專利名稱：利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種植物蛋白質(zhì)和膳食纖維的提取工藝，特別是一種利用海帶渣提取 蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝。
背景技術(shù)：
在我國，海帶加工目前已形成了以褐藻膠、甘露醇、碘為主要產(chǎn)品的工業(yè)體系。按 干物質(zhì)計，以上產(chǎn)品中，海帶的工業(yè)利用率僅達(dá)30%左右，還有50%以上的成份成為廢棄 物。大量富含有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)鹽的廢棄物被排放，已成為水體富營養(yǎng)化和赤潮誘發(fā)的潛在因 素，給海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)帶來破壞和影響。在這種情況下，提高海帶資源的綜合利用效率 顯得很有必要。海帶渣是用海帶為原料生產(chǎn)海藻酸鈉、甘露醇、碘工藝過程中的殘渣，成分分析發(fā) 現(xiàn)藻渣中含有大量的粗纖維、粗蛋白、灰分，是一種寶貴的自然資源。目前海帶渣的利用除 少部分用作飼料外，用作飼料的海帶渣由于纖維素及灰分含量太高而無法推廣，所以大部 分的海帶渣是作為廢棄物掩埋、堆肥等，利用效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡單合理、有 效提高海帶渣的利用率的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝。發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種利用海 帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其特點是，其步驟如下(1)原料處理取海帶加工過程中產(chǎn)生的固體殘渣，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾或擠壓機(jī)擠壓 后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量低于20%，然后粉碎至粒度至10-80目，即得海帶渣粉；(2)堿處理將海帶渣粉投入濃度為0. 1-2. 5mol/L的氫氧化鈉溶液或純堿溶液中 進(jìn)行浸泡、攪拌處理；海帶渣粉與氫氧化鈉溶液或純堿溶液的重量體積比(單位g/ml，全 文同)為1 3-30，處理溫度為10-100°C，處理時間為20min-20h ；處理結(jié)束后，對處理物 料進(jìn)行壓濾得堿處理濾液和堿處理濾渣；(3)酸處理向堿處理濾渣中加入濃度為0. 1-2. Omol/L鹽酸溶液進(jìn)行浸泡、攪拌 處理，堿處理濾渣與鹽酸溶液的重量體積比為1 3-30，處理溫度為10-90°C，處理時間為 20min-20h ；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得酸處理濾渣和酸處理濾液，將酸處理濾液 與堿處理濾液合并得酸堿液；(4)成品制得調(diào)節(jié)酸堿液的PH至2-7后，向其中添加適量的甲殼素絮凝劑，常溫 下放置2-48h后，在酸堿液底部形成蛋白質(zhì)沉淀；離心收集蛋白質(zhì)沉淀，干燥，得產(chǎn)品粗蛋 白粉；取酸處理濾渣，用濃度為0. 1-5%的漂白劑溶液進(jìn)行漂白，酸處理濾渣與漂白劑溶液 的重量體積比為1 3-50，控制漂白物料的pH為6-11，漂白處理2-50h;漂白后進(jìn)行過濾、 水洗、干燥處理，即得到產(chǎn)品膳食纖維。以上所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其優(yōu)選的技術(shù)方案如下
(1)原料處理取海帶加工過程中產(chǎn)生的固體殘渣，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾或擠壓機(jī)擠壓 后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量為10-20%即得原料海帶渣；然后將海帶渣粉碎至粒度 至20-60目，得海帶渣粉；(2)堿處理將海帶渣粉投入濃度為0. 5-2. Omol/L的氫氧化鈉溶液或純堿溶液中 進(jìn)行浸泡、攪拌處理；海帶渣粉與氫氧化鈉溶液或純堿溶液的重量體積比為1 10-20，處 理溫度為20-80°C，處理時間為40min-10h ；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得堿處理濾 液和堿處理濾渣；(3)酸處理向堿處理濾渣中加入濃度為0. 5-1. 5mol/L鹽酸溶液進(jìn)行浸泡、攪拌 處理，堿處理濾渣與鹽酸溶液的重量體積比為1 10-20，處理溫度為20-80°C，處理時間為 40min-10h ；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得酸處理濾渣和酸處理濾液，將酸處理濾液 與堿處理濾液合并得酸堿液；(4)成品制得調(diào)節(jié)酸堿液的PH至3-6后，向其中添加適量的甲殼素絮凝劑，常溫 下放置5-40h后，在酸堿液底部形成蛋白質(zhì)沉淀；離心收集蛋白質(zhì)沉淀，干燥，得產(chǎn)品粗蛋 白粉；取酸處理濾渣，用濃度為0. 5-2%的漂白劑溶液進(jìn)行漂白，酸處理濾渣與漂白劑溶液 的重量體積比為1 10-30，控制漂白物料的pH為7-10，漂白處理5-40h ；漂白后進(jìn)行過濾、 水洗、干燥處理，即得到產(chǎn)品膳食纖維。以上所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝技術(shù)方案的步驟(3)中，在 對堿處理濾渣進(jìn)行浸泡、攪拌處理前，可以用清水對堿處理濾渣進(jìn)行清洗，壓濾，并將濾液 合并至堿處理濾液中。以上所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝技術(shù)方案的步驟(3)中，可 以用清水洗滌酸處理濾渣，壓濾，再將濾液合并至酸堿液中。以上所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝技術(shù)方案的步驟(4)中，所 述的漂白劑優(yōu)選為次氯酸鈉、過氧化氫或臭氧。本發(fā)明的原料海帶渣是用海帶為原料生產(chǎn)海藻酸鈉、甘露醇、碘工藝過程中的殘 渣。例如海藻酸鈉的生產(chǎn)過程中，浸泡后的海帶經(jīng)過堿液消化，過濾得到的不溶性組分，以 及膠液稀釋后漂浮的懸浮性固體均可作為原料海帶渣。初步原料分析得出，在海帶渣中，蛋 白質(zhì)的含量為23. 68% (凱氏定氮法)左右，灰分含量為21.0% (灼燒法)左右，粗纖維的 含量最多，達(dá)到45. 2% (弱酸弱堿法)左右。由此可見，在海帶渣中含量最大的成分是纖維 素和蛋白質(zhì)。經(jīng)檢測，用本發(fā)明方法制得的粗蛋白粉的蛋白質(zhì)含量大于40% (干重)，制得的 膳食纖維中纖維素含量大于60% (干重)，制取的膳食纖維樣品持水力和膨脹力分別為 504. 25%和4. 2ml/g，大于常用小麥麩皮膳食纖維持水力400%，膨脹力4ml/g，不溶性膳 食纖維的含量80 %。本發(fā)明工藝簡單合理，可以有效地對海帶渣進(jìn)行綜合利用，可以將海帶 固形物的利用率由30%提高到45%以上。本發(fā)明工藝得到的蛋白質(zhì)可用于飼料行業(yè)，膳食 纖維可作為食品添加劑應(yīng)用。
具體實施例方式以下進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解 本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。
實施例1。一種利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其步驟如下(1)原料處理取海帶加工過程中產(chǎn)生的固體殘渣，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾或擠壓機(jī)擠壓 后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量低于20%，然后粉碎至粒度至10目，即得海帶渣粉；(2)堿處理將海帶渣粉投入濃度為0. lmol/L的氫氧化鈉溶液或純堿溶液中進(jìn)行 浸泡、攪拌處理；海帶渣粉與氫氧化鈉溶液或純堿溶液的重量體積比為1 3，處理溫度為 10°C，處理時間為20min ；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得堿處理濾液和堿處理濾渣；(3)酸處理向堿處理濾渣中加入濃度為0. lmol/L鹽酸溶液進(jìn)行浸泡、攪拌處理， 堿處理濾渣與鹽酸溶液的重量體積比為1 3，處理溫度為10°C，處理時間為20min ；處理 結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得酸處理濾渣和酸處理濾液，將酸處理濾液與堿處理濾液合 并得酸堿液；(4)成品制得調(diào)節(jié)酸堿液的PH至2后，向其中添加適量的甲殼素絮凝劑，常溫下 放置2h后，在酸堿液底部形成蛋白質(zhì)沉淀；離心收集蛋白質(zhì)沉淀，干燥，得產(chǎn)品粗蛋白粉； 取酸處理濾渣，用濃度為0. 的漂白劑溶液進(jìn)行漂白，酸處理濾渣與漂白劑溶液的重量體 積比為1 3，控制漂白物料的pH為6，漂白處理2h;漂白后進(jìn)行過濾、水洗、干燥處理，即 得到產(chǎn)品膳食纖維。實施例2。一種利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其步驟如下(1)原料處理取海帶加工過程中產(chǎn)生的固體殘渣，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾或擠壓機(jī)擠壓 后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量低于20%，然后粉碎至粒度至80目，即得海帶渣粉；(2)堿處理將海帶渣粉投入濃度為2. 5mol/L的氫氧化鈉溶液或純堿溶液中進(jìn)行 浸泡、攪拌處理；海帶渣粉與氫氧化鈉溶液或純堿溶液的重量體積比為1 30，處理溫度為 100°C，處理時間為20h ；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得堿處理濾液和堿處理濾渣；(3)酸處理向堿處理濾渣中加入濃度為2. Omol/L鹽酸溶液進(jìn)行浸泡、攪拌處理， 堿處理濾渣與鹽酸溶液的重量體積比為1 30，處理溫度為90°C，處理時間為20h;處理結(jié) 束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得酸處理濾渣和酸處理濾液，將酸處理濾液與堿處理濾液合并 得酸堿液；(4)成品制得調(diào)節(jié)酸堿液的PH至7后，向其中添加適量的甲殼素絮凝劑，常溫下 放置2-48h后，在酸堿液底部形成蛋白質(zhì)沉淀；離心收集蛋白質(zhì)沉淀，干燥，得產(chǎn)品粗蛋白 粉；取酸處理濾渣，用濃度為5%的漂白劑溶液進(jìn)行漂白，酸處理濾渣與漂白劑溶液的重量 體積比為1 50，控制漂白物料的pH為11，漂白處理50h;漂白后進(jìn)行過濾、水洗、干燥處 理，即得到產(chǎn)品膳食纖維。實施例3。一種利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其步驟如下(1)原料處理取海帶加工過程中產(chǎn)生的固體殘渣，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾或擠壓機(jī)擠壓 后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量為15%，然后粉碎至粒度至40目，即得海帶渣粉；(2)堿處理將海帶渣粉投入濃度為1. Omol/L的氫氧化鈉溶液或純堿溶液中進(jìn)行 浸泡、攪拌處理；海帶渣粉與氫氧化鈉溶液或純堿溶液的重量體積比為1 15，處理溫度為 40°C，處理時間為5h ；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得堿處理濾液和堿處理濾渣；(3)酸處理向堿處理濾渣中加入濃度為1. 0mol/L鹽酸溶液進(jìn)行浸泡、攪拌處理， 堿處理濾渣與鹽酸溶液的重量體積比為1 15，處理溫度為40°C，處理時間為5h;處理結(jié) 束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得酸處理濾渣和酸處理濾液，將酸處理濾液與堿處理濾液合并得酸堿液；(4)成品制得調(diào)節(jié)酸堿液的PH至4. 5后，向其中添加適量的甲殼素絮凝劑，常溫 下放置24h后，在酸堿液底部形成蛋白質(zhì)沉淀；離心收集蛋白質(zhì)沉淀，干燥，得產(chǎn)品粗蛋白 粉；取酸處理濾渣，用濃度為2%的漂白劑溶液進(jìn)行漂白，酸處理濾渣與漂白劑溶液的重量 體積比為1 25，控制漂白物料的pH為9，漂白處理24h;漂白后進(jìn)行過濾、水洗、干燥處理， 即得到產(chǎn)品膳食纖維。實施例4。一種利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其步驟如下(1)原料處理取海帶加工過程中產(chǎn)生的固體殘渣，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾或擠壓機(jī)擠壓 后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量為10%即得原料海帶渣；然后將海帶渣粉碎至粒度至20 目，得海帶渣粉；(2)堿處理將海帶渣粉投入濃度為0. 5mol/L的氫氧化鈉溶液或純堿溶液中進(jìn)行 浸泡、攪拌處理；海帶渣粉與氫氧化鈉溶液或純堿溶液的重量體積比為1 10，處理溫度為 20°C，處理時間為40min ；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得堿處理濾液和堿處理濾渣；(3)酸處理向堿處理濾渣中加入濃度為0. 5mol/L鹽酸溶液進(jìn)行浸泡、攪拌處理， 堿處理濾渣與鹽酸溶液的重量體積比為1 10，處理溫度為20°C，處理時間為40min;處理 結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得酸處理濾渣和酸處理濾液，將酸處理濾液與堿處理濾液合 并得酸堿液；(4)成品制得調(diào)節(jié)酸堿液的PH至3后，向其中添加適量的甲殼素絮凝劑，常溫下 放置5h后，在酸堿液底部形成蛋白質(zhì)沉淀；離心收集蛋白質(zhì)沉淀，干燥，得產(chǎn)品粗蛋白粉； 取酸處理濾渣，用濃度為0. 5%的漂白劑溶液進(jìn)行漂白，酸處理濾渣與漂白劑溶液的重量體 積比為1 10，控制漂白物料的pH為7，漂白處理5h;漂白后進(jìn)行過濾、水洗、干燥處理，即 得到產(chǎn)品膳食纖維。實施例5。一種利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其步驟如下(1)原料處理取海帶加工過程中產(chǎn)生的固體殘渣，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾或擠壓機(jī)擠壓 后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量為20%即得原料海帶渣；然后將海帶渣粉碎至粒度至60 目，得海帶渣粉；(2)堿處理將海帶渣粉投入濃度為2. Omol/L的氫氧化鈉溶液或純堿溶液中進(jìn)行 浸泡、攪拌處理；海帶渣粉與氫氧化鈉溶液或純堿溶液的重量體積比為1 20，處理溫度為 80°C，處理時間為IOh ；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得堿處理濾液和堿處理濾渣；(3)酸處理向堿處理濾渣中加入濃度為1. 5mol/L鹽酸溶液進(jìn)行浸泡、攪拌處理， 堿處理濾渣與鹽酸溶液的重量體積比為1 20，處理溫度為80°C，處理時間為IOh ；處理結(jié) 束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得酸處理濾渣和酸處理濾液，將酸處理濾液與堿處理濾液合并 得酸堿液；(4)成品制得調(diào)節(jié)酸堿液的PH至6后，向其中添加適量的甲殼素絮凝劑，常溫下 放置40h后，在酸堿液底部形成蛋白質(zhì)沉淀；離心收集蛋白質(zhì)沉淀，干燥，得產(chǎn)品粗蛋白粉； 取酸處理濾渣，用濃度為2 %的漂白劑溶液進(jìn)行漂白，酸處理濾渣與漂白劑溶液的重量體積 比為1 30，控制漂白物料的pH為10，漂白處理40h;漂白后進(jìn)行過濾、水洗、干燥處理，即 得到產(chǎn)品膳食纖維。實施例6。實施例1-5任何一項所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝的步驟(3)中，在對堿處理濾渣進(jìn)行浸泡、攪拌處理前，用清水對堿處理濾渣進(jìn)行清洗，壓 濾，并將濾液合并至堿處理濾液中。實施例6。實施例1-5任何一項所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝 的步驟(3)中，用清水洗滌酸處理濾渣，壓濾，再將濾液合并至酸堿液中。實施例7。實施例1-5任何一項所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝 的步驟(4)中，所述的漂白劑為次氯酸鈉、過氧化氫或臭氧。
權(quán)利要求
一種利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其特征在于，其步驟如下(1)原料處理取海帶加工過程中產(chǎn)生的固體殘渣，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾或擠壓機(jī)擠壓后得到渣滓，渣滓干燥至水分含量低于20％，然后粉碎至粒度至10 80目，即得海帶渣粉；(2)堿處理將海帶渣粉投入濃度為0.1 2.5mol/L的氫氧化鈉溶液或純堿溶液中進(jìn)行浸泡、攪拌處理；海帶渣粉與氫氧化鈉溶液或純堿溶液的重量體積比為1∶3 30，處理溫度為10 100℃，處理時間為20min 20h；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得堿處理濾液和堿處理濾渣；(3)酸處理向堿處理濾渣中加入濃度為0.1 2.0mol/L鹽酸溶液進(jìn)行浸泡、攪拌處理，堿處理濾渣與鹽酸溶液的重量體積比為1∶3 30，處理溫度為10 90℃，處理時間為20min 20h；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得酸處理濾渣和酸處理濾液，將酸處理濾液與堿處理濾液合并得酸堿液；(4)成品制得調(diào)節(jié)酸堿液的pH至2 7后，向其中添加適量的甲殼素絮凝劑，常溫下放置2 48h后，在酸堿液底部形成蛋白質(zhì)沉淀；離心收集蛋白質(zhì)沉淀，干燥，得產(chǎn)品粗蛋白粉；取酸處理濾渣，用濃度為0.1 5％的漂白劑溶液進(jìn)行漂白，酸處理濾渣與漂白劑溶液的重量體積比為1∶3 50，控制漂白物料的pH為6 11，漂白處理2 50h；漂白后進(jìn)行過濾、水洗、干燥處理，即得到產(chǎn)品膳食纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其特征在于，其 步驟如下(1)原料處理取海帶加工過程中產(chǎn)生的固體殘渣，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾或擠壓機(jī)擠壓后 得到渣滓，渣滓干燥至水分含量為10-20%即得原料海帶渣；然后將海帶渣粉碎至粒度至 20-60目，得海帶渣粉；(2)堿處理將海帶渣粉投入濃度為0.5-2. Omol/L的氫氧化鈉溶液或純堿溶液中進(jìn)行 浸泡、攪拌處理；海帶渣粉與氫氧化鈉溶液或純堿溶液的重量體積比為1 10-20，處理溫 度為20-80°C，處理時間為40min-10h ；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得堿處理濾液和 堿處理濾渣；(3)酸處理向堿處理濾渣中加入濃度為0.5-1. 5mol/L鹽酸溶液進(jìn)行浸泡、攪拌處 理，堿處理濾渣與鹽酸溶液的重量體積比為1 10-20，處理溫度為20-80°C，處理時間為 40min-10h ；處理結(jié)束后，對處理物料進(jìn)行壓濾得酸處理濾渣和酸處理濾液，將酸處理濾液 與堿處理濾液合并得酸堿液；(4)成品制得調(diào)節(jié)酸堿液的pH至3-6后，向其中添加適量的甲殼素絮凝劑，常溫下放 置5-40h后，在酸堿液底部形成蛋白質(zhì)沉淀；離心收集蛋白質(zhì)沉淀，干燥，得產(chǎn)品粗蛋白粉； 取酸處理濾渣，用濃度為0. 5-2%的漂白劑溶液進(jìn)行漂白，酸處理濾渣與漂白劑溶液的重量 體積比為1 10-30，控制漂白物料的pH為7-10，漂白處理5-40h ；漂白后進(jìn)行過濾、水洗、 干燥處理，即得到產(chǎn)品膳食纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其特征在于 步驟(3)中，在對堿處理濾渣進(jìn)行浸泡、攪拌處理前，用清水對堿處理濾渣進(jìn)行清洗，壓濾， 并將濾液合并至堿處理濾液中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其特征在于 步驟(3)中，用清水洗滌酸處理濾渣，壓濾，再將濾液合并至酸堿液中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其特征在于 步驟(4)中，所述的漂白劑為次氯酸鈉、過氧化氫或臭氧。
全文摘要
一種利用海帶渣提取蛋白質(zhì)和膳食纖維的工藝，其特征在于取海帶加工過程中產(chǎn)生的固體殘渣處理得海帶渣粉；將海帶渣粉投入堿性溶液中進(jìn)行浸泡攪拌處理；對處理物料進(jìn)行壓濾得堿處理濾液和堿處理濾渣；向堿處理濾渣中加入鹽酸溶液進(jìn)行浸泡攪拌處理，對處理物料進(jìn)行壓濾得酸處理濾渣和酸處理濾液，將酸處理濾液與堿處理濾液合并得酸堿液；調(diào)節(jié)酸堿液的pH，添加甲殼素絮凝劑，放置，在酸堿液底部形成蛋白質(zhì)沉淀；離心收集蛋白質(zhì)沉淀，干燥得產(chǎn)品粗蛋白粉；取酸處理濾渣，用漂白劑溶液進(jìn)行漂白，漂白后進(jìn)行過濾、水洗、干燥處理，即得到產(chǎn)品膳食纖維。它工藝簡單合理，有效地對海帶渣進(jìn)行綜合利用，可以將海帶固形物的利用率提高到45％以上。
文檔編號A23L1/28GK101904413SQ20101021890
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者張俊杰, 李志凌, 段蕊, 秦松, 趙玉山 申請人:淮海工學(xué)院;山東東方海洋科技股份有限公司;中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所