twice dehydrated with 96% ethanol and dried at a temperature of 55 ° C.

Выход “Альгилозы натрия” составил 29,8%. Содержание в полученной альгилозе натрия минеральных веществ 22,7%, альгиновой кислоты 76,1%, клетчатки 0,7%, вязкость 0,2% водного раствора альгината натрия 8,6×10-3 Па·с.The yield of “Sodium Algylose” was 29.8%. The content in the obtained sodium algylose of mineral substances is 22.7%, alginic acid 76.1%, fiber 0.7%, the viscosity of a 0.2% aqueous solution of sodium alginate 8.6 × 10 -3 Pa · s.

“Альгилозу кальция” получают следующим образом.“Calcium algylose” is prepared as follows.

В охлажденный фильтрат с содержанием примесей не более 1 г/л добавляют 10% раствор хлористого кальция в количестве 2,3% на сухое вещество фильтрата.In a cooled filtrate with an impurity content of not more than 1 g / l add a 10% solution of calcium chloride in an amount of 2.3% per dry matter of the filtrate.

Полученный целевой продукт - “Альгилоза кальция” - отделяют от раствора центрифугированием и сушат при температуре 55°С.The obtained target product, “Calcium Algylose”, is separated from the solution by centrifugation and dried at a temperature of 55 ° C.

Выход альгилозы кальция составил 25,3%. Содержание в полученной альгилозе кальция минеральных веществ 18,0%, альгиновой кислоты 78,9%, клетчатки 0,7%.The yield of calcium algylose was 25.3%. The content in the obtained calcium algylose of mineral substances is 18.0%, alginic acid 78.9%, fiber 0.7%.

Пример 2.Example 2

Пример 2 аналогичен примеру 1, однако обработку измельченного сырья проводят 65% раствором этанола при температуре 50°С в течение 1,5 ч.Example 2 is similar to example 1, however, the processing of crushed raw materials is carried out with a 65% ethanol solution at a temperature of 50 ° C for 1.5 hours

В результате было получено 0,40 кг йодсодержащего минерального комплекса и 0,006 кг йодсодержащего липидного комплекса, что составило 40,0 и 0,6% соответственно.As a result, 0.40 kg of iodine-containing mineral complex and 0.006 kg of iodine-containing lipid complex were obtained, which amounted to 40.0 and 0.6%, respectively.

Содержание йода в “минеральном комплексе” составило 0,719%, минеральных веществ 45,4%, маннита 28,3%, аминокислот 7,8%.The iodine content in the “mineral complex” was 0.719%, minerals 45.4%, mannitol 28.3%, amino acids 7.8%.

Содержание йода в “липидном комплексе” составило 0,32%, минеральных веществ 10,8%, белка 4,8%, липидов 80,9%.The iodine content in the “lipid complex” was 0.32%, minerals 10.8%, protein 4.8%, lipids 80.9%.

Остаток водорослей (I) экстрагировали раствором соляной кислоты в течение 6 ч при комнатной температуре и 4 ч при температуре 45°С, а экстракт упаривали под вакуумом при температуре 50°С до 1/5 от первоначального объема.The remainder of the algae (I) was extracted with a hydrochloric acid solution for 6 hours at room temperature and 4 hours at a temperature of 45 ° C, and the extract was evaporated in vacuo at a temperature of 50 ° C to 1/5 of the original volume.

Выход концентрата фукоидана составил 10,6%. Концентрат фукоидана содержит 33,4% фукоидана, 34,7% минеральных веществ, 20,2% сульфатных групп, 1,1% альгиновой кислоты.The yield of fucoidan concentrate was 10.6%. Fucoidan concentrate contains 33.4% fucoidan, 34.7% minerals, 20.2% sulfate groups, 1.1% alginic acid.

Остаток водоросли (II), после обработки соляной кислотой, промывают пресной водой комнатной температуры и экстрагируют 40 л 0,5% раствором карбоната натрия 10 ч при рН 8 и комнатной температуре, затем смесь подогревают до 80°С в течение 1,0 ч при периодическом перемешивании и настаивают в течение 3,0 ч без нагревания. Экстракт фильтруют в два этапа: на ротационном фильтре с ситом №6-8 и далее на ротационном фильтре с ситом №65-70 до содержания примеси в фильтрате до 1 г/л и охлаждают до температуры 20°С.The residue of algae (II), after treatment with hydrochloric acid, is washed with fresh water at room temperature and extracted with 40 l of 0.5% sodium carbonate solution for 10 hours at pH 8 and room temperature, then the mixture is heated to 80 ° C for 1.0 hour at stirring occasionally and insist for 3.0 hours without heating. The extract is filtered in two stages: on a rotary filter with a sieve No. 6-8 and then on a rotary filter with a sieve No. 65-70 to an impurity content in the filtrate to 1 g / l and cooled to a temperature of 20 ° C.

Из полученного фильтрата получают “Альгилозу натрия” следующим образом.From the obtained filtrate, “Sodium Algylose” is obtained as follows.

Сначала из полученного фильтрата осаждают альгиновую кислоту 10% раствором соляной кислоты до рН 1,5. Смесь выдерживают в течение 20 мин. Осадок отделяют на центрифуге, отмывают горячей водой до рН 3-4.First, alginic acid is precipitated from the obtained filtrate with a 10% hydrochloric acid solution to a pH of 1.5. The mixture was incubated for 20 minutes. The precipitate is separated in a centrifuge, washed with hot water to pH 3-4.

Промытый гель альгиновой кислоты с примесью перемешивают с карбонатом натрия из расчета 27% к массе сухих веществ.The washed alginic acid gel with an admixture is mixed with sodium carbonate at the rate of 27% by weight of solids.

Полученный целевой продукт - “Альгилоза натрия” - двукратно обезвоживают 96% этанолом и сушат при температуре 55°С.The obtained target product, “Sodium Algylose,” was twice dehydrated with 96% ethanol and dried at a temperature of 55 ° C.

Выход “Альгилозы натрия” составил 26,6%. Содержание в полученном альгинате натрия минеральных веществ 24,2%, альгиновой кислоты 75,0%, вязкость 0,2% водного раствора альгината натрия 7,5×10-3 Па·с.The yield of “Sodium Algylose” was 26.6%. The content in the obtained sodium alginate of mineral substances is 24.2%, alginic acid is 75.0%, the viscosity of a 0.2% aqueous solution of sodium alginate is 7.5 × 10 -3 Pa · s.

Пример 3.Example 3

Пример 3 аналогичен примеру 1, однако обработку измельченного сырья проводят 75% раствором этанола при температуре 60°С в течение 2,5 ч.Example 3 is similar to example 1, however, the processing of crushed raw materials is carried out with a 75% solution of ethanol at a temperature of 60 ° C for 2.5 hours

В результате было получено 0,498 кг “Йодсодержащего минерального комплекса” и 0,0118 г “Йодсодержащего липидного комплекса”, что составило 49,8% и 1,18% соответственно.The result was 0.498 kg of “Iodine-containing mineral complex” and 0.0118 g of “Iodine-containing lipid complex”, which amounted to 49.8% and 1.18%, respectively.

Содержание йода в “минеральном комплексе” составило 0,9%, минеральных веществ 40,2%, маннита 38,7%, аминокислот 6,7%.The iodine content in the “mineral complex” was 0.9%, minerals 40.2%, mannitol 38.7%, amino acids 6.7%.

Содержание йода в “липидном комплексе” составило 0,36%, минеральных веществ 7,0%, белка 4,2%, липидов 87,0%.The iodine content in the “lipid complex” was 0.36%, minerals 7.0%, protein 4.2%, lipids 87.0%.

Остаток водорослей (I) после спиртовой обработки экстрагировали в течение 10 ч при комнатной температуре и 6 ч при температуре 55°С, а экстракт после нейтрализации упаривали под вакуумом при температуре 55°С до 1/4 от первоначального объема.The residue of algae (I) after alcohol treatment was extracted for 10 hours at room temperature and 6 hours at 55 ° C, and the extract after neutralization was evaporated under vacuum at 55 ° C to 1/4 of the original volume.

Выход концентрата фукоидана составил 11,5%. Концентрат фукоидана содержит 36,8% фукоидана, 33,6% минеральных веществ, 18,3% сульфатных групп, 0,9% альгиновой кислоты.The yield of fucoidan concentrate was 11.5%. Fucoidan concentrate contains 36.8% fucoidan, 33.6% minerals, 18.3% sulfate groups, 0.9% alginic acid.

Остаток водорослей (II) после выделения концентрата фукоидана экстрагируют раствором карбоната натрия при комнатной температуре в течение 15 ч при рН 9, а затем при перемешивании и поддержании температуры 85°С в течение 2 ч и последующем настаивании в течение 4 ч без нагревания.The residue of algae (II) after separation of the fucoidan concentrate is extracted with a solution of sodium carbonate at room temperature for 15 hours at pH 9, and then with stirring and maintaining a temperature of 85 ° C for 2 hours and then infused for 4 hours without heating.

Экстракт фильтруют в два этапа: на ротационном фильтре с ситом №6-8 и далее на ротационном фильтре с ситом №65-70 до содержания примеси в фильтрате до 1 г/л и охлаждают до температуры 20°С.The extract is filtered in two stages: on a rotary filter with a sieve No. 6-8 and then on a rotary filter with a sieve No. 65-70 to an impurity content in the filtrate to 1 g / l and cooled to a temperature of 20 ° C.

В охлажденный фильтрат с содержанием примесей не более 1 г/л добавляют 10% раствор хлористого кальция в количестве 2,5% на сухое вещество фильтрата.In a cooled filtrate with an impurity content of not more than 1 g / l add a 10% solution of calcium chloride in an amount of 2.5% per dry matter of the filtrate.

Полученный целевой продукт - “Альгилоза кальция” - отделяют от раствора центрифугированием и сушат при температуре 55°С.The obtained target product, “Calcium Algylose”, is separated from the solution by centrifugation and dried at a temperature of 55 ° C.

Выход "Альгилозы кальция" составил 25,0%. Содержание в полученной альгилозе кальция минеральных веществ 19,5%, альгиновой кислоты 76,1%, клетчатки 0,9%.The yield of Calcium Algylose was 25.0%. The content in the obtained calcium alhylosis of mineral substances is 19.5%, alginic acid 76.1%, fiber 0.9%.

Claims (3)

1. Способ комплексной переработки бурых водорослей, включающий измельчение сырья, экстракцию его водно-спиртовым раствором, отделение водно-спиртового экстракта от водорослевого остатка (I) фильтрованием и получение из него биологически активных веществ, экстракцию водорослевого остатка (I), отделение экстракта от водорослевого остатка (II) фильтрованием, получение из него полисахарида, экстракцию водорослевого остатка (II) раствором карбоната натрия, отделение фильтрата от водорослевого остатка обработанного карбонатом натрия фильтрованием, выделение из фильтрата альгиновой кислоты, обработку ее солью с получением биологически активного вещества отличающийся тем, что экстракцию измельченного сырья проводят 65-75%-ным раствором этанола при температуре 50-60°С в течение 1,5-2,5 ч, водно-спиртовый экстракт освобождают от спирта, полученную водно-липидную эмульсию охлаждают до температуры 5-10°С, разделяют ее отстаиванием на водную и липидную фракции и получают из них биологически активные вещества, причем из водной фракции получают йодсодержащий минерально-маннитный комплекс, а из липидной фракции йодсодержащий липидный комплекс, водорослевый остаток (1) экстрагируют 1,0%-ным раствором соляной кислоты в течение 6-10 ч при комнатной температуре с последующим подогревом массы до температуры 45-55°С в течение 4-6 ч, а затем кислотный экстракт последовательно нейтрализуют карбонатом калия или натрия до рН 7 и упаривают под вакуумом при температуре 50-55°С до 1/4-5 от первоначального объема экстракта, двукратно осаждают концентрат фукоидана трехкратным объемом этанола, водорослевый остаток (II) экстрагируют при рН 8-9 в течение 10-15 ч при комнатной температуре с последующим подогревом массы до температуры 80-85°С в течение 1-2 ч, фильтрацию экстракта ведут до содержания примесей не более 1 г/л, в качестве биологически активного вещества получают альгилозу кальция и/или альгилозу натрия, при этом альгилозу кальция получают путем добавления к фильтрату хлористого кальция в расчете 2,0-2,5% к массе сухих веществ, а альгилозу натрия путем добавления к альгиновой кислоте карбоната натрия из расчета 27-30% к массе сухих веществ.1. A method of complex processing of brown algae, including grinding the raw material, extracting it with an aqueous-alcoholic solution, separating the aqueous-alcoholic extract from the algal residue (I) by filtration and obtaining biologically active substances from it, extracting the algal residue (I), separating the extract from the algal residue (II) by filtration, obtaining a polysaccharide from it, extracting the algal residue (II) with sodium carbonate solution, separating the filtrate from the algal residue treated with sodium carbonate filter lowering, isolating alginic acid from the filtrate, treating it with a salt to obtain a biologically active substance, characterized in that the extraction of the crushed raw material is carried out with a 65-75% ethanol solution at a temperature of 50-60 ° C for 1.5-2.5 hours, the water-alcohol extract is freed from alcohol, the resulting water-lipid emulsion is cooled to a temperature of 5-10 ° C, separated by settling it into the aqueous and lipid fractions and biologically active substances are obtained from them, moreover, an iodine-containing mannitol complex is obtained from the aqueous fraction, and iodine-containing lipid complex from the lipid fraction, the algal residue (1) is extracted with 1.0% hydrochloric acid solution for 6-10 hours at room temperature, followed by heating the mass to a temperature of 45-55 ° C for 4-6 hours, and then the acid extract is successively neutralized with potassium or sodium carbonate to pH 7 and evaporated in vacuo at a temperature of 50-55 ° С to 1 / 4-5 of the initial volume of the extract, the fucoidan concentrate is precipitated twice with a three-fold volume of ethanol, the algal residue (II) is extracted at pH 8-9 for 10- 15 hours at room temperature, followed by heating the mass to a temperature of 80-85 ° C for 1-2 hours, the filtration of the extract is carried out to an impurity content of not more than 1 g / l, calcium algylose and / or sodium algylose are obtained as a biologically active substance, in this case, calcium algylose is obtained by adding calcium chloride to the filtrate in the calculation of 2.0-2.5% by weight of solids, and sodium algylose by adding sodium carbonate to alginic acid at the rate of 27-30% by weight of solids. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что альгиновую кислоту выделяют 10%-ным раствором соляной кислоты.2. The method according to claim 1, characterized in that alginic acid is isolated with a 10% hydrochloric acid solution. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что хлористый кальций используют в виде 10%-ного раствора.3. The method according to claim 1, characterized in that the calcium chloride is used in the form of a 10% solution.
RU2002133172/13A 2002-12-09 2002-12-09 Method for complex reprocessing of brown algae for producing of iodine-containing and polysaccharide products RU2233104C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133172/13A RU2233104C1 (en) 2002-12-09 2002-12-09 Method for complex reprocessing of brown algae for producing of iodine-containing and polysaccharide products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133172/13A RU2233104C1 (en) 2002-12-09 2002-12-09 Method for complex reprocessing of brown algae for producing of iodine-containing and polysaccharide products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002133172A RU2002133172A (en) 2004-06-10
RU2233104C1 true RU2233104C1 (en) 2004-07-27

Family

ID=33413468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002133172/13A RU2233104C1 (en) 2002-12-09 2002-12-09 Method for complex reprocessing of brown algae for producing of iodine-containing and polysaccharide products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2233104C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1313499C (en) * 2004-09-21 2007-05-02 珠江医院 Sargassum polysaccharide, its preparation method and use
MD669Z (en) * 2013-03-14 2014-03-31 Ольга ДИМОВА Process for producing alginates from brown algae
RU2726544C2 (en) * 2018-11-13 2020-07-14 Анна Александровна Таранина Salt substitute of a glasswort and method of its production

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1313499C (en) * 2004-09-21 2007-05-02 珠江医院 Sargassum polysaccharide, its preparation method and use
MD669Z (en) * 2013-03-14 2014-03-31 Ольга ДИМОВА Process for producing alginates from brown algae
RU2726544C2 (en) * 2018-11-13 2020-07-14 Анна Александровна Таранина Salt substitute of a glasswort and method of its production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180018055A (en) Anti-wrinkle Cosmetic Composition Comprising Functional Components from Sturgeon, Method for Obtaining the Functional Components and Method for Producing Anti-wrinkle Cosmetic Using the Functional Components
CN108866134B (en) Preparation method of silkworm pupa protein polypeptide chelated calcium
US7611716B2 (en) Method of processing seaweed
CN111499771A (en) Method for simultaneously extracting grease, protein and polysaccharide in rice bran by three-phase extraction technology
WO2017209587A1 (en) Method for the extraction and purification of native marine collagen from sardina pilchardus sardine scales
RU2233104C1 (en) Method for complex reprocessing of brown algae for producing of iodine-containing and polysaccharide products
SU472491A3 (en) The method of obtaining fat and protein from plant material
CN112501229B (en) Production process of bovine bone collagen peptide
US6602985B1 (en) Extraction of zein protein from gluten meal
CN103224971B (en) Fish skin collagen deodorizing production method
EP1953236A1 (en) Methods for producing glucosamine from microbial biomass
RU2665166C1 (en) Method for producing melanin substances from sunflower husks
CN110651886A (en) Preparation method and application of macadamia nut protein
US6884456B2 (en) High-mineral oyster extract and a process for manufacturing the same
RU2360545C1 (en) Kelp processing method
RU2708232C1 (en) Method for complex treatment of products of galleria mellonella vital activity
JP3282036B2 (en) Method for producing acidic polysaccharide
RU2132622C1 (en) Method of brown algae processing
RU2189990C1 (en) Method of preparing highly purified agar and agarose from red alga ahnfeltia tobuchinskaya
RU2706573C2 (en) Method for production of food additive - vegetal raw material pectin
KR20050119380A (en) Method for purifying hyaluronic acid using calcium salt and phosphate salt, or calcium phosphate salt
RU2819217C1 (en) Method of producing enterosorbent from sunflower husks
CN111349112B (en) Preparation method of phospholipid
RU2821585C1 (en) Method of producing vegetable protein
RU2821584C1 (en) Method of producing vegetable protein from flax cake

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20080819

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20150820

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20201202