一種提取褐藻中海藻酸鹽的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于海藻酸鹽制備領域，具體涉及一種對褐藻綜合利用，提取海藻酸鹽的方法。
【背景技術】
[0002]褐藻細胞的細胞壁主要由海藻酸鹽(主要為海藻酸鈣)、纖維、果膠質和蛋白質等構成。目前的海藻膠生產中，褐藻浸泡后加入碳酸鈉進行轉化。但褐藻細胞壁中含有的纖維和蛋白質不僅會阻礙褐藻中的海藻酸鈣與碳酸鈉的反應，而且會消耗一部分碳酸鈉，引起增加碳酸鈉的用量，延長轉化時間，升高轉化溫度等不良后果，并最終導致提取的海藻酸鈉粘度下降，收率降低。在高溫和堿性條件下，褐藻中的纖維素和蛋白質也極易水解，水解產物進入到轉化后的物料中，后續工序不易去除，最終也會影響海藻酸鹽的質量。酶解法提取海藻酸鹽的技術已經有相關報道，如2015年4月公布的發明專利CN104558238A “一種提取海藻酸鈉的工藝”中，消化工序的敘述為“消化工序:向步驟(2)中得到的最終酶解液中加入1倍重量的6.0 的碳酸鈉水溶液在38°C_47°C消化1.5_2h后得糊狀粘稠體系” ；2014年公布的CN103724450 A中，海帶進行纖維素酶酶解處理后“加入相當于海帶質量12-14倍的1.5%的碳酸鈉溶液堿化3h”。上述兩專利中，酶解得到的最終酶解物料中直接加入了碳酸鈉進行轉化，最終酶解液中酶解的大量的纖維素、蛋白質和色素的水溶物全部進入后工序中，影響海藻酸鈉的透明度和產量。最終酶解液中的酶解產物也沒有得到很好的利用。

【發明內容】

[0003]針對現有的酶解法提取藻酸鹽，海藻酸鈉的粘度、透明度不高，浪費海藻資源的問題，本發明提供了一種能夠有效提高海藻酸鈉粘度和透明度，同時副產海藻有機肥的方法，提高了海藻的綜合利用效率。
[0004]為了達到解決上述技術問題的目的，本發明的一種提取褐藻中海藻酸鹽的方法，步驟為:將褐藻浸泡、清洗后進行破碎，在破碎后的褐藻加入復合酶進行酶解，對酶解后的物料進行固液分離，在分離后的固體中加入碳酸鈉和水進行轉化反應，提取海藻酸鈉。
[0005]進一步的，所述褐藻為海帶、裙帶菜、馬尾藻、巨藻中的一種或幾種。
[0006]進一步的，所述復合酶是中性纖維素酶和中性蛋白酶的混合酶，中性纖維素酶和中性蛋白酶的質量比為1-3:1。
[0007]進一步的，所述混合酶的質量是褐藻干基重量的1%。_4%0
[0008]進一步的，所述酶解條件為:在破碎后的褐藻中加入褐藻干基重量6-8倍的水，溫度為40-50°C，使用磷酸調節pH為6-7.5，時間為1-311。
[0009]進一步的，所述固液分離采用細網過濾或離心分離的方法。
[0010]進一步的，所述固液分離后得到的液體與磷酸二氫鉀、尿素、腐殖酸鉀混合，得到含腐殖酸的水溶肥料。
[0011]與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是:本發明將酶解后物料先進行固液分離，分離后的褐藻再加入碳酸鈉進行反應提取海藻酸鈉。本發明的工藝改進極其有效的杜絕了酶解液中的纖維素、蛋白質等酶解產物進入后續的提取海藻酸鈉的工藝中影響產品質量，并降低了碳酸鈉用量，促進海藻酸鈉的轉化，提高了粘度和透明度。與未進行固液分離的酶解法提取海藻酸鈉的方法相比，本專利提取的海藻酸鈉的透明度提高10%-20 %，粘度提高5%-20%。另外，固液分離后得到的液體酶解液中蛋白質、纖維素和巖藻多糖等水溶有機物質的總含量在0.5 %左右，可濃縮后直接作為葉面肥或與其他肥料混配后作為專用月巴。肥料中含有陸地生物所缺少的氨基酸、植物生長調節素、海藻多糖等多種有利于農作物生長的天然有機物質，施用后可明顯提高農作物的“抗逆”性能。本專利達到了綜合利用提取海藻酸鹽的目的。
【具體實施方式】
[0012]下面結合【具體實施方式】對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。
[0013]—種提取褐藻中海藻酸鹽的方法，制備步驟:
[0014](1)浸洗:鮮褐藻使用清水洗滌去除表面雜質;干褐藻加入清水浸透完全后清洗；所述褐藻為海帶、裙帶菜、馬尾藻、巨藻等褐藻中的一種或幾種；
[0015](2)破碎:浸泡后的褐藻破碎至粒徑< 2mm，利于酶解和轉化；
[0016](3)酶解:在破碎后的褐藻中加入褐藻干基重量6-8倍的水，使用磷酸調節pH值，調節溫度并保溫，加入復合酶進行酶解l_3h;所述復合酶為中性纖維素酶和中性蛋白酶的混合酶，復合酶中的中性纖維素酶和中性蛋白酶的質量比為1-3:1，混合酶的質量是褐藻干基重量的1%。-4%。;酶解條件為:溫度為40-50°C，pH為6-7.5。
[0017](4)分離:酶解后物料采用細網過濾或離心分離等方法進行固液分離;所述細網的密度為15-25目；
[0018](5)轉化:分離后得到的固體中加入碳酸鈉和水反應，得到海藻酸鈉；
[0019](6)提取海藻酸鈉:轉化后物料加水稀釋、過濾去除水不溶雜質，采用鈣析法或酸析法提取海藻酸鈉；
[0020](7)提取海藻肥:步驟(4)分離得到的液體中加入一定比例的磷酸二氫鉀、尿素、腐殖酸鉀，獲得一種含腐殖酸水溶肥料。
[0021]本發明通過浸泡、酶解和分離，去除海藻中大量的蛋白質、纖維素等后續工序不易分離的、影響藻酸鹽質量的有機物，提高了提取的海藻酸鹽的透明度和粘度。分離去除的水溶性有機物可用于制備海藻有機肥。工藝簡單有效但效果顯著，降低了環境污染，提高了海藻的綜合利用率。
[0022]實施例1
[0023](1)浸洗:準確稱取200kg干海帶，加入1200kg的清水浸泡3h，清洗lOmin去除表面雜質；
[0024](2)破碎:浸洗后的海帶切碎成1 X 1cm的片狀物；
[0025](3)酶解:切碎后的海帶加入1200kg水，使用磷酸調節pH值至7.0，調節溫度46°C，加入0.4kg復合酶，保溫2h ；復合酶中的中性纖維素酶和中性蛋白酶的質量比為1:1.
[0026](4)分離:酶解后物料使用18目網進行固液分離；
[0027](5)轉化:分離后得到的海帶中加入30kg的碳酸鈉和2000kg水，調節水溫至30-35°C，反應 l_1.5h;
[0028](6)稀釋、過濾:轉化后物料加水稀釋、過濾去除水不溶雜質；
[0029](7)提取海藻酸鈉:在稀釋、過濾后的物料中提取海藻酸鈉；
[0030](8)提取海藻肥:步驟(4)分離得到的液體使用120目網過濾后，加入液體質量10%的磷酸二氫鉀、10%的尿素、5%的腐殖酸鉀，獲得一種含腐殖酸的水溶肥料。
[0031]本實施例提取的海藻酸鈉的透明度為14cm，l%溶液粘度為1800mpa.s;與之相對比的未進行固液分離的酶解法提取海藻酸鈉的透明度為12cm，1 %溶液粘度為1500mpa.s。
[0032]實施例2
[0033](1)清洗:準確稱取100kg鮮巨藻，加入800kg的清水清洗10分鐘去除表面雜質；
[0034](2)破碎:浸洗后的巨藻的粒徑破碎至<3毫米；
[0035](3)酶解:切碎后的海帶加入800kg水，使用磷酸調節pH值至7.0，調節溫度48°C，加入0.4kg復合酶，保溫2h ；復合酶中的中性纖維素酶和中性蛋白酶的質量比為2:1。
[0036](4)分離:酶解后物料使用18目網進行固液分離；
[0037](5)轉化:分離后得到的海帶中加入25kg的碳酸鈉和1000kg水，調節水溫至45-50°C，反應 6-8h;
[0038](6)稀釋、過濾:轉化后物料加水稀釋、過濾去除水不溶雜質；
[0039](7)提取海藻酸鈉:稀釋、過濾后物料提取海藻酸鈉；
[0040](8)提取海藻肥:步驟(4)分離得到的液體使用120目網過濾后，加入液體質量20%的磷酸二氫鉀、10%的尿素、10%的腐殖酸鉀，獲得一種含腐殖酸的水溶肥料。
[0041]本實施例提取的海藻酸鈉的透明度為15cm，l%溶液粘度為1300mpa.s;與之相對比的未進行固液分離的酶解法提取海藻酸鈉的透明度為13cm，1 %溶液粘度為llOOmpa.s。
[0042]以上實施例僅是本發明若干種優選實施方式中的兩種，應當指出，本發明不限于上述實施例;對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種提取褐藻中海藻酸鹽的方法，其特征在于，步驟為:將褐藻浸泡、清洗后進行破碎，在破碎后的褐藻加入復合酶進行酶解，對酶解后的物料進行固液分離，在分離后的固體中加入碳酸鈉和水進行轉化反應，提取海藻酸鈉。2.根據權利要求1所述的一種提取褐藻中海藻酸鹽的方法，其特征在于，所述褐藻為海帶、裙帶菜、馬尾藻、巨藻中的一種或幾種。3.根據權利要求1所述的一種提取褐藻中海藻酸鹽的方法，其特征在于，所述復合酶是中性纖維素酶和中性蛋白酶的混合酶，中性纖維素酶和中性蛋白酶的質量比為1-3:1。4.根據權利要求1所述的一種提取褐藻中海藻酸鹽的方法，其特征在于，所述復合酶的質量是褐藻干基重量的1%。-4%0。5.根據權利要求1所述的一種提取褐藻中海藻酸鹽的方法，其特征在于，所述酶解條件為:在破碎后的褐藻中加入褐藻干基重量6-8倍的水，溫度為40-50°C，使用磷酸調節pH為6-7.5，時間為1-311。6.根據權利要求1所述的一種提取褐藻中海藻酸鹽的方法，其特征在于，所述固液分離采用細網過濾或離心分離的方法。7.根據權利要求1所述的一種提取褐藻中海藻酸鹽的方法，其特征在于，所述固液分離后得到的液體與磷酸二氫鉀、尿素、腐殖酸鉀混合，得到含腐殖酸的水溶肥料。
【專利摘要】本發明公開了一種提取褐藻中海藻酸鹽的方法，步驟是將褐藻浸泡、清洗后進行破碎，在破碎后的褐藻加入復合酶進行酶解，對酶解后的物料進行固液分離，在分離后的固體中加入碳酸鈉和水進行轉化反應，提取海藻酸鈉。本發明通過浸泡、酶解和分離，去除海藻中大量的蛋白質、纖維素等后續工序不易分離的、影響藻酸鹽質量的有機物，提高了提取的海藻酸鹽的透明度和粘度。
【IPC分類】C08B37/04
【公開號】CN105440154
【申請號】CN201510903408
【發明人】徐澤斌, 王超, 黑雅各, 竇有濤, 徐超
【申請人】江蘇明月海洋科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月9日