專利名稱：一種水生植物干粉的制備方法
技術領域：
本發明涉及水生植物資源化利用領域，尤其涉及一種水生植物干粉的制備 方法。
技術背景利用高等水生植物如水葫蘆、水浮蓮和浮萍等治理河流、湖泊、池塘和水 庫的富營養化是一種很有成效的方法(O水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等水生 植物可快速大量吸收水體中的營養物質為自身生長所需，它們的根系分泌物對 藻類、病菌有抑制或殺滅作用，能有效抑制有害藻類、病菌的滋生，迅速改善 水質；(2) —些高等水生植物本身是具有觀賞價值的水上植物，為江河湖泊增 添秀色，美化水域景觀。與傳統的污水處理方法相比，具有投資少、能耗低的 優點，是一種非常有潛力的"綠色"處理技術。然而，正是由于水葫蘆、水浮蓮和浮萍等水生植物適應性強、生長速度快， 使得生物量形成巨大的堆積，侵占水庫、湖泊，堵塞河道、灌渠，導致生物多 樣性喪失，對生態系統造成嚴重破壞，危害農業生產、水上運輸和人類健康。 特別是水葫蘆在我國南方泛濫成災，給部分地區造成了嚴重的經濟損失和社會 危害。近年來，我國滇池、太湖等水域持續受到水葫蘆的威脅，對社會經濟、 人民生活造成重大影響，治理水葫蘆已迫在眉睫。如何充分發揮水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等水生植物的治污能力，杜絕其 弊端，關鍵是將其進行有效的資源化處理利用。目前常用的方法是打撈后作為 垃圾填埋，但該處理方案存在很大的隱患，因為水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等 水生植物含有大量的水分和有機質，填埋后不僅會發酵產生大量的可燃性氣體， 而且還產生大量的垃圾滲濾液而成為二次污染。另一方面，隨著我國人口增長及畜牧業的快速發展，人畜爭糧的矛盾日益 突出，當前乃至今后較長時期，我國畜牧業的發展將受詞糧嚴重不足的制約， 積極開發利用節糧型飼料資源，是解決當前飼糧緊張，加速畜牧業發展的重要 方向。水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等水生植物營養成分豐富，是植物性高蛋白質飼料資源。如水葫蘆的根、莖、葉及葉柄所含的蛋白質(干重)分別達到19.6%、 26.3%、 17.0%和19.1%，水葫蘆蛋白質所含的的必需氨基酸總量超過稻谷、燕 麥、小麥、高粱和棉籽粉，可與大豆和玉米媲美，接近牛乳和濃縮葉蛋白的水
平；脂肪含量分別可達0.8%、 1.9%、 3.5%和2.6%;每公斤(干重)水葫蘆中含 維生素B1、 B2、 B6和B12分另U達5.91 mg、 30.7 mg、 15.2 mg和0.012mg。因此，水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等水生植物作為動物飼料資源開發有著很高的 利用價值，不僅可以緩解當前飼料資源短缺，也為治理水體污染，變害為寶提 供切實可行的措施。新鮮水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等水生植物的利用存在儲運困難、易于腐 爛變質等技術難點，現有水萌蘆干粉制備技術還不同程度地存在資源利用不充 分、工藝煩瑣、處理能力低，經濟效益不明顯，難以實現大規模工業化處理等 問題。因此，提供一種適合大規模工業化處理水生植物資源的高效脫水干燥方 法，在降低生產成本的同時確保水生植物資源較高的營養價值，成為本發明的 主要目的。 發明內容本發明的目的是提供一種水生植物干粉的制備方法。水生植物干粉的制備方法包括如下步驟1) 將采集的新鮮水生植物切碎，在抗氧化劑質量百分比濃度為0.001~5%， 溫度為45~100°C的水溶液中燙漂殺青0.1 10分鐘；2) 在質量百分比濃度為0.1 20%的無機或有機鹽中加入抗氧化劑和防腐劑 配置成抗氧化劑的質量百分比濃度為0.001~5%和防腐劑的質量百分比濃度為 0.001 3%的高滲透壓溶液，將上述經熱水燙漂殺青后的水生植物投入到高滲透 壓溶液中，冷卻、滲透脫水0.1~10小時，再用高壓均質機或高剪切乳化機制成 槳料；3) 將步驟2)所得漿料過濾或離心分離，濾餅經烘干、計量、包裝得水生 植物干粉，濾液回步驟2)循環使用。所述的水生植物為水葫蘆、水浮蓮、浮萍、西洋菜或菹草。無機鹽為無機 鈉鹽、無機鎂鹽、無機鈣鹽、無機銅鹽或無鋅鹽。有機鹽為有機鈉鹽、有機鎂 鹽、有機鈣鹽、有機銅鹽或有機鋅鹽。抗氧化劑為乙氧基喹、二叔丁基羥基甲 苯、沒食子酸丙酯、叔丁基對苯二酚、維生素C、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或焦亞 硫酸鈉。防腐劑為丙酸、山梨酸、雙乙酸鈉、醋酸、甲酸或擰檬酸、苯甲酸或 苯甲酸鈉、富馬酸或富馬酸二甲酯。本發明的優點是操作條件溫和、能耗小，與現有的水生植物干粉制備技術 相比，制得的產品質量穩定，易于實現大規模工業化生產，具有良好的經濟和 社會效益。
具體實施方式
水生植物的干燥是熱現象、生物和化學現象的綜合過程，為保證產品的質 地，必須考慮水生植物的水分狀態、水熱傳遞機理及影響因素以及水生植物干 燥過程中的品質變化等問題。水生植物在干燥過程或產品貯藏期間，會發生變黃、變褐或變黑的褐變現 象，可分為酶褐變和非酶褐變兩種情況。本發明的水生植物干粉的制備方法， 其特征在于在抗氧化劑的保護下，通過燙漂殺青改變水生植物細膜壁的性質， 縮短烘干的時間，并破壞其氧化酶活性，減少營養成分特別是維生素的損失， 保持水生植物原有的風味、色澤、營養品質；燙漂還兼有清潔和殺滅微生物和 寄生蟲卵的作用。本發明的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于在抗氧 化劑的保護下，將燙漂殺青處理過的水生植物浸入高滲透壓的溶液，利用細胞 膜的半滲透性使細胞內的水分轉移到溶液中，有利于后續工序縮短干燥時間， 降低干燥溫度。本發明的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于將高滲溶 液處理過的水生植物用高壓均質機或高剪切乳化機粉碎制漿， 一方面增大其表 面積，可提高續工序的烘干速率，另一方面避免干物料干法粉碎的高能耗。過 濾和烘干的方法是眾所周知的，過濾可以采用普通壓濾機、離心機或臥螺離心 機，烘干可以用人工干燥或自然干燥。本發明結合以下實例作進一步的說明，但本發明的內容不僅限于實施例中 所涉及的內容。 實施例1:1) 將采集的新鮮水葫蘆切碎，在乙氧基喹質量百分比濃度為0.001%，溫度為100 °C的水溶液中燙漂殺青0.1分鐘；2) 在質量百分比濃度為0.1%的氯化鈉溶液中，加入乙氧基喹和丙酸，使 抗氧化劑的質量百分比濃度為0.001%和防腐劑的質量百分比濃度3%，將經熱 水燙漂殺青后的水葫蘆投入其中，冷卻、滲透脫水10小時；再用高壓均質機均質10分鐘制漿；3) 將步驟2)所得壓濾機過濾，濾餅用帶式干燥機烘干至含水量小于15%， 經計量、包裝得水生植物干粉，濾液回步驟2)循環使用。實施例2:1) 將采集的新鮮菹草切碎，在二叔丁基羥基甲苯質量百分比濃度為5%， 溫度為45 。C的水溶液中燙漂殺青10分鐘；2) 在質量百分比濃度濃度為20%的醋酸鈉溶液中，加入二叔丁基羥基甲 苯和山梨酸，使抗氧化劑質量百分比濃度為5%和防腐劑質量百分比濃度為0.001%，將經熱水燙漂殺青后的水葫蘆投入其中，冷卻、滲透脫水10小時；再 用高剪切乳化機均質2分鐘制漿；3)將步驟2)所得壓濾機過濾，濾餅用隧道式干燥機烘干至含水量小于10%， 經計量、包裝得菹草干粉，濾液回步驟2)循環使用。實施例3:1) 將采集的水浮蓮切碎，在沒食子酸丙酯濃度為0.05%，溫度為60 。C的 水溶液中燙漂殺青2分鐘；2) 在質量百分比濃度濃度為5%的氯化鈣水溶液中，加入沒食子酸丙酯和 苯甲酸，使抗氧化劑質量百分比濃度為1%和防腐劑質量百分比濃度為2%，將 經熱水燙漂殺青后的水浮蓮投入其中，冷卻、滲透脫水3小時；再用高剪切乳 化機均質2分鐘制槳；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅經烘干、計量、包裝得水浮蓮干 粉，濾液回步驟2)循環使用。實施例4:1) 將采集的新鮮浮萍切碎，在叔丁基對苯二酚濃度為0. 5%，溫度為95。C的水溶液中燙漂殺青8分鐘；2) 在質量百分比濃度濃度為15%的醋酸鈣水溶液中，加入叔丁基對苯二 酚和苯甲酸鈉，使抗氧化劑質量百分比濃度為0.5%和防腐劑質量百分比濃度為 2.5%，將經熱水燙漂殺青后的浮萍投入其中，冷卻、滲透脫水5小時；再用高 壓均質機均質1分鐘制漿；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用滾筒干燥機干燥至含水量小于 10%,計量、包裝得浮萍干粉，濾液回步驟2)循環使用。實施例5:1) 將采集的新鮮西洋菜切碎，在維生素C濃度為4。/。，溫度為55 。C的水 溶液中燙漂殺青0.5分鐘；2) 在質量百分比濃度濃度為10%的氯化鎂水溶液中，加入維生素C和富 馬酸，使抗氧化劑質量百分比濃度為0.5%和防腐劑質量百分比濃度為1.5%， 將經熱水燙漂殺青后的西洋菜投入其中，冷卻、滲透脫水1小時；再用高壓均 質機均質0.5分鐘制漿；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用滾筒干燥機干燥至含水量小于 10%，計量、包裝得西洋菜干粉，濾液回步驟2)循環使用。
實施例6:1) 將采集的新鮮水葫蘆切碎，在亞硫酸鈉濃度為3.5%，溫度為75。C的水 溶液中燙漂殺青0.8分鐘；2) 在質量百分比濃度濃度為10%的硫酸鎂水溶液中，加入亞硫酸鈉和富 馬酸二甲酯，使抗氧化劑質量百分比濃度為0.5%和防腐劑質量百分比濃度為 2.5%，將經熱水燙漂殺青后的水葫蘆投入其中，冷卻、滲透脫水5小時；再用 高壓均質機均質1分鐘制漿；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用氣流干燥機干燥至含水量小于 13%，計量、包裝得水葫蘆干粉，濾液回步驟2)循環使用。實施例7:1) 將采集的新鮮浮萍切碎，在亞硫酸氫鈉濃度為2%，溫度為55。C的水溶 液中燙漂殺青9分鐘；2) 在質量百分比濃度濃度為10%的氯化銅水溶液中，加入亞硫酸氫鈉和 雙乙酸鈉，使抗氧化劑質量百分比濃度為0.4%和防腐劑質量百分比濃度為 1.5%,將經熱水燙漂殺青后的水浮蓮投入其中，冷卻、滲透脫水5小時；再用 高壓均質機均質1分鐘制漿；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用滾筒干燥機干燥至含水量小于 10%，計量、包裝得浮萍干粉，濾液回步驟2)循環使用。實施例8:1) 將采集的新鮮浮萍切碎，在焦亞硫酸鈉濃度為0.009%，溫度為9(TC的 水溶液中燙漂殺青0.4分鐘；2) 在質量百分比濃度濃度為10%的硫酸銅水溶液中，加入焦亞硫酸鈉和 醋酸，使抗氧化劑質量百分比濃度為4.5%和防腐劑質量百分比濃度為1.5%， 將經熱水燙漂殺青后的水浮蓮投入其中，冷卻、滲透脫水6小時；再用高壓均 質機均質1分鐘制漿；3) 將歩驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用滾筒干燥機干燥至含水量小于 10%，計量、包裝得浮萍干粉，濾液回步驟2)循環使用。實施例9:1) 將采集的新鮮水浮蓮切碎，在亞硫酸氫鈉濃度為0.01%，溫度為80°C的 水溶液中燙漂殺青3分鐘；2) 在質量百分比濃度濃度為10%的氯化鋅水溶液中，加入亞硫酸氫鈉和 甲酸，使抗氧化劑質量百分比濃度為0.05%和防腐劑質量百分比濃度為0.5%，
將經熱水燙漂殺青后的水浮蓮投入其中，冷卻、滲透脫水8小時；再用高壓均 質機均質0.5分鐘制漿；3)將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用滾筒干燥機干燥至含水量小于 10%，計量、包裝得水浮蓮干粉，濾液回步驟2)循環使用。實施例10:1) 將采集的新鮮水葫蘆切碎，在叔丁基對苯二酚濃度為0.004%，溫度為 60 °C的水溶液中燙漂殺青6分鐘；2) 在質量百分比濃度濃度為10%的醋酸鋅水溶液中，加入叔丁基對苯二 酚和檸檬酸，使抗氧化劑質量百分比濃度為0.05%和防腐劑質量百分比濃度為 2%，將經熱水燙漂殺青后的水葫蘆投入其中，冷卻、滲透脫水2小時；再用高 壓均質機均質2分鐘制漿；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅自然干燥至含水量小于15%，計 量、包裝得水葫蘆干粉，濾液回步驟2)循環使用。
權利要求
1.一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)將采集的新鮮水生植物切碎，在抗氧化劑質量百分比濃度為0.001～5％，溫度為45～100℃的水溶液中燙漂殺青0.1～10分鐘；2)在質量百分比濃度為0.1～20％的無機或有機鹽中，加入抗氧化劑和防腐劑配置成抗氧化劑的質量百分比濃度為0.001～5％和防腐劑的質量百分比濃度為0.001～3％的高滲透壓溶液，將上述經熱水燙漂殺青后的水生植物投入到高滲透壓溶液中，冷卻、滲透脫水0.1～10小時，再用高壓均質機或高剪切乳化機制成漿料；3)將步驟2)所得漿料過濾或離心分離，濾餅經烘干、計量、包裝得水生植物干粉，濾液回步驟2)循環使用。
2. 根據權利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的水生植物為水葫戶、水浮蓮、浮萍、西洋菜或菹草。
3. 根據權利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的無機鹽為無機鈉鹽、無機鎂鹽、無機鈣鹽、無機銅鹽或無鋅鹽。
4. 根據權利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的有機鹽為有機鈉鹽、有機鎂鹽、有機鈣鹽、有機銅鹽或有機鋅鹽。
5. 根據權利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的抗氧化劑為乙氧基喹、二叔丁基羥基甲苯、沒食子酸丙酯、叔丁基對苯二酚、 維生素C、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或焦亞硫酸鈉。
6. 根據權利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的防腐劑為丙酸、山梨酸、雙乙酸鈉、醋酸、甲酸或檸檬酸。
7. 根據權利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的防腐劑為苯甲酸或苯甲酸鈉。
8. 根據權利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的防腐劑為富馬酸或富馬酸二甲酯。
全文摘要
本發明公開了一種水生植物干粉的制備方法，它是將采集的新鮮水生植物經切碎、燙漂殺青、滲透脫水、制漿、過濾、烘干、計量、包裝制得水生植物干粉；本發明的制備方法操作條件溫和、能耗小，易于實現大規模化工業化生產；與現有的水生植物干粉制備方法相比，本發明方法制得的產品質量穩定，且保持了水生植物原有的風味、色澤和營養品質，可以全部或部分替代玉米、豆粕、苜蓿粉等植物性蛋白用于畜禽、水產飼料，為飼料資源開發、解決水污染提供了切實可行的措施，具有良好的經濟和社會效益。
文檔編號B27L11/06GK101116986SQ20071007079
公開日2008年2月6日 申請日期2007年8月14日 優先權日2007年8月14日
發明者瑛 葉, 夏枚生, 姚志通, 勇 徐, 潘依雯, 胡彩虹, 胡秀芳 申請人:浙江大學