從新鮮海藻制備角叉菜膠和液體肥料的方法

專利名稱：從新鮮海藻制備角叉菜膠和液體肥料的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從新鮮海藻制備藻膠和肥料的方法。
具體地說，本發(fā)明涉及從新鮮的異枝麒麟菜(Kappaphycus alvarezii，也稱為Eucheuma striatum或Eucheuma cottonii或只是簡單地稱為麒麟菜)制備κ-角叉菜膠和液體肥料的方法，該方法可以綜合回收海藻的兩種產品以及其它伴隨的有益物質，從而使海藻的養(yǎng)殖能夠獲得最大的回報。
背景技術：
κ-角叉菜膠在許多應用領域，例如寵物食品、果醬、牙膏和冰淇淋中用作增稠劑。作為κ-角叉菜膠的來源，屬于紅海藻的異枝麒麟菜生長在熱帶水域中，在諸如菲律賓和印度尼西亞這樣的國家中有廣泛養(yǎng)殖。J.G.Lewis，N.F.Stanley和G.G.Guist在“Algae and Human Affairs”(C.A.Lembi和J.R.Waaland編輯，Cambridge University Press，Cambridge，1990；第218頁)一書中對精制和半精制的κ-角叉菜膠的多種應用進行了論述。G.H.Thirkelsen(見“Industrial Gums-Polysaccharides and theirDerivatives”，R.L.Whistler和J.N.BeMiller編輯，第三版，AcademicPress Inc.，New York，1993，第145-180頁)也就角叉菜膠的多種應用進行了描述。
V.J.Chapman和D.J.Chapman在其著作“Seaweeds and their Uses”(Chapman and Hall，London & New York，1980；第二章，第30-61頁)中報導了多種海藻提取物，它們可用作改善植物生長的葉噴霧劑。
G.Blunden(見“Marine Natural Products Chemistry”，D.J.Faulkner和W.H.Fenical編輯，Plenum Press，New York，1977；第337-344頁)提供了海藻提取物的細胞分裂素活性的證據，而F.C.Sumera和G.J.B.Cjipe(見“Botanica Marina”，Vol.24，157-163，1981)報道了葡枝馬尾藻的提取物中有類似植物生長素的物質。B.Metting，W.R.Rayburn和P.A.Raynand(見“Algae and Human Affairs”，C.A.Lembi和J.R.Waaland編輯，Cambridge University Press，Cambridge，1990；357-370頁)報道了許多海藻含有植物生長調節(jié)劑，例如植物生長素、赤霉素、脫落酸和季銨化合物。
紅色海藻異枝麒麟菜公知是精制的和半精制的κ-角叉菜膠的原料。麒麟菜制品也用作增強農作物開花和生長的葉噴霧劑。通常，所有的海藻、包括麒麟菜均在其收獲的地方進行干燥和打包，以便于運輸到加工廠，參見V.J.Chapman和D.J.Chapman的著作“Seaweeds and their Uses”(Chapman and Hall，London & New York，1980；第二章，30-61頁)。在大多數的采集地區(qū)，日光曬干仍然是最節(jié)約成本的加工工藝，雖然燃油機械烘干設備已經得到了有限的利用。這種干制海藻主要用于制備藻膠。一些加工廠專注于生產海藻肥料。在印度某些沿海村莊，加工方式是家庭手工業(yè)的水平，只是將新鮮采集的海藻在陶罐中進行煮制，提取液用作肥料，而固體殘渣要么廢棄掉，要么用作糞肥。
參見Alphons C.J.Voragen，Walter Pilnik，Claus Rolin，Beinta U.Marr，Ian Challen，Abdel Wahab Riad和Rachid Lebbar的“多糖-角叉菜膠”(Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第6版，2002Electronic Release)，其中對由異枝麒麟菜(Eucheuma cottonii)制備κ-角叉菜膠進行了以下描述“收獲之后，對海藻進行清洗，并干燥至干物質含量是約25wt.％；……用堿處理該干制的海藻，并研磨成糊狀物。堿性條件有利于浸軟海藻的提取。”可以看出該方法是將收獲的海藻干制，并隨后用該干制的海藻制備κ-角叉菜膠。沒有文獻涉及在對收獲的海藻干制之前對液體肥料或第二產物的回收，除了用烘干的方法將水從新鮮的海藻去除以外，也沒有涉及任何其它方法。
S.Craigie和C.Leigh(見Handbook of Phycological Methods，Hellebust，J A和Craigie J S編輯，Cambridge University Press，London，1978；第112頁)記載了紅色海藻在冷凍保鮮條件下用于精制角叉菜膠的提取。但是作者并沒有提及從該海藻原料制備任何肥料。
Q.Hurtado-Ponce(Botanica Marina 38137，1995)報道了收獲異枝麒麟菜(更普遍地稱作麒麟菜)海藻、清洗和用陽光/烘箱干燥以便于回收角叉菜膠。沒有提到由該植物回收肥料的內容。
G.Lewis，N.F.Stanley和G.G.Guist(見Algae and Human Affairs，C.A.Lembi和J R Waaland編輯，Cambridge University Press，Cambridge，1990；218頁)報道了通過在收獲之后對新鮮紅海藻干燥以提取角叉菜膠。沒有提到可以同時回收任何肥料。
C.J.Dawes，N.F.Stanley和D.J.Stancioff(Botanica Marina，VolXX，1977，Fasc.3)也報道了在陽光下干制海藻，并隨后用來提取角叉菜膠的內容。并沒有提及從該植物回收肥料。
P.M.Alino，G.J.B.Cajipe，E.T.Ganzon-Fortes，W.R.Y.Licuanan，N.E.Montano和L.M.Tupas(見海洋生物在民間醫(yī)藥和園藝中的應用初步研究，SICEN Leaflet 1.Supplement of SICEN Newsletter，菲律賓大學海洋科學院海藻信息中心(SICEN)，Dilman，Quezon City，菲律賓，1990年2月出版)報道了麒麟菜煎劑用作葉噴霧劑以增強農作物的開花和生長的內容。但是沒有提到從該海藻中同時回收角叉菜膠。
L.Tupas和N.E.Montano(見Philipp.J.Sci.，Monograph No.17，29-35頁，1987)報道了將菲律賓海藻堿提取物作為農作物葉噴霧劑的效果。沒有提到由海藻同時回收角叉菜膠的內容。
本領域技術人員已知，由不同海藻原料制備藻膠產生的排放物，經過合適的處理可以用作肥料。還公知通過通常方式對海藻加工以便于提取藻膠的加工條件是苛刻的，對于海藻中存在的生長促進物質是有害的。
養(yǎng)殖海藻的人知道，收獲之后干燥海藻是件麻煩的事情，對干燥所需場地或時間的任何節(jié)約都是有利的。
參與海藻養(yǎng)殖以及下游加工的人還知道，干制海藻體積龐大，因此運輸和貯存的費用較高，對于這些因素的任何形式的節(jié)約都是有利的。
本發(fā)明的目的本發(fā)明的主要目的是通過采用壓碎和過濾而不是干燥的方法對新鮮收獲的異枝麒麟菜的液體內容物(汁液)進行去除和回收，以同時并且低成本地獲得汁液和固體殘渣兩種有用的產品，其中汁液是液體肥料，而殘渣是比干制的全海藻更為出色的制備κ-角叉菜膠的原料。
本發(fā)明的另一個目的是證明汁液作為植物生長促進劑的功效。
本發(fā)明還有的另一個目的是使干燥海藻所需的時間以及鋪展海藻所需場地最小化，這是通過將新鮮海藻中的大部分水分以汁液的形式去除而實現的，只需將潮濕的殘渣進行干燥就可以了。
本發(fā)明還有的另一個目的是證實由固體殘渣粉獲得的κ-角叉菜膠其品質與由常規(guī)收獲和干制的全海藻獲得的κ-角叉菜膠的品質相當。
本發(fā)明還有的另一個目的是證實κ-角叉菜膠不會在汁液中流失，且由殘渣獲得的κ-角叉菜膠的量與由等量新鮮海藻制備的相當重量的干制全海藻獲得的κ-角叉菜膠的量相似。
本發(fā)明還有的另一個目的是從新鮮的海藻生產含有κ-角叉菜膠的原料，該原料比干制的全海藻更為致密，從而更易于運輸和貯存，而且還含有比干制全海藻高1.5-2.0倍(Wt/Wt)的κ-角叉菜膠。
本發(fā)明還有的另一個目的是生產具有較好外觀、顏色較淺并且是自由流動顆粒形式的含κ-角叉菜膠的原料，以簡化它的處理和后續(xù)加工。
本發(fā)明還有的另一個目的是證實含有κ-角叉菜膠的顆?？梢圆挥没瘜W加工而直接用于制備具有令人滿意的凝膠強度的凝膠。
本發(fā)明的概述本發(fā)明發(fā)現了使異枝麒麟菜的用途最大化的方法，這是通過同時獲得兩種產品而實現的，即，獲得可用作植物生長促進劑的原始形態(tài)的富含營養(yǎng)素的汁液，和獲得顆粒形式的自由流動的殘渣，該殘渣因為具有較高的緊密度而易于運輸和貯藏，并且其含有比常規(guī)干制全海藻高1.5-2.0倍(Wt/Wt)的κ-角叉菜膠，而這一切并不需要熱化學循環(huán)或添加另外的水。避開本發(fā)明的所有其它優(yōu)點不談--即，對于κ-角叉菜膠而言是出色的原料，該原料即使在無法將新鮮海藻日光曬干的雨季也能夠以最低的能耗進行生產--而是將注意力集中在如下事實，即，通過本發(fā)明的方法可以同時獲得兩種有用的產品，通過本發(fā)明的方法，由100噸新鮮海藻可獲得多達60-80噸汁液形式的植物生長促進劑和與通過加工干制海藻的常規(guī)方法作為單一產品獲得的量相當的κ-角叉菜膠，其經濟效益是顯而易見的。本發(fā)明提供了顯而易見的經濟效益，并且由于現有技術沒有公開實施這種方法的任何嘗試，顯然本發(fā)明是非顯而易見的。
本發(fā)明的詳細說明因此，本發(fā)明提供了一種天然海藻提取液和自由流動的含藻膠固體殘渣的制備方法，該方法包括從遠海中收獲海藻；用清潔的海水清洗海藻，使其不帶淤泥和無關物質，對該新鮮的海藻進行機械壓碎，以便破壞細胞壁并釋放出汁液；通過平紋細布過濾該含水漿液；在汁液中添加合適的防腐劑，并在需要時稀釋該提取液作為種子和葉的噴霧劑；在陽光下對濕殘渣進行曬干，直至水分含量小于25wt％；通過公知的方法由干殘渣粉中提取藻膠；或者，將干殘渣直接用于制備凝膠。
在本發(fā)明的一個實施方案中，用于本發(fā)明的海藻是可以被壓碎釋放出汁液的海藻，包括市售的重要的紅色海藻異枝麒麟菜，和褐色海藻，生長在印度沿海的Sargassum wightii和Sargassum tenerrimum。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，在收獲時，異枝麒麟菜的養(yǎng)殖時間為45天和90天。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，盡管直接干燥的異枝麒麟菜既可以用于κ-角叉菜膠的提取也可以作為鉀肥，但通過采用綜合加工方法對新鮮海藻進行加工可以同時獲得κ-角叉菜膠和含有其它生長促進物質的富鉀汁液。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，新鮮海藻的汁液被全部用于純液體海藻肥料的形成。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，在適當的稀釋之后，將源自異枝麒麟菜的汁液用于綠豆(Vigna radiata)和秋葵(Hibiscus asthucanthus)，以檢查其功效。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，獲得露天日曬下海藻和海藻殘渣干燥時間的比較數據。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，以常規(guī)干燥的全海藻和海藻殘渣粉作為原料，并用這兩者加工精制和半精制的κ-角叉菜膠，得到關于κ-角叉菜膠的產率和凝膠強度的比較數據。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，發(fā)現含有κ-角叉菜膠的殘渣固體具有米色至淡黃色的誘人外觀，具有令人滿意的貨架期，甚至可以被直接用于凝膠的制備。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，得到致密的和自由流動形式的含有κ-角叉菜膠的殘渣固體，用以降低運輸費用和存貨空間。
在印度馬納爾灣的Thonithurai，將異枝麒麟菜放置在60cm×60cm的網袋中進行養(yǎng)殖，間隔45天和90天之后收獲海藻。新鮮的海藻含有約90％的水分。用海水對新鮮收獲的植物進行徹底清洗，以去除所有的淤泥和其它無關物質，將其切割成小塊并均質，不需要添加額外的水。接著通過平紋細布將漿液過濾，估算濕殘渣和汁液的重量。接著將殘渣在露天陽光下干燥，直至水分含量＜25％。記錄下干殘渣的重量。濕殘渣鋪展開的面積和露天日光下干燥所需要的時間也應記錄下來。隨后對干殘渣進行加工以制備半精制或精制的κ-角叉菜膠，所采用的方法包括分別用8％KOH水溶液在75-80℃下處理或用飽和的Ca(OH)2水溶液在105-109℃進行處理。在30℃，使用1％角叉菜膠凝膠在1％KCl溶液中，采用Nikkansui型凝膠強度測試器對κ-角叉菜膠的凝膠強度進行測量。用防腐劑對純汁液進行處理，通過火焰光度計對鉀進行分析，并通過將由汁液制備的溶液(通過在乙酸乙酯中提取，接著去除乙酸乙酯并將殘余物溶于二氯甲烷而制備的)的HPLC圖譜(Supelco LC-18-DB Discovery Series柱；含有四丁基磷酸銨離子配對劑的乙腈-水-乙酸移動相(pH2.8-2.9)；254nm UV檢測)與含有生長促進物質例如細胞分裂素、吲哚乙酸等的混合物的標準溶液進行比較來對有機生長促進物質進行分析。評估了濾液對綠豆種子和秧苗的生長促進作用，這是通過將發(fā)芽和結果程度與未處理的種子和秧苗進行比較而實現的。還對秋葵進行了同樣的評估。
為了將得自上述殘渣粉的κ-角叉菜膠與得自常規(guī)干燥的全植物的κ-角叉菜膠的品質和產率進行比較，對新鮮的異枝麒麟菜植物進行稱重，接著在露天日光下干燥，直至水分含量＜25％。記錄干制海藻的重量。植物鋪展開的面積和露天日光下干燥所需要的時間也應記錄下來。按照以上描述對干制海藻進行加工以提取半精制或精制的κ-角叉菜膠。該干制的海藻也可以被研磨成粉并作為肥料添加進土壤中。通過火焰光度計測定K2O的含量。
附圖的簡要說明


圖1顯示的是麒麟菜液體(pH8.6提取液)的HPLC色譜圖與標準生長促進物質混合物的色譜圖的比較。
下述實施例以舉例的方式進行說明，并不意味著是對本發(fā)明范圍的限制。
實施例1將20kg新收獲的生長了45天的異枝麒麟菜植物鋪展到150cm×150cm的席子上并在露天干燥。經42小時得到水分含量為20％的2.48kg重的干海藻。將另外20kg的新鮮海藻切成小塊，在廚房用混合器中進行均質，并倒入由平紋細布制成的袋中，將汁液由袋中擠壓出去。濕殘渣的重量是6.5kg，汁液的重量是13.4kg。將殘渣鋪展在75cm×75cm的席子上，在露天曬干。24小時之后得到具有25％水分含量的1.62kg接近恒重的干殘渣粉。由這個實施例可以看出，干燥由20kg新鮮海藻得到的濕殘渣所需要的場地面積和時間分別為干燥全海藻的25％和60％。在干制全海藻和干固體殘渣中，K的含量分別是12.5％(以K2O計為15％)和8.72％(以K2O計為10.5％)，而汁液中K的濃度是約1.2％(以K2O計為1.45％)。通過上述HPLC方法獲得了濾液中生長促進物質的定性證據，色譜圖顯示在附
圖1中?？扇芜x地通過日光暴曬對汁液進行濃縮，甚至可以采用RO膜進行濃縮。
實施例2將10g實施例1獲得的生長了45天的干制全植物用8％的KOH水溶液在75-80℃處理3小時，得到半精制的角叉菜膠(SRC)。在加工之后，產品的產率是43.2％，且在標準條件下測得的凝膠強度是400g/cm2。將10g實施例1的固體粉狀殘渣進行類似的加工以制備SRC。相應的產率和凝膠強度是60.0％和370g/cm2。產率相對于完全干燥的原料來表示。
實施例3將20kg新鮮收獲的生長期為90天的海藻按照實施例1的工序進行加工，在第一種情況下，產出2.31kg的干制全海藻，在第二種情況下，產出1.32kg的干固體殘渣粉和13.3kg的汁液。將各10g的干制全海藻和固體殘渣粉按照實施例2的工序進行加工以提取SRC，獲得的產率分別是42.9％和57.5％。相應的凝膠強度分別是360g/cm2和390g/cm2。
對于在印度Diu沿海養(yǎng)殖的異枝麒麟菜，2％經清洗的殘渣的凝膠強度是520g/cm2，而用由殘渣制備的SRC得到的1％凝膠的凝膠強度是515g/cm2。這表明對于某些應用可以直接使用清洗的殘渣，盡管其用量相對于SRC較高。
實施例4將實施例1制備的生長期為45天的干制全海藻和固體殘渣粉各10g分別進行加工以提取精制的角叉菜膠。該方法包括，添加300ml的飽和Ca(OH)2水溶液，并在高壓鍋中在107℃和12psi壓強下蒸煮1小時。用異丙醇使產品沉淀，過濾并干燥。對于全海藻和殘渣粉，精制角叉菜膠的產率分別是28.3％和47.6％，而相應的凝膠強度分別是600g/cm2和595g/cm2。根據干制全海藻和固體殘渣粉的水分含量，全海藻和殘渣粉形式的新鮮海藻其κ-角叉菜膠的產率是很接近的，表明沒有角叉菜膠在汁液中流失。
實施例5將實施例1制備的干制的異枝麒麟菜全植物(其含有約15％的K2O)磨碎，隨后施用于種植有茄子、洋蔥、小麥和芝麻的盆中的土壤中。每種農作物各五盆。在土壤中K2O的用量是，茄子每公頃45.0kg、洋蔥每公頃60kg、小麥每公頃36kg和芝麻每公頃36kg。類似地在沒有施用麒麟菜海藻粉的盆中種植同樣的農作物(每種農作物種植5盆)。沒有施用麒麟菜時，茄子、洋蔥球莖、小麥谷粒和芝麻種子的產量分別是1.85kg、1.35kg、76.7g和44.5g，而施用麒麟菜時的產量分別是2.61kg、1.65kg、109.5g和59.6g；即產量分別提高了41.1％、22.0％、42.8％和34.1％。施用麒麟菜海藻粉獲得的產量提高略高于向土壤中添加SOP(硫酸鉀)以保持K2O用量相當所獲得的結果。這說明在干麒麟菜海藻中的其它生長促進物質/微量營養(yǎng)素也有助于生長。
實施例6將實施例1的汁液(含有5％的總固體(1.45％的K2O)和生長促進物質)用適量的水稀釋，得到稀釋的提取溶液。當1份的汁液用99份的水稀釋時，該溶液被稱為1％，而當10份汁液用90份水稀釋時，得到的溶液就稱為10％。以這種方式，制備1％、5％、10％、25％、50％和100％的汁液溶液。
實施例7將綠豆種子用0.1％的氯化汞進行1分鐘的表面消毒。用自來水對種子進行徹底的清洗。接著將種子浸泡在自來水中或實施例6的麒麟菜汁液溶液中24小時，在佩氏培養(yǎng)皿中鋪展在濾紙墊上，并定期加自來水。對于給定汁液溶液的各組試驗，需要用三個佩氏培養(yǎng)皿，每個培養(yǎng)皿中含有10粒種子。7天之后，浸泡在自來水中的種子的發(fā)芽率是90％，而觀察到的浸泡在1％提取液中的種子發(fā)芽率是100％。但是，更高的提取液濃度會對發(fā)芽帶來不利影響，對于5％、25％和50％的汁液溶液，發(fā)芽率分別是90％、73％和0％。
實施例8為了研究實施例6的汁液溶液對綠豆植株生長和產率的影響，將綠豆種子用0.1％的氯化汞進行1分鐘的表面消毒，用自來水進行徹底清洗，接著浸泡在自來水中過夜(12小時)。選擇健康的種子，并播種在100cm×100cm的小塊土地上。每一小塊土地上播種25粒種子，并將播種日作為第1天。7天之后，將每一小塊土地上的秧苗數量減少至10個秧苗，使得生長條件一致。在研究期間，平均的日/夜溫度是28-33℃/22-24℃，且最大光合作用活性輻射量(PAR)(400-700nm)為約175W/m2。使用手動泵將實施例6的新鮮汁液溶液噴霧到植株上，并小心確保溶液均勻涂覆在整個植株的表面。當汁液溶液的濃度＞50％時，會延緩植物的生長，而當該濃度為5-25％時，會促進生長(表1)。
表1A在100cm×100cm的小塊土地上綠豆植株(每一小塊土地上10個植株)的生長高度(cm)。在播種45天之后記錄的數據。

表1B在播種45天之后，觀察到的花序數量

表1C在播種45天之后，每一小塊土地豆莢的數量(每一小塊土地有10個綠豆植株)

表1D播種45天之后豆莢的平均長度(cm)

實施例9將實施例8的綠豆植株每兩周用不同濃度的新鮮麒麟菜汁液噴霧，在表2中匯總了第75天時種子產率的數據。由該表可以看出，用10％汁液噴霧的植株顯示出最大程度的快速成熟。
表2每兩周用新鮮海藻提取液噴霧對綠豆種子產率的影響(在播種后75天測定)

實施例10將實施例1的原汁液用2％的甲醇進行保鮮，并將按照實施例6制備的稀釋的汁液溶液在添加了0.05％濕潤劑(印度Dhenuvita牌)之后用作葉噴霧劑。在陶罐(15個)中種植秋葵，所述的陶罐中有沙壤土，其具有常規(guī)所需的NPK。在25天之后，將5個植株作為對照，5個植株用5％汁液進行葉噴霧，另有5個植株用10％汁液進行葉噴霧。在該農作物生長期間，總共進行5次噴霧，在用5％汁液噴霧的情況下，用量是每次噴霧每公頃17L原汁液(假定每公頃35000個植株)。對于0％、5％和10％的汁液噴霧，秋葵果的數量是50、53和54個，而果子總重分別是0.45kg、0.53kg和0.54kg。
實施例11為了說明其它新鮮海藻也可以經過均質釋放汁液，收獲3.2kg的Sargassccm wightii，并在混合器中以實施例1的方式將新鮮的海藻均質，得到0.8kg的汁液，而濕固體殘渣的重量是2.2kg。
本發(fā)明的主要優(yōu)點是(i)用異枝麒麟菜舉例說明的綜合制備方法使得可以從新鮮的海藻同時回收κ-角叉菜膠和液體海藻肥料，從而使海藻養(yǎng)殖更為有利可圖。對于1公頃面積的養(yǎng)殖(其保守估計每年的產量是100噸的新鮮生物質)，可以生產出60-80噸的液體生物肥料和2.5-4.5噸的κ-角叉菜膠(取決于κ-角叉菜膠的等級)。
(ii)可以不需要熱-化學循環(huán)和額外添加水而獲得汁液，該汁液被證明是有效的生物肥料。該汁液可以直接市售，除了添加防腐劑以外，無需進一步的加工。
(iii)設備簡單，例如附帶研磨機的混合設備以及壓濾機，優(yōu)選安裝在收獲處附近，并且有能力對新鮮的海藻均質并將汁液分離。
(iv)由1噸的新鮮異枝麒麟菜按常規(guī)的干制全海藻方法，需要去除約850-900kg的水，而按照本發(fā)明的方法，濕殘渣的水分去除量是每噸新鮮海藻只有100-200kg，由此極大地降低了干燥時間和場地面積。
(v)作為κ-角叉菜膠的原料，由新鮮植物得到的自由流動的顆粒殘渣要優(yōu)于干制全植物，這是因為前者體積小、易于運輸、易于貯存、易于處理、幾乎沒有顏色、具有較高的κ-角叉菜膠含量，在某些應用中甚至可以直接用于凝膠的形成。
權利要求
1.一種用于制備海藻液體肥料和自由流動的含藻膠固體殘渣的新型綜合制備方法，所述方法包括以下步驟a.從海洋中收獲海藻并去除淤泥和無關物質；b.將該海藻在附帶研磨機的混合設備中均質得到漿液；c.過濾得到的漿液，分別獲得殘渣和汁液；d.干燥該濕殘渣直至水分含量小于25wt.％；e.通過公知的方法由干殘渣粉中提取藻膠，或者將其直接用于某些應用；f.如果需要，向汁液中添加適當的防腐劑，并優(yōu)選將汁液濃縮以降低體積，從而減少包裝和運輸費用，g.稀釋該汁液并添加適當的濕潤劑用于種子和葉噴霧。
2.根據權利要求1所述的方法，其中使用平紋細布或壓濾器進行步驟(c)的過濾。
3.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(d)采用日光對濕殘渣進行干燥。
4.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(f)通過日光蒸發(fā)或膜方法對汁液進行濃縮。
5.根據權利要求1所述的方法，其中的海藻選自紅色海藻和褐色海藻，特別是可以將其壓碎而釋放汁液的海藻，尤其是市售的重要的海藻異枝麒麟菜和Sargassum wightii。
6.根據權利要求1所述的方法，其中借助于機械作用，例如通過附帶研磨機的混合設備、甘蔗汁螺旋壓榨機或其它類似裝置將細胞破碎，從而由新鮮的海藻得到汁液。
7.根據權利要求1所述的方法，其中通過公知的過濾方法，例如通過平紋細布或壓濾機過濾或通過離心的方法將汁液分離。
8.根據權利要求1所述的方法，其中過濾出的汁液含有0.1-2.0％K2O、微量營養(yǎng)素和生長促進物質。
9.根據權利要求1所述的方法，其中將汁液作為100％的濃度，將其用水稀釋得到0.1-100％(v/v)且優(yōu)選0.1-10％的濃度，用于促進發(fā)芽、植物生長、結果和提高產率以及促進早熟。
10.根據權利要求1所述的方法，其中優(yōu)選對汁液進行細過濾和消毒，并向汁液或其稀釋液中添加防腐劑例如緩沖劑、甲醛、醇或苯甲酸鈉，添加量是0.1-5％w/v，以延長保質期。
11.根據權利要求1所述的方法，其中通過蒸發(fā)或膜基脫水對汁液進行濃縮，以減少體積，并且如果需要，甚至可以轉化成固體形式的生物肥料，產率是每升汁液25-100g。
12.根據權利要求1所述的方法，其中分離汁液之后的殘渣可作為制備藻膠的原料。
13.根據權利要求1所述的方法，其中新鮮海藻中的水分隨著汁液被大量排出，從而使得殘渣能夠在雨季里通過人工方法干燥，或在露天干燥，與新鮮的全海藻相比，降低所需干燥時間10-80％和所需干燥面積20-80％。
14.根據權利要求1所述的方法，其中與干制的全海藻相比，干殘渣的藻膠含量要高出10-100％。
15.根據權利要求1所述的方法，其中藻膠的凝膠強度與源自干制的全海藻的藻膠的凝膠強度相當。
16.根據權利要求1所述的方法，其中與干制的全海藻相比，殘渣的致密度要高1.5-5.0倍，因此使運輸和貯存的成本更少。
17.根據權利要求1所述的方法，其中異枝麒麟菜的殘渣通過本發(fā)明的方法脫色素，并且以自由流動顆粒的形式得到，從而更易于進行包裝處理、運輸和后續(xù)加工。
18.根據權利要求1所述的方法，其中殘渣可以直接用于某些應用中的凝膠制備。
19.根據權利要求1所述的方法，其中，對于每公頃養(yǎng)殖面積100-200噸新鮮異枝麒麟菜的一般產量而言，除了7-14噸顆粒干殘渣以外，本發(fā)明的方法還可以得到75-150噸液體生物肥料(汁液)作為第二產品，所述的顆粒干殘渣可以以與干制的全海藻相似的量(3-6噸)制備出精制的κ-角叉菜膠，由此提高了新鮮海藻的總價值。
全文摘要
開發(fā)出了一種綜合方法，該方法可用于最大程度地利用可被壓碎而釋放出汁液的海藻、例如異枝麒麟菜的新鮮生物質，所述汁液在經過用添加劑進行適當處理和稀釋之后，可用作有效的液體肥料，而殘渣對于к－角叉菜膠的提取是出色的原料，從而增加了海藻的價值。本發(fā)明的其它優(yōu)點包括以干燥和可貯存的形式得到用于κ－角叉菜膠制備的原料，降低了干燥時間和干燥面積，因其體積較小降低了運輸和貯存該原料的成本，由于其自由流動顆粒的性質而易于操作，并且其在某些應用中可直接用于凝膠制備。
文檔編號C05F11/00GK1668647SQ02829644
公開日2005年9月14日 申請日期2002年10月8日 優(yōu)先權日2002年8月19日
發(fā)明者K·埃斯瓦蘭, P·K·高希, A·K·希達漢塔, J·S·帕托利亞, C·派里亞賽米, A·S·梅赫塔, K·H·穆蒂, B·K·拉馬瓦特, K·普拉薩德, M·R·拉吉雅古魯, S·K·C·R·雷迪, J·B·潘迪亞, A·蒂瓦里 申請人:科學與工業(yè)研究委員會