一種利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法，江蘺經浸泡后，加入纖維素酶、蛋白酶進行酶解，濾去酶解液得到江蘺渣；江蘺渣經漂白、酸化、洗滌處理后，加入適量水95℃水煮提膠、滅酶活；趁熱過濾膠液，向該熱膠液中迅速加入2～3倍體積95%的乙醇進行醇沉，離心或過濾出沉淀，再用無水乙醇脫水2次，烘干得到瓊脂產品。通過清潔、高效的生物酶處理技術將江蘺中的主要成分瓊脂分離出來，克服了傳統堿處理技術的不足；在對江蘺渣提膠之前用過氧化氫代替次氯酸鈉進行漂白處理，漂白效果顯著，并且摒棄了次氯酸鈉法漂白所帶來的氯離子殘留和污染問題；最后采用簡便易行的醇沉法將瓊脂迅速地從膠液中沉淀出來，大大縮減了生產周期和成本。
【專利說明】一種利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于海洋資源深加工與綜合利用領域，涉及一種利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法。
【背景技術】
[0002]江籬是目前國內外生產瓊脂的主要原料之一，過去幾十年里，堿處理一度成為江籬生產瓊膠過程中必不可少的工序。總結概括國內外對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，這無疑給環境帶來一定的危害，同時隨著堿的價格上升和能源短缺等問題逐漸凸顯，堿法提取瓊脂的高額成本問題也使生產企業陷入進退兩難的境地。尋求一種環保、經濟、節約的生物酶解技術已成為江籬瓊膠加工的必然方向。
[0003]酸化漂白是瓊脂生產過程中另一必不可少的工序，它不但影響產品的外觀色澤，而且對瓊膠產品的凝膠強度和出膠率有重要的影響。目前國內江蘺藻的酸化漂白主要采用NaClO在強酸性條件下同時達到酸化和漂白的工藝路線，該法雖然能夠達到一定的漂白效果，但產品中不可避免的帶入氯離子，況且生產廢水中的氯離子處理問題也是業界一大難題。傳統工藝在江蘺提膠直至干燥成品獲得的過程中，需要將膠條進行反復的凍融、脫水后才能得到高品質的瓊脂，此過程操作復雜，且由于膠條水分過多使得干燥過程較為漫長，不利于大規模的產業化生產。
[0004]因此，本發明針對現有堿處理技術的不足，研究探索出一種清潔、無污染的生物酶處理技術對江蘺進行前處理，從濾渣中高效地提取出瓊脂；針對氯離子殘留問題，以零殘留、無危害的過氧化氫進行脫色試驗，達到了與NaClO同等漂白效果；針對凍融工序的繁瑣性，提出簡便易行的醇沉法，大大縮減了生產周期和成本。這對提高我國江蘺加工業的水平、降低生產成本、控制環境污染具有重要的意義。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種從江蘺中提取瓊脂的方法，具有環保無公害的特點，能夠克服現有技術上的缺點，快速而有效地從江蘺中提取高品質瓊脂。
[0006]本發明的技術方案:一種以江蘺為原料酶法提取瓊脂的方法，通過生物酶預處理，將江蘺中除瓊脂以外的巖藻多糖、蛋白質等雜質預先除去，剩余為以瓊脂為主的粗品，然后進行精制工序，最終獲得高強度的瓊脂粉產品。本發明克服了傳統工藝強堿、高溫、氯離子殘留、反復凍融等問題，使操作更簡單、溫和，適用于大規模產業化生產。
[0007]所述方法的具體實施工藝如下:
江蘺預先剪碎并用萬能粉碎機打成粉末狀，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節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5~10 h;然后將pH值調為8~10，加入0.01~0.2%的復合蛋白酶，于40~65°C下反應I~4 h。[0008]酶解結束后，離心分離，得到江蘺渣。江蘺渣預先用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溶液調節pH 8~10，加入雙氧水使其質量濃度達到0.06~0.20%，漂白3~10 min ；漂白結束后加入IM鹽酸溶液使體系的HCl濃度為0.30~1.25%，此過程不斷攪拌3~6min,去除大部分的可溶性雜質及色素；酸化處理結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，趁熱過濾，濾渣再加入一半體積的水進行二次煮膠，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，過濾，用無水乙醇進行2次脫水，40~60°C干燥該醇沉物，最后經粉碎過篩即得瓊脂粉。所用乙醇均重復回收利用。
[0010]本發明的有益效果
本發明通過清潔、高效的生物酶處理技術將江蘺中的主要成分瓊脂分離出來，克服了傳統堿處理技術的不足；在對江蘺渣提膠之前用過氧化氫代替次氯酸鈉進行漂白處理，漂白效果顯著，并且摒棄了次氯酸鈉法漂白所帶來的氯離子殘留和污染問題；最后采用簡便易行的醇沉法將瓊脂迅速地從膠液中沉淀出來，大大縮減了生產周期和成本。以上所述工藝的改進從一定程度上提高了我國江蘺加工業的水平，同時在降低生產成本、控制環境污染方面也有顯著地效果。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
稱取江蘺100 g，剪碎并 用萬能粉碎機打成粉末狀，加入1000 mL水，45°C浸泡2 h。將浸泡后的江蘺液調節pH值為5,加入80 mg纖維素酶,反應6 h ;然后將pH值調為8~10,加入25 mg復合蛋白酶,反應2 ho
[0012]酶解結束后，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氫氧化鈉溶液調節pH 10，加入27.5%雙氧水2 mL，漂白5 min ;漂白結束后加入IM鹽酸溶液使體系的HCl濃度為0.8%，此過程不斷攪拌3 min，去除大部分的可溶性雜質及色素；酸化處理結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，趁熱過濾，濾渣再加入一半體積的水進行二次煮膠，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，過濾，用無水乙醇進行2次脫水，50°C干燥該醇沉物，最后經粉碎過篩即得瓊脂粉。
[0014]實施例2
稱取江蘺I kg，剪碎并用萬能粉碎機打成粉末狀，加入8 1^水，501:浸泡1.5 h。將浸泡后的江蘺液調節pH值為4,加入1.0 g纖維素酶,反應8 h ;然后將pH值調為8.5,加入
0.3 g復合蛋白酶，反應2 h。
[0015]酶解結束后，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氫氧化鈉溶液調節pH 10，加入27.5%雙氧水18 mL，漂白4 min ;漂白結束后加入IM鹽酸溶液使體系的HCl濃度為0.8%，此過程不斷攪拌3 min，去除大部分的可溶性雜質及色素；酸化處理結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，趁熱過濾，濾渣再加入一半體積的水進行二次煮膠，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，過濾，用無水乙醇進行2次脫水，50°C干燥該醇沉物，最后經粉碎過篩即得 瓊脂粉。
【權利要求】
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、復合蛋白酶進行酶解，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；江蘺渣經過漂白、酸化、清洗、煮膠、過濾、醇沉處理獲得高品質瓊脂粉。
2.根據權利要求1所述的利用酶法提取江蘺中瓊脂的方法，其特征在于:江蘺預先剪碎并用萬能粉碎機打成粉末狀，然后按江蘺與水重量比1:8~1:14加入水，浸泡I~3 h。
3.根據權利要求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節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5~10 h ;然后將pH值調為8~10，加入0.01~0.2%的復合蛋白酶，于40~65°C下反應I~4 h。
4.根據權利要求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合蛋白酶主要包括堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶。
5.根據權利要求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溶液調節pH 8~10，加入雙氧水使其質量濃度達到0.06~0.20%,漂白3~10 min ；漂白結束后加入IM鹽酸溶液使體系的HCl濃度為0.30~1.25%，此過程不斷攪拌3~6min，去除大部分的可溶性雜質及色素；酸化處理結束后立即用清水洗滌至中性。
6.根據權利要求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，趁熱過濾，濾渣再加入一半體積的水進行二次煮膠，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，過濾，用無水乙醇進行2次脫水，40~60°C烘干得到瓊脂；以上所用乙醇均重復回收利用。
7.根據權利要求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量濃度為27.5%。
【文檔編號】C08B37/12GK103665195SQ201310693561
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】任憲君, 孫來娣, 張秋艷 申請人:青島福創環境科技有限公司