專利名稱：一種高粘度褐藻膠的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高粘度褐藻膠的制備方法。
背景技術：
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，以其獨特的性能在食品、醫療衛生、日化、紡織印染、生物技術及廢水處理等行業得到廣泛的應用，在食品工業中，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，對預防結腸癌、心腦血管病、肥胖病以及鉛、鎘等在體內的積累具有輔助療效作用。在醫療衛生領域，應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，用來作細胞或組織移植的基體。隨著技術的進步，人們對食品安全的要求越來越高，褐藻膠在食品中的應用越來越廣，高粘度褐藻膠由于具有更好的增稠穩定性，其在食品中的應用也越來越廣。現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、降低酸處理濃度時間、減少漂白用量、低溫干燥、縮短過程時間等生產工藝的調整，減少粘度降解。但畢竟這些調整是有限制的，因此，褐藻膠粘度都偏低，高粘度1%溶液達到1500mpa. s已經非常困難，尤其夏季氣溫高，高粘度產品的生產更困難，滿足不了市場高粘度的需求。近年來，高粘度膠逐漸引起國內外研究者的重視。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、葡萄糖酸內酯溶解均勻，包裝。這種方法是一種常規的使用褐藻膠制備凝膠的方法。褐藻膠具有很好的增稠穩定性，可以實現從純粹流體到半流體直至凝膠的各種狀態。其中葡萄糖酸內酯與食用鈣反應，釋放出鈣離子與褐藻酸鈉反應形成褐藻酸鈣凝膠。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， 鈣離子的加入量與加入時間及操作工藝都要嚴格限制，否則極易產生局部反應，達不到應有的凝膠效果；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進行離子交換脫鈣，但這是可逆反應， 氯化鈉的引入不能得到根本祛除；而濕基狀態不溶性的褐藻酸鈣部分轉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。在實際生產中很難實現。
發明內容
針對現有技術中生產高粘度褐藻膠的現狀，本發明提供了一種高粘度褐藻膠的制備方法，本發明是在褐藻酸中和轉化成褐藻膠的過程中，利用褐藻酸與碳酸鈣反應生成褐藻酸鈣、CO2和水的性質，在褐藻酸固相中和轉化成褐藻膠的過程中，先將褐藻酸少量轉化成褐藻酸鈣，再繼續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構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
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ΡΠ O為實現上述發明目的，本發明采用下述技術方案予以實現 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量分數為50-75%，粉碎；
(2)將粉碎后的褐藻酸加入中和反應器中，攪拌，加入褐藻酸質量分數0.5%-3%的碳酸鈣，反應10-20分鐘;
(3)反應后的褐藻酸加堿繼續中和至完全轉化成褐藻膠；
(4)干燥、粉碎，制得高粘度褐藻膠。對技術方案的進一步改進所述步驟(1)中褐藻使用鮮或干無變質的高粘度海帶、巨藻或其它褐藻。對技術方案的進一步改進所述步驟(1)中消化指將褐藻置于15°C -30°C下浸泡一定時間，并加入碳酸鈉40°C _50°C保溫消化5-8小時。對技術方案的進一步改進所述加入的碳酸鈉質量為褐藻質量的10%_25%。對技術方案的進一步改進所述步驟O)中中和反應為固相反應，所述堿為粒度 100目以上的碳酸鈉或碳酸氫銨粉末。與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是
1、采用本發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生局部反應，又可以防止由于水分過高，生成的褐藻膠表面溶解，不利于后續干燥。2、本發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緩慢避免形成局部反應，另一方面0. 5%-3%的碳酸鈣添加量可以使碳酸鈣全部反應，產品中不存在碳酸鈣雜質。同時產品中不引入任何的雜質，是褐藻酸鹽純品。3、本發明工藝簡單，采用本發明所述方法制成的褐藻膠可直接由纖維狀變為不規則粒狀，省卻了造粒步驟，在傳統的固相生產條件下實現，不需要增加設備。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。實施例1
將無變質的干海帶在20°C下浸泡2小時，洗滌，加入海帶質量12%的純堿，40°C保溫消化4小時后，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20分鐘，加入碳酸鈉中和，纖維狀態部分發生改變，用萬能指示劑進行檢測，指示劑的顏色不均一，說明反應只是在局部進行，沒有形成均一的產物，試驗失敗。實驗結果表明若褐藻酸含水量低于50%，碳酸鈣與褐藻酸反應不完全，反應只是發生在褐藻酸表面，這同時也阻礙了后續碳酸鈉的中和反應，中和后纖維狀態部分發生了改變，用萬能指示劑檢測中和后的物料，萬能指示劑的顏色不均一，這證明了反應只是在局部進行。
實施例2
將無變質的干巨藻在30°C下浸泡10小時，洗滌，加入干巨藻質量24%的純堿，50°C保溫消化8小時，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20分鐘，加入碳酸鈉中和，物料太黏，且發生結塊現象，即使延長攪拌時間，也無法攪拌開，試驗失敗。實驗結果表明褐藻酸含水量若高于75%，碳酸鈉中和后，物料發粘、結塊，長時間攪拌也無法使其攪開。實施例3
將無變質的干巨藻在30°C下浸泡10小時，洗滌，加入干巨藻質量20%的純堿，48°C保溫消化7小時，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20分鐘，然后加入碳酸鈉中和，萬能指示劑進行檢測，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。實施例4
將新鮮海帶洗滌，加入海帶質量12%的純堿，40°C保溫消化4小時，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 15分鐘，然后加入碳酸鈉中和，萬能指示劑進行檢測，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，或容易在產品中引入外雜。以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和范圍。
權利要求
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量分數為50-75%，粉碎；(2)將粉碎后的褐藻酸加入中和反應器中，攪拌，加入褐藻酸質量分數0.5%-3%的碳酸鈣，反應10-20分鐘;(3)反應后的褐藻酸加堿繼續中和至完全轉化成褐藻膠；(4)干燥、粉碎，制得高粘度褐藻膠。
2.根據權利要求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的高粘度海帶、巨藻或其他褐藻。
3.根據權利要求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下浸泡一定時間，并加入碳酸鈉40°C _50°C保溫消化5-8小時。
4.根據權利要求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量為褐藻質量的10%-25%。
5.根據權利要求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)中中和反應為固相反應，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量分數為50-75%，粉碎；將粉碎后的褐藻酸加入中和反應器中，加入0.5%-3%的碳酸鈣，反應10-20分鐘；反應后的褐藻酸加堿繼續中和至完全轉化成褐藻膠；干燥制得高粘度褐藻膠。利用本發明所述固相方法制得的高粘度褐藻膠與傳統方法制得的褐藻膠粘度可由1500cps同比提高到2500cps–4000cps。本發明工藝簡單，在傳統的固相生產條件下實現，不需要增加設備。
文檔編號C08B37/04GK102492053SQ201110446528
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者劉俊霞, 安豐欣, 徐宗芹, 王磊, 王超, 申勝標, 續元紅 申請人:青島明月海洋科技有限公司