[發(fā)明專(zhuān)利]一種高剪切消化褐藻提取褐藻膠的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202210009034.1 | 申請(qǐng)日： | 2022-01-05 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN116410342A | 公開(kāi)（公告）日： | 2023-07-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王智慧;滕懷華;叢威;徐利;徐牛元;惠鋒基;苑曉迪 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 山東潔晶集團(tuán)股份有限公司;中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C08B37/00 | 分類(lèi)號(hào)： | C08B37/00 |
| 代理公司： | 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472 | 代理人： | 陳琳琳;李彪 |
| 地址： | 276800 山東省日*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 剪切 消化 褐藻 提取 方法 | ||
本發(fā)明屬于海藻化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高剪切消化褐藻提取褐藻膠的方法。本發(fā)明的包括以下步驟：1)消化：將褐藻加入高剪切消化反應(yīng)器進(jìn)行堿法消化，所述的高剪切反應(yīng)器為盤(pán)磨式反應(yīng)器；2)獲得產(chǎn)物：處理消化液獲得褐藻膠。優(yōu)選磨盤(pán)轉(zhuǎn)速為500～1500r/min。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了機(jī)械元件的物理剪切與化學(xué)消解的耦合，通過(guò)物理剪切使原料破碎促進(jìn)物質(zhì)的混合提高消化速率，化學(xué)消化加速原料的解體，減輕了機(jī)械元件的作用強(qiáng)度，無(wú)需頻繁更換機(jī)械元件，為生產(chǎn)操作提供了方便。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于海藻化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高剪切消化褐藻提取褐藻膠的方法，尤其針對(duì)高粘度褐藻膠的提取。
背景技術(shù)
褐藻膠是褐藻酸及其鹽的統(tǒng)稱(chēng)，是一種存在于大型多細(xì)胞褐藻類(lèi)植物的細(xì)胞壁和細(xì)胞間質(zhì)(以細(xì)胞壁為主)中的植物多糖，具有增稠性、增穩(wěn)性、乳化性、假塑性、持水性、成膜性及粘結(jié)性，被廣泛應(yīng)用于食品、紡織印染、醫(yī)療衛(wèi)生、日化、生物技術(shù)及廢水處理等領(lǐng)域。由于高粘度的褐藻膠具有更好的增稠穩(wěn)定性，應(yīng)用需求更為廣泛，價(jià)值更高，提高褐藻膠粘度是生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)效益的重要途徑之一。
工業(yè)上消化褐藻提取褐藻膠一般采用攪拌槽反應(yīng)器，通過(guò)堿法消化，即通過(guò)弱酸強(qiáng)堿鹽(工業(yè)一般采用碳酸鈉)將褐藻中不溶性褐藻酸鹽轉(zhuǎn)化成可溶性褐藻酸鹽，從而將褐藻膠浸出至水溶液中。由于工業(yè)用褐藻原料主要為干藻，為便于攪拌槽內(nèi)消化反應(yīng)的進(jìn)行，傳統(tǒng)的消化褐藻提取褐藻膠的技術(shù)中，一般以浸泡和切菜作為消化工序的前處理，通過(guò)浸泡使水提前浸入藻體，經(jīng)切菜減小藻體尺寸以便于消化反應(yīng)器內(nèi)的固液混合。
以褐藻酸鈉的生產(chǎn)為例，工業(yè)上以海帶、馬尾藻及泡葉藻為原料生產(chǎn)褐藻膠時(shí)，一般采用“浸泡-切菜(破碎)-消化”的工藝路線，浸泡時(shí)間一般為3～6h，消化時(shí)間為3～6h，僅浸泡與消化兩個(gè)工序的時(shí)間即長(zhǎng)達(dá)6～12h之多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)；提取得到的褐藻酸鈉的得率(得率指褐藻酸鈉對(duì)原料干藻重的得率，下同；所述干藻指含水率15％的藻原料)一般為20～30g/100g，褐藻膠的收率僅為50％～70％；褐藻酸鈉的產(chǎn)品粘度(指1％的褐藻酸鈉水溶液)范圍一般為400～700mPa·s，難以獲得1000mPa·s以上的褐藻膠。當(dāng)采用結(jié)構(gòu)致密的雷松藻屬(Lessonia)為原料時(shí)，浸泡時(shí)間和消化時(shí)間需要進(jìn)一步延長(zhǎng)。張燕(張燕等，過(guò)程工程學(xué)報(bào)，2016，16(1)：144-150)將螺紋雷松藻(Lessonia?trabeculata)的莖部在35℃下于10倍干藻重的2％甲醛水溶液中浸泡(浸泡同步固色)48h后粉碎至1～3mm進(jìn)行消化反應(yīng)，給出的最佳消化條件為：溫度70℃，Na2CO3濃度1.67％，攪拌轉(zhuǎn)速400r/min，料液質(zhì)量比1:15，消化時(shí)間8h。該條件下褐藻酸鈉產(chǎn)品得率為34.80g/100g，產(chǎn)品粘度為2261.67mPa·s。由此可見(jiàn)，以雷松藻為原料雖然可以獲得高粘度的褐藻膠，但與傳統(tǒng)原料相比，浸泡時(shí)間甚至增加一個(gè)數(shù)量級(jí)，消化時(shí)間幾乎翻倍，生產(chǎn)周期大幅度延長(zhǎng)。另外，由于結(jié)構(gòu)致密，質(zhì)地較硬，粉碎過(guò)程中的機(jī)械元件磨損較為嚴(yán)重，需頻繁更換或調(diào)整粉碎元件。
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