專利名稱：一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及海藻化工及海藻加工以及海藻化學領域，具體地說是一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法。
背景技術：
碘(Iodine)是自然界中的稀有元素，也是構成植物體的最基本元素。碘的研究始于1811年，法國人Bernard Coutois在海藻灰中發(fā)現(xiàn)了一種黑色粉末，經科學家Gay-Lussac研究后確定為一種新的元素，并命名為碘。以后人們發(fā)現(xiàn)碘存在于所有海洋和陸生生物體內，并在生物體的代謝活動中起著非常重要而其它元素不可代替的作用。我國是碘缺乏的國家，新中國成立前我國的碘主要是從國外進口。1957年中國科學院海洋研究所的張燕霞、范曉老師在海藻化工企業(yè)首次發(fā)現(xiàn)海帶中含有大量的碘，其含量最高可以達到海帶干重的1%。并建立了從海藻中提取碘的方法。主要從海帶水浸泡液中通過727陰離子離子交換技術進行富集及洗脫，幾十年來我國海藻化工行業(yè)一直延續(xù)著這條生產工藝。由于國外從智利硝石中提取碘的生產工藝簡單，成本遠遠低于我國從海帶中制備生物碘的成本，因此國內的碘使用企業(yè)轉向從國外進口硝石碘來滿足生產的需要。國內的海藻化工企業(yè)生產的海帶生物碘，因為競爭不過硝石碘的價格，所以紛紛停止生產海藻碘。近來，日本等國外包括西方智利硝石制取碘的企業(yè)限制對中國進口碘，使我國的碘資源的使用受到了一定的影響，現(xiàn)在我國碘的價格一路飄升從20萬元/噸，到60萬元/噸。所以海藻碘的深入研究與開發(fā)和應用就顯得越來越重要！我國是碘缺乏的國家同時也是碘缺乏病人口眾多的國家。我國12億人口中大約有10億人不同程度的缺乏碘，因此補充碘的需要越來越強烈。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法，I)將原料褐藻粉碎并加入原料干藻重量2-4倍的水提取攪拌3-5h，靜置20-36h到完全膨脹軟化后通過高壓細胞破碎機破碎1-4次，待用；2)將上述破碎后的細胞破碎溶液與其1-2倍體積的水，室溫攪拌提取24小時，而后離心；3)將上述離心所得濾渣中加入其1-3倍(V/V)體積的95% (質量百分比)乙醇常溫提取8-12小時,而后離心；
4)將上述離心所得濾渣中加入濾渣1-2倍(V/V)體積的l_3mol/L鹽酸和濾渣重量0. 1-1%的甲醛溶液，于室溫攪拌混合提取1-3小時，而后離心；5)將上述離心所得濾渣中加入與藻渣同等重量的碳酸氫鈉(NaHC03)，在85°C -90°C烘干0. 5-1. 5h，烘干后于馬弗爐內450_480°C灼燒1_1. 5h，而后將灼燒后的藻渣用水溶解并過濾分離，所得濾液與步驟2)、3)和4)離心所得提取液混合，混合后濃縮在55-65°C蒸發(fā)至比重在I. 30-1. 40時，即得到海藻碘提取液。所述步驟I)將原料褐藻清洗除去附著的微生物及沙礫，而后切成l-2cm小塊用通用粉磨機磨成60-80目粉末。所述褐藻為海帶、葉托馬尾藻或馬尾藻。所述步驟5)所得濾液與步驟2)、3)和4)離心所得提取液混合，混合后加入10% (WA)NaOH溶液中和，至pH在6. 5-7. 5之間。本發(fā)明所具有的優(yōu)點I.本發(fā)明提取方法使用細胞破碎技術，不需要加熱提取，方法簡化，設備簡單?；瘜W試劑的使用量與傳統(tǒng)工藝大大減少，節(jié)約了能源降低了成本。2.本發(fā)明提取方法將所用的原料藻進行了徹底提取，不剩余任何藻渣，并得到高 濃度海藻碘。3.本發(fā)明提取方法簡單多樣既可以一次提取制備也可以多元重復提取制備海藻中的碘。海藻碘的濃度含量可以從I. 2%到5. 5%甚至可以到6. 5%。
具體實施方式
煩請在實施例中給出以原料藻為葉托馬尾藻的實施例(將馬尾藻改成葉托馬尾藻就行。馬尾藻的方法都一樣)實施例I取100千克人工養(yǎng)殖的淡干海帶，用水沖洗去掉雜質和外來物。用切碎機將表面不含水分的控干海帶切成1-2CM的小塊，HS-350型304#不銹鋼萬能通用粉磨機磨成60目粉末。在具有攪拌功能不銹鋼混料罐中加入300千克水，攪拌3小時。靜置20小時至海帶完全膨脹變軟后，通過下料口進入ATS高壓細胞破碎機中破碎成粘稠的帶有部分藻渣的粘稠液體。繼續(xù)轉移至不銹鋼混料罐中繼續(xù)加入600千克水溶液室溫攪拌提取24小時后從出料口轉移至臥螺沉降離心機以IOOOrpm速度離心15分鐘，分離出提取液A和藻渣。將藻渣轉移至不銹鋼提取罐中(約10千克藻渣)加入20千克95%的乙醇室溫攪拌提取9小時，采用普通型離心機以500-800rpm速度離心8min,分離提取液B和藻洛。藻洛繼續(xù)加入lmol/L鹽酸IOL和0. IL I %的40%甲醛溶液室溫攪拌提取lh。在采用普通型離心機以500-800rpm速度離心8min，獲得提取液C和藻渣。在藻渣(大約5千克)中加入5千克化學純碳酸氫鈉(NaHC03)，85°C烘干I. 3h。烘干后藻渣放入馬弗爐內450°C灼燒I. 5h。在灼燒后的藻渣灰分加入IL水，通過G3漏斗。G3漏斗通過液與上述所有提取液(A+B+C)混合攪拌，邊攪拌邊加入10% NaOH溶液中和調節(jié)pH在6. 5-7. 5之間。提取液轉移至SJN上海定康三效濃縮器在55°C蒸發(fā)至比重在I. 35時停止?jié)饪s。獲得含有海藻碘I. 2-1. 5%的海藻碘提取液。實施例2取100千克自然生長的淡干馬尾藻或淡干葉托馬尾藻)，用水沖洗去掉雜質和外來物。用切碎機將表面不含水分的控干馬尾藻切成0. 5-1. OCM的小塊，HS-350型304#不銹鋼萬能通用粉磨機磨成80目粉末。在具有攪拌功能不銹鋼混料罐中200千克水，攪拌3小時。靜置36小時至馬尾藻完全膨脹變軟后，通過下料口進入ATS高壓細胞破碎機中破碎成粘稠的帶有部分藻渣的粘稠液體。繼續(xù)轉移至不銹鋼混料罐中繼續(xù)加入400千克水溶液室溫攪拌提取24小時后從出料口轉移至臥螺沉降離心機以IOOOrpm速度離心10分鐘，分離出提取液A和藻渣。將藻渣轉移至不銹鋼提取罐中(約10千克藻渣)加入20千克95%的乙醇室溫攪拌提取12小時，普通型離心機以500-800rpm速度離心5min，分離提取液B和藻渣。藻渣繼續(xù)加入2mol/L鹽酸IOL和0. IL 40%甲醛溶液室溫攪拌提取3h。普通型離心機以500-800rpm速度離心5min，獲得提取液C和藻渣。在藻渣(大約6千克)中加入6千克化學純碳酸氫鈉(NaHC03)，90°C烘干I. Oh。烘干后藻渣放入馬弗爐內400°C灼燒I. 2h。在灼燒后的藻渣灰分加入IL水，通過G3漏斗。G3漏斗通過液與上述所有提取液(A+B+C)混合攪拌，邊攪拌邊加入10% Na OH溶液中和調節(jié)pH在6. 5-7. 5之間。提取液轉移至SJN上海定康三效濃縮器在60°C蒸發(fā)至比重在I. 35時停止?jié)饪s。獲得含有海藻碘I. 1-1. 4%的海藻碘提取液。實施例3取100千克自然生長的淡干馬尾藻，用水沖洗去掉雜質和外來物。用切碎機將表面不含水分的控干馬尾藻切成0. 5-1. OCM的小塊，HS-350型304#不銹鋼萬能通用粉磨機磨成80目粉末。在具有攪拌功能不銹鋼混料罐中200千克水，攪拌3小時。靜置36小時至馬尾藻完全膨脹變軟后，通過下料口進入ATS高壓細胞破碎機中破碎成粘稠的帶有部分藻渣的粘稠液體。繼續(xù)取100千克自然生長的淡干馬尾藻重復上述的操作，進入ATS高壓細胞破碎機中破碎成粘稠的帶有部分藻渣的粘稠液體。此步驟再繼續(xù)重復2次，獲得4元提取后的細胞破碎溶液。此工藝是根據(jù)產業(yè)化連續(xù)提取的要求制定。將上述4元提取細胞破碎后溶液，轉移至不銹鋼混料罐中繼續(xù)加入800千克水溶液室溫攪拌提取36小時后從出料口轉移至臥螺沉降離心機以IOOOrpm速度離心10分鐘，分離出提取液A和藻渣。將藻渣轉移至不銹鋼提取罐中(約33千克藻渣)加入90千克95%的乙醇室溫攪拌提取12小時，采用普通型離心機以500-800rpm速度離心5min，分離提取液B和藻渣。藻渣繼續(xù)加入2mol/L鹽酸40L和0. IL 40%甲醛溶液室溫攪拌提取3h。采用普通型離心機以500-800rpm速度離心5min，獲得提取液C和藻渣。在藻渣(大約30千克)中加入30千克化學純碳酸氫鈉(NaHCO3)，85°C烘干I. 5h。烘干后藻渣放入馬弗爐內450°C灼燒I. 2h。在灼燒后的藻渣灰分加入IL水，通過G3漏斗。G3漏斗通過液與上述所有提取液(A+B+C)混合攪拌，邊攪拌邊加入10% NaOH溶液中和調節(jié)pH在6. 5-7. 5之間。提取液轉移至SJN上海定康三效濃縮器在65°C蒸發(fā)至比重在I. 36時停止?jié)饪s。獲得含有海藻碘4. 5-5. 5%的海藻碘提取液。實施例4取100千克人工養(yǎng)殖的淡干海帶，用水沖洗去掉雜質和外來物。用切碎機將表面不含水分的控干海帶切成1-2CM的小塊，HS-350型304#不銹鋼萬能通用粉磨機磨成60目粉末。在具有攪拌功能不銹鋼混料罐中250千克水，攪拌3小時。靜置20小時至海帶完全膨脹變軟后，通過下料口進入ATS高壓細胞破碎機中破碎成粘稠的帶有部分藻渣的粘稠液體。此步驟再繼續(xù)重復2次，獲得4元提取后的細胞破碎溶液。將上述破碎液繼續(xù)轉移至不銹鋼混料罐中繼續(xù)加入1200千克水溶液室溫攪拌提取30小時后從出料口轉移至臥螺沉降離心機以IOOOrpm離心15分鐘，分離出提取液A和藻渣。將藻渣轉移至不銹鋼提取罐中(約40千克藻渣)加入80千克95%的乙醇室溫攪拌提取12小時，采用普通型離心機以500-800rpm速度離心8min，分離提取液B和藻渣。藻渣繼續(xù)加入lmol/L鹽酸40L和IL 40%甲醛溶液室溫攪拌提取lh。采用普通型離心機以500-800rpm速度離心8min，獲得提取液C和藻渣。在藻渣(大約30千克)中加入30千克化學純碳酸氫鈉(NaHC03)，90°C烘干I. Oh。烘干后藻渣放入馬弗爐內480°C灼燒I. 5h。在灼燒后的藻渣灰分加入IL水，通過G3漏斗。G3漏斗通過液與上述所有提取液(A+B+C)混合攪拌，邊攪拌邊加入10% NaOH溶液中和調節(jié)pH在6. 5-7. 5之間。提取液轉移至SJN上海定康三效濃縮器在60°C蒸發(fā)至比重在I. 34時停止?jié)饪s。獲得含有海藻碘5. 5—6.5%(質量百分比)的海藻碘提取液。實施例5取100千克人工養(yǎng)殖含水量在85%的新鮮海帶，用水沖洗去掉雜質和外來物。用切碎機將表面不含水分的控干海帶切成1-2CM的小塊。在具有攪拌功能不銹鋼混料罐中60千克水，攪拌3小時。靜置20小時至海帶完全膨脹變軟后，通過下料口進入ATS高壓細胞破碎機中破碎成粘稠的帶有部分藻渣的粘稠液體。繼續(xù)轉移至不銹鋼混料罐中繼續(xù)加入100千克水溶液室溫攪拌提取24小時后從出料口轉移至臥螺沉降離心機以IOOOrpm速度離心15分鐘，分離出提取液A和藻渣。將藻渣轉移至不銹鋼提取罐中(約1.5千克藻渣)加入4千克95%的乙醇室溫攪拌提取9小時，采用普通型離心機500-800rpm速度離心8min，分離提取液B和藻渣。藻渣繼續(xù)加入lmol/L鹽酸IOL和0. IL 40 %甲醛溶液室溫攪拌提取Ih0采用普通型離心機以500-800rpm速度離心8min,獲得提取液C和藻洛。在藻洛(大約
I.0千克)中加入I. 0千克化學純碳酸氫鈉(NaHC03)，85°C烘干I. 5h。烘干后藻渣放入馬弗爐內4501灼燒1.011。在灼燒后的藻渣灰分加入 IL水，通過G 3漏斗。G3漏斗通過液與上述所有提取液(A+B+C)混合攪拌，邊攪拌邊加入10% NaOH溶液中和調節(jié)pH在6. 5-7. 5之間。提取液轉移至SJN上海定康三效濃縮器在65°C蒸發(fā)至比重在I. 35時停止?jié)饪s。獲得含有海藻碘0.2-0. 3% (質量百分比)的海藻碘提取液。
權利要求
1.一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于 1)將原料褐藻粉碎并加入原料干藻重量2-4倍的水提取攪拌3-5h，靜置20-36h到完全膨脹軟化后通過高壓細胞破碎機破碎1-4次，待用； 2)將上述破碎后的細胞破碎溶液與其1-2倍體積的水，室溫攪拌提取24小時，而后離心； 3)將上述離心所得濾渣中加入其1-3倍(V/V)體積的95%(質量百分比)乙醇常溫提取8-12小時，而后離心； 4)將上述離心所得濾渣中加入濾渣1-2倍(V/V)體積的l_3mol/L鹽酸和濾渣重量0.1-1%的甲醛溶液，于室溫攪拌混合提取1-3小時，而后離心； 5)將上述離心所得濾渣中加入與藻渣同等重量的碳酸氫鈉(NaHC03)，在85°C_90°C烘干0. 5-1. 5h，烘干后于馬弗爐內450-480°C灼燒1_1. 5h，而后將灼燒后的藻渣用水溶解并過濾分離，所得濾液與步驟2)、3)和4)離心所得提取液混合，混合后濃縮在55-65°C蒸發(fā)至比重在I. 30-1. 40時，即得到海藻碘提取液。
2.按權利要求I所述的從海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于所述步驟I)將原料褐藻清洗除去附著的微生物及沙礫，而后切成l_2cm小塊用通用粉磨機磨成60-80目粉末。
3.按權利要求I所述的從海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于所述褐藻為海帶、葉托馬尾藻或馬尾藻。
4.按權利要求I所述的從海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于所述步驟5)所得濾液與步驟2)、3)和4)離心所得提取液混合，混合后加入10% (W/V)NaOH溶液中和，至pH 在 6. 5-7. 5 之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及海藻化工及海藻加工以及海藻化學領域，具體地說是一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法。具體為將原料褐藻粉碎并加入原料干藻重量2-4倍的水提取攪拌3-5h，靜置20-36h到完全膨脹軟化后細胞破碎1-4次，將細胞破碎溶液與其1-2倍體積的水，室溫攪拌提取24小時，而后離心所得濾渣中加入其1-3倍(V/V)體積的95％(質量百分比)乙醇常溫提取8-12小時再次離心，取濾渣并加入其1-2倍(V/V)體積的鹽酸和濾渣重量1％的甲醛溶液，于室溫攪拌混合提取1-3小時，而后離心所得濾渣中加入與藻渣同等重量的碳酸氫鈉，在低于90℃烘干0.5-1.5h，烘干后于馬弗爐內450-480℃灼燒1-1.5h，而后將灼燒后的藻渣用水溶解并過濾分離，所得濾液與上述各分離所得提取液混合，混合后濃縮在55-65℃蒸發(fā)至比重在1.30-1.40時，即得到海藻碘提取液。本發(fā)明提取方法使用細胞破碎技術，不需要加熱提取，方法簡化，設備簡單。化學試劑的使用量與傳統(tǒng)工藝大大減少，節(jié)約了能源降低了成本。
文檔編號C01B7/16GK102627260SQ201110432239
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權日2011年12月21日
發(fā)明者孫曉霆, 左敏, 李繼明, 陳學德 申請人:益鹽堂(應城)健康鹽制鹽有限公司