一種利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法，江蘺經(jīng)浸泡后，加入纖維素酶、蛋白酶進(jìn)行酶解，濾去酶解液得到江蘺渣；江蘺渣經(jīng)漂白、酸化、洗滌處理后，加入適量水95℃水煮提膠、滅酶活；趁熱過(guò)濾膠液，向該熱膠液中迅速加入2～3倍體積95%的乙醇進(jìn)行醇沉，離心或過(guò)濾出沉淀，再用無(wú)水乙醇脫水2次，烘干得到瓊脂產(chǎn)品。通過(guò)清潔、高效的生物酶處理技術(shù)將江蘺中的主要成分瓊脂分離出來(lái)，克服了傳統(tǒng)堿處理技術(shù)的不足；在對(duì)江蘺渣提膠之前用過(guò)氧化氫代替次氯酸鈉進(jìn)行漂白處理，漂白效果顯著，并且摒棄了次氯酸鈉法漂白所帶來(lái)的氯離子殘留和污染問(wèn)題；最后采用簡(jiǎn)便易行的醇沉法將瓊脂迅速地從膠液中沉淀出來(lái)，大大縮減了生產(chǎn)周期和成本。
【專利說(shuō)明】一種利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋資源深加工與綜合利用領(lǐng)域，涉及一種利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]江籬是目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)瓊脂的主要原料之一，過(guò)去幾十年里，堿處理一度成為江籬生產(chǎn)瓊膠過(guò)程中必不可少的工序。總結(jié)概括國(guó)內(nèi)外對(duì)江籬堿處理方法主要有三種類型，即低溫濃堿法、中溫濃堿法、高溫稀堿法，該三種方法都不可避免地使用了 NaOH，這無(wú)疑給環(huán)境帶來(lái)一定的危害，同時(shí)隨著堿的價(jià)格上升和能源短缺等問(wèn)題逐漸凸顯，堿法提取瓊脂的高額成本問(wèn)題也使生產(chǎn)企業(yè)陷入進(jìn)退兩難的境地。尋求一種環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、節(jié)約的生物酶解技術(shù)已成為江籬瓊膠加工的必然方向。
[0003]酸化漂白是瓊脂生產(chǎn)過(guò)程中另一必不可少的工序，它不但影響產(chǎn)品的外觀色澤，而且對(duì)瓊膠產(chǎn)品的凝膠強(qiáng)度和出膠率有重要的影響。目前國(guó)內(nèi)江蘺藻的酸化漂白主要采用NaClO在強(qiáng)酸性條件下同時(shí)達(dá)到酸化和漂白的工藝路線，該法雖然能夠達(dá)到一定的漂白效果，但產(chǎn)品中不可避免的帶入氯離子，況且生產(chǎn)廢水中的氯離子處理問(wèn)題也是業(yè)界一大難題。傳統(tǒng)工藝在江蘺提膠直至干燥成品獲得的過(guò)程中，需要將膠條進(jìn)行反復(fù)的凍融、脫水后才能得到高品質(zhì)的瓊脂，此過(guò)程操作復(fù)雜，且由于膠條水分過(guò)多使得干燥過(guò)程較為漫長(zhǎng)，不利于大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]因此，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有堿處理技術(shù)的不足，研究探索出一種清潔、無(wú)污染的生物酶處理技術(shù)對(duì)江蘺進(jìn)行前處理，從濾渣中高效地提取出瓊脂；針對(duì)氯離子殘留問(wèn)題，以零殘留、無(wú)危害的過(guò)氧化氫進(jìn)行脫色試驗(yàn)，達(dá)到了與NaClO同等漂白效果；針對(duì)凍融工序的繁瑣性，提出簡(jiǎn)便易行的醇沉法，大大縮減了生產(chǎn)周期和成本。這對(duì)提高我國(guó)江蘺加工業(yè)的水平、降低生產(chǎn)成本、控制環(huán)境污染具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種從江蘺中提取瓊脂的方法，具有環(huán)保無(wú)公害的特點(diǎn)，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)上的缺點(diǎn)，快速而有效地從江蘺中提取高品質(zhì)瓊脂。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種以江蘺為原料酶法提取瓊脂的方法，通過(guò)生物酶預(yù)處理，將江蘺中除瓊脂以外的巖藻多糖、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)預(yù)先除去，剩余為以瓊脂為主的粗品，然后進(jìn)行精制工序，最終獲得高強(qiáng)度的瓊脂粉產(chǎn)品。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)工藝強(qiáng)堿、高溫、氯離子殘留、反復(fù)凍融等問(wèn)題，使操作更簡(jiǎn)單、溫和，適用于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
[0007]所述方法的具體實(shí)施工藝如下:
江蘺預(yù)先剪碎并用萬(wàn)能粉碎機(jī)打成粉末狀，然后按料液比1:8~1:14加入水，浸泡1~3 h。將浸泡后的江蘺液調(diào)節(jié)pH值為3.5~6.5，按江蘺重量加入0.05~0.5%的纖維素酶，于40~65°C下反應(yīng)5~10 h;然后將pH值調(diào)為8~10，加入0.01~0.2%的復(fù)合蛋白酶，于40~65°C下反應(yīng)I~4 h。[0008]酶解結(jié)束后，離心分離，得到江蘺渣。江蘺渣預(yù)先用2~4倍體積的水清洗兩遍(該清洗液可回用于下批次江蘺的浸泡)，然后向料洛中加入8~25倍體積的水,用0.5 mo I/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH 8~10，加入雙氧水使其質(zhì)量濃度達(dá)到0.06~0.20%，漂白3~10 min ；漂白結(jié)束后加入IM鹽酸溶液使體系的HCl濃度為0.30~1.25%，此過(guò)程不斷攪拌3~6min,去除大部分的可溶性雜質(zhì)及色素；酸化處理結(jié)束后立即用清水洗滌至中性，備用。
[0009]向漂白去雜后的江蘺渣中加入適量水，于95°C水浴中煮I h，趁熱過(guò)濾，濾渣再加入一半體積的水進(jìn)行二次煮膠，合并兩次膠液，80°C以上濃縮至原體積的1/3，趁熱加入2~3倍體積95%的乙醇，過(guò)濾，用無(wú)水乙醇進(jìn)行2次脫水，40~60°C干燥該醇沉物，最后經(jīng)粉碎過(guò)篩即得瓊脂粉。所用乙醇均重復(fù)回收利用。
[0010]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明通過(guò)清潔、高效的生物酶處理技術(shù)將江蘺中的主要成分瓊脂分離出來(lái)，克服了傳統(tǒng)堿處理技術(shù)的不足；在對(duì)江蘺渣提膠之前用過(guò)氧化氫代替次氯酸鈉進(jìn)行漂白處理，漂白效果顯著，并且摒棄了次氯酸鈉法漂白所帶來(lái)的氯離子殘留和污染問(wèn)題；最后采用簡(jiǎn)便易行的醇沉法將瓊脂迅速地從膠液中沉淀出來(lái)，大大縮減了生產(chǎn)周期和成本。以上所述工藝的改進(jìn)從一定程度上提高了我國(guó)江蘺加工業(yè)的水平，同時(shí)在降低生產(chǎn)成本、控制環(huán)境污染方面也有顯著地效果。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
稱取江蘺100 g，剪碎并 用萬(wàn)能粉碎機(jī)打成粉末狀，加入1000 mL水，45°C浸泡2 h。將浸泡后的江蘺液調(diào)節(jié)pH值為5,加入80 mg纖維素酶,反應(yīng)6 h ;然后將pH值調(diào)為8~10,加入25 mg復(fù)合蛋白酶,反應(yīng)2 ho
[0012]酶解結(jié)束后，離心分離,得到江蘺洛，向該江蘺洛中加入800 mL水,用0.5 mo I/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 10，加入27.5%雙氧水2 mL，漂白5 min ;漂白結(jié)束后加入IM鹽酸溶液使體系的HCl濃度為0.8%，此過(guò)程不斷攪拌3 min，去除大部分的可溶性雜質(zhì)及色素；酸化處理結(jié)束后立即用清水洗滌至中性，備用。
[0013]向漂白去雜后的江蘺渣中加入300 11^7欠，于951:水浴中煮1 h，趁熱過(guò)濾，濾渣再加入一半體積的水進(jìn)行二次煮膠，合并兩次膠液，80°C以上濃縮至原體積的1/3，趁熱加入2倍體積95%的乙醇，過(guò)濾，用無(wú)水乙醇進(jìn)行2次脫水，50°C干燥該醇沉物，最后經(jīng)粉碎過(guò)篩即得瓊脂粉。
[0014]實(shí)施例2
稱取江蘺I kg，剪碎并用萬(wàn)能粉碎機(jī)打成粉末狀，加入8 1^水，501:浸泡1.5 h。將浸泡后的江蘺液調(diào)節(jié)pH值為4,加入1.0 g纖維素酶,反應(yīng)8 h ;然后將pH值調(diào)為8.5,加入
0.3 g復(fù)合蛋白酶，反應(yīng)2 h。
[0015]酶解結(jié)束后，離心分離，得到江蘺洛，向該江蘺洛中加入6 L水,用0.5 mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 10，加入27.5%雙氧水18 mL，漂白4 min ;漂白結(jié)束后加入IM鹽酸溶液使體系的HCl濃度為0.8%，此過(guò)程不斷攪拌3 min，去除大部分的可溶性雜質(zhì)及色素；酸化處理結(jié)束后立即用清水洗滌至中性，備用。
[0016]向漂白去雜后的江蘺渣中加入2 L水，于95°C水浴中煮I h，趁熱過(guò)濾，濾渣再加入一半體積的水進(jìn)行二次煮膠，合并兩次膠液，80°C以上濃縮至原體積的1/3，趁熱加入3倍體積95%的乙醇，過(guò)濾，用無(wú)水乙醇進(jìn)行2次脫水，50°C干燥該醇沉物，最后經(jīng)粉碎過(guò)篩即得 瓊脂粉。
【權(quán)利要求】
1.一種利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法，其特征在于:在粉碎浸泡后的江蘺液中加入纖維素酶、復(fù)合蛋白酶進(jìn)行酶解，在較低溫度下將江蘺中可溶性成分溶解于水相中，離心分離后，瓊脂仍保留在江蘺渣中；江蘺渣經(jīng)過(guò)漂白、酸化、清洗、煮膠、過(guò)濾、醇沉處理獲得高品質(zhì)瓊脂粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法，其特征在于:江蘺預(yù)先剪碎并用萬(wàn)能粉碎機(jī)打成粉末狀，然后按江蘺與水重量比1:8~1:14加入水，浸泡I~3 h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法，其特征在于所述的酶解:將浸泡后的江蘺液調(diào)節(jié)PH值為3.5~6.5，按江蘺重量加入0.05~0.5%的纖維素酶，于40~65°C下反應(yīng)5~10 h ;然后將pH值調(diào)為8~10，加入0.01~0.2%的復(fù)合蛋白酶，于40~65°C下反應(yīng)I~4 h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法，其特征在于所述的復(fù)合蛋白酶主要包括堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法，其特征在于所述的漂白、酸化、清洗處理:離心分離后的江蘺洛先用2~4倍體積的水清洗兩遍,然后用0.5 mo I/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH 8~10，加入雙氧水使其質(zhì)量濃度達(dá)到0.06~0.20%,漂白3~10 min ；漂白結(jié)束后加入IM鹽酸溶液使體系的HCl濃度為0.30~1.25%，此過(guò)程不斷攪拌3~6min，去除大部分的可溶性雜質(zhì)及色素；酸化處理結(jié)束后立即用清水洗滌至中性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法，其特征在于所述的煮膠、過(guò)濾、醇沉處理:向漂白去雜后的江蘺渣中加入適量水，于95°C水浴中煮I h，趁熱過(guò)濾，濾渣再加入一半體積的水進(jìn)行二次煮膠，合并兩次膠液，80°C以上濃縮至原體積的1/3，趁熱加入2~3倍體積95%的乙醇，過(guò)濾，用無(wú)水乙醇進(jìn)行2次脫水，40~60°C烘干得到瓊脂；以上所用乙醇均重復(fù)回收利用。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法，其特征在于所述的雙氧水質(zhì)量濃度為27.5%。
【文檔編號(hào)】C08B37/12GK103665195SQ201310693561
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】任憲君, 孫來(lái)娣, 張秋艷 申請(qǐng)人:青島福創(chuàng)環(huán)境科技有限公司