專利名稱：一種高粘度褐藻膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高粘度褐藻膠的制備方法。
背景技術(shù)：
褐藻膠是從海帶、馬尾藻、巨藻、泡葉藻中提取的一種重要的天然多糖，以其獨(dú)特的性能在食品、醫(yī)療衛(wèi)生、日化、紡織印染、生物技術(shù)及廢水處理等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，在食品工業(yè)中，褐藻膠不僅是一種安全的食品添加劑，而且可作為仿生食品或療效食品的基材，對(duì)預(yù)防結(jié)腸癌、心腦血管病、肥胖病以及鉛、鎘等在體內(nèi)的積累具有輔助療效作用。在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，應(yīng)用褐藻酸鈉制備的三維多孔海綿體可替代受損的組織和器官，用來作細(xì)胞或組織移植的基體。隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)食品安全的要求越來越高，褐藻膠在食品中的應(yīng)用越來越廣，高粘度褐藻膠由于具有更好的增稠穩(wěn)定性，其在食品中的應(yīng)用也越來越廣?，F(xiàn)行工藝提取褐藻膠需要加溫加堿消化、漂白、酸處理、加溫干燥等過程，降解嚴(yán)重。為了提高褐藻膠的粘度，通常通過篩選高粘度原料，采用低溫低堿消化、降低酸處理濃度時(shí)間、減少漂白用量、低溫干燥、縮短過程時(shí)間等生產(chǎn)工藝的調(diào)整，減少粘度降解。但畢竟這些調(diào)整是有限制的，因此，褐藻膠粘度都偏低，高粘度1%溶液達(dá)到1500mpa. s已經(jīng)非常困難，尤其夏季氣溫高，高粘度產(chǎn)品的生產(chǎn)更困難，滿足不了市場(chǎng)高粘度的需求。近年來，高粘度膠逐漸引起國內(nèi)外研究者的重視。專利CN101756083A利用褐藻酸鈉與食用鈣、葡萄糖酸內(nèi)酯制備褐藻酸鈉鈣離子果凍，其工藝基本上為將褐藻酸鈉加熱溶解，冷卻，脫泡，在加入食用鈣、葡萄糖酸內(nèi)酯溶解均勻，包裝。這種方法是一種常規(guī)的使用褐藻膠制備凝膠的方法。褐藻膠具有很好的增稠穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)從純粹流體到半流體直至凝膠的各種狀態(tài)。其中葡萄糖酸內(nèi)酯與食用鈣反應(yīng)，釋放出鈣離子與褐藻酸鈉反應(yīng)形成褐藻酸鈣凝膠。專利CN101423564A—種快速制備水凝膠的海藻酸鹽的制備，其工藝基本為將水溶性海藻酸鹽溶解，加入可溶性二價(jià)金屬鹽水溶液，脫水，干燥，粉碎。以上方法都使用褐藻酸鈉為原料先溶解，再凝膠。制備凝膠時(shí)， 鈣離子的加入量與加入時(shí)間及操作工藝都要嚴(yán)格限制，否則極易產(chǎn)生局部反應(yīng)，達(dá)不到應(yīng)有的凝膠效果；另外還引入了其他成分，影響純度。《食品加工》2002年第3期公開了“從海帶中提取高粘度海藻酸鈉”，該方法以海帶為原料，用常溫消化，離子交換脫鈣法提取高粘度海藻鈉，工藝流程為浸泡-切菜-消化-兌稀-過濾-漂白-鈣析-離子交換脫鈣-烘干-粉碎-成品。該方法使用氯化鈉與褐藻酸鈣反應(yīng)進(jìn)行離子交換脫鈣，但這是可逆反應(yīng)， 氯化鈉的引入不能得到根本祛除；而濕基狀態(tài)不溶性的褐藻酸鈣部分轉(zhuǎn)化成水溶性的褐藻酸鈉，這種高粘性物料給脫水和干燥造成很大困難。在實(shí)際生產(chǎn)中很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)高粘度褐藻膠的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種高粘度褐藻膠的制備方法，本發(fā)明是在褐藻酸中和轉(zhuǎn)化成褐藻膠的過程中，利用褐藻酸與碳酸鈣反應(yīng)生成褐藻酸鈣、CO2和水的性質(zhì)，在褐藻酸固相中和轉(zhuǎn)化成褐藻膠的過程中，先將褐藻酸少量轉(zhuǎn)化成褐藻酸鈣，再繼續(xù)加堿中和得到高粘度褐藻膠。使得制備的高粘度褐藻膠分子結(jié)構(gòu)中水溶性藻酸鹽單體與不溶性藻酸鹽單體形成嵌段共聚物，從而獲得均一的高粘度褐藻酸鹽產(chǎn)
P
ΡΠ O為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 一種高粘度褐藻膠的制備方法，所述方法包括以下步驟
(1)將褐藻消化提取褐藻酸，脫水至褐藻酸水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50-75%，粉碎；
(2)將粉碎后的褐藻酸加入中和反應(yīng)器中，攪拌，加入褐藻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%-3%的碳酸鈣，反應(yīng)10-20分鐘;
(3)反應(yīng)后的褐藻酸加堿繼續(xù)中和至完全轉(zhuǎn)化成褐藻膠；
(4)干燥、粉碎，制得高粘度褐藻膠。對(duì)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述步驟(1)中褐藻使用鮮或干無變質(zhì)的高粘度海帶、巨藻或其它褐藻。對(duì)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述步驟(1)中消化指將褐藻置于15°C -30°C下浸泡一定時(shí)間，并加入碳酸鈉40°C _50°C保溫消化5-8小時(shí)。對(duì)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述加入的碳酸鈉質(zhì)量為褐藻質(zhì)量的10%_25%。對(duì)技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述步驟O)中中和反應(yīng)為固相反應(yīng)，所述堿為粒度 100目以上的碳酸鈉或碳酸氫銨粉末。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
1、采用本發(fā)明褐藻酸的水分含量為50-75%，既可以防止由于水分偏低褐藻酸與鈣源發(fā)生局部反應(yīng)，又可以防止由于水分過高，生成的褐藻膠表面溶解，不利于后續(xù)干燥。2、本發(fā)明的鈣源為固體碳酸鈣，一方面碳酸鈣與海藻酸在酸性條件下反應(yīng)緩慢避免形成局部反應(yīng)，另一方面0. 5%-3%的碳酸鈣添加量可以使碳酸鈣全部反應(yīng)，產(chǎn)品中不存在碳酸鈣雜質(zhì)。同時(shí)產(chǎn)品中不引入任何的雜質(zhì)，是褐藻酸鹽純品。3、本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，采用本發(fā)明所述方法制成的褐藻膠可直接由纖維狀變?yōu)椴灰?guī)則粒狀，省卻了造粒步驟，在傳統(tǒng)的固相生產(chǎn)條件下實(shí)現(xiàn)，不需要增加設(shè)備。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1
將無變質(zhì)的干海帶在20°C下浸泡2小時(shí)，洗滌，加入海帶質(zhì)量12%的純堿，40°C保溫消化4小時(shí)后，提取褐藻酸，壓榨至褐藻酸的含水量為45%，粉碎，稱取IOkg褐藻酸于固相中和器中，攪拌，加入230g的固體碳酸鈣反應(yīng)20分鐘，加入碳酸鈉中和，纖維狀態(tài)部分發(fā)生改變，用萬能指示劑進(jìn)行檢測(cè)，指示劑的顏色不均一，說明反應(yīng)只是在局部進(jìn)行，沒有形成均一的產(chǎn)物，試驗(yàn)失敗。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明若褐藻酸含水量低于50%，碳酸鈣與褐藻酸反應(yīng)不完全，反應(yīng)只是發(fā)生在褐藻酸表面，這同時(shí)也阻礙了后續(xù)碳酸鈉的中和反應(yīng)，中和后纖維狀態(tài)部分發(fā)生了改變，用萬能指示劑檢測(cè)中和后的物料，萬能指示劑的顏色不均一，這證明了反應(yīng)只是在局部進(jìn)行。
實(shí)施例2
將無變質(zhì)的干巨藻在30°C下浸泡10小時(shí)，洗滌，加入干巨藻質(zhì)量24%的純堿，50°C保溫消化8小時(shí)，提取褐藻酸，壓榨至褐藻酸的含水量為80%，粉碎，稱取IOkg褐藻酸于固相中和器中，攪拌，加入58. 8g的固體碳酸鈣反應(yīng)20分鐘，加入碳酸鈉中和，物料太黏，且發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象，即使延長攪拌時(shí)間，也無法攪拌開，試驗(yàn)失敗。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明褐藻酸含水量若高于75%，碳酸鈉中和后，物料發(fā)粘、結(jié)塊，長時(shí)間攪拌也無法使其攪開。實(shí)施例3
將無變質(zhì)的干巨藻在30°C下浸泡10小時(shí)，洗滌，加入干巨藻質(zhì)量20%的純堿，48°C保溫消化7小時(shí)，提取褐藻酸，壓榨至褐藻酸的含水量為72%，粉碎，稱取IOkg褐藻酸于固相中和器中，攪拌，加入95g的固體碳酸鈣反應(yīng)20分鐘，然后加入碳酸鈉中和，萬能指示劑進(jìn)行檢測(cè)，為均一的草綠色，干燥，粉碎后1%粘度為2500cps ；酸塊直接用碳酸鈉中和，干燥， 粉碎后1%粘度為1200cps。實(shí)施例4
將新鮮海帶洗滌，加入海帶質(zhì)量12%的純堿，40°C保溫消化4小時(shí)，提取褐藻酸，壓榨至褐藻酸的含水量60%，稱取IOkg褐藻酸于固相中和器中，攪拌，加入215g固體碳酸鈣反應(yīng) 15分鐘，然后加入碳酸鈉中和，萬能指示劑進(jìn)行檢測(cè)，為均一的墨綠色，烘干，粉碎后1%粘度為3800cps ；酸塊直接用碳酸鈉中和，干燥，粉碎后1%粘度為1500cps。本發(fā)明中鈣源還可以為固體氯化鈣等其他鈣源，但是其他鈣源或容易形成局部反應(yīng)，或容易在產(chǎn)品中引入外雜。以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其進(jìn)行限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種高粘度褐藻膠的制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟(1)將褐藻消化提取褐藻酸，脫水至褐藻酸水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50-75%，粉碎；(2)將粉碎后的褐藻酸加入中和反應(yīng)器中，攪拌，加入褐藻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%-3%的碳酸鈣，反應(yīng)10-20分鐘;(3)反應(yīng)后的褐藻酸加堿繼續(xù)中和至完全轉(zhuǎn)化成褐藻膠；(4)干燥、粉碎，制得高粘度褐藻膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘度褐藻膠的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中褐藻使用鮮或干無變質(zhì)的高粘度海帶、巨藻或其他褐藻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘度褐藻膠的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中消化指將褐藻置于15°C _30°C下浸泡一定時(shí)間，并加入碳酸鈉40°C _50°C保溫消化5-8小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高粘度褐藻膠的制備方法，其特征在于所述加入的碳酸鈉質(zhì)量為褐藻質(zhì)量的10%-25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘度褐藻膠的制備方法，其特征在于所述步驟O)中中和反應(yīng)為固相反應(yīng)，所述堿為粒度100目以上的碳酸鈉或碳酸氫銨粉末。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高粘度褐藻膠的制備方法，包括以下步驟褐藻消化提取褐藻酸，脫水至褐藻酸水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50-75%，粉碎；將粉碎后的褐藻酸加入中和反應(yīng)器中，加入0.5%-3%的碳酸鈣，反應(yīng)10-20分鐘；反應(yīng)后的褐藻酸加堿繼續(xù)中和至完全轉(zhuǎn)化成褐藻膠；干燥制得高粘度褐藻膠。利用本發(fā)明所述固相方法制得的高粘度褐藻膠與傳統(tǒng)方法制得的褐藻膠粘度可由1500cps同比提高到2500cps–4000cps。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，在傳統(tǒng)的固相生產(chǎn)條件下實(shí)現(xiàn)，不需要增加設(shè)備。
文檔編號(hào)C08B37/04GK102492053SQ201110446528
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者劉俊霞, 安豐欣, 徐宗芹, 王磊, 王超, 申勝標(biāo), 續(xù)元紅 申請(qǐng)人:青島明月海洋科技有限公司