去除海帶汁中多余碘的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種脫碘方法，即去除海帶汁中碘的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 保健食品已經(jīng)成為了當(dāng)今世界食品工業(yè)發(fā)展的新潮流。多數(shù)保健食品具有較明確 的生理功效和消費人群，在延緩衰老、抗腫瘤、減肥、降低血糖、抗疲勞和增強體力等方面有 很大市場。海洋保健食品是其中一個重要組成部分。海洋生物中不但含有豐富的營養(yǎng)物 質(zhì)，而且含有許多陸地生物稀有的營養(yǎng)成分。海帶作為一種營養(yǎng)價值豐富、保健功效全面又 高產(chǎn)、廉價的海生資源成為了多種保健食品的原料。研究表明海帶含有60多種營養(yǎng)成分， 每100克海帶中平均含有蛋白質(zhì)8g、脂肪0.lmg、碳水化合物56. 2g、鈣1117mg、鐵150mg、 碘240-720mg、磷216mg、胡蘿卜素0. 57mg、煙酸1. 6mg，除此之外還含有豐富的褐藻酸、纖維 素、甘露醇以及多種微量元素。其中粗蛋白、糖、鈣、鐵的含量均高出一般蔬菜幾倍至幾十 倍?，F(xiàn)代科學(xué)研究證明，海帶中的甘露醇具有降低血壓的作用。海帶中還含有大量的多不 飽和脂肪酸EPA，能減少血管硬化。海帶中的碘極為豐富，可以預(yù)防甲狀腺肥大。海帶具有 抗輻射作用，可以減少放射性疾病的發(fā)病率。海帶中所含的昆布氨酸具有降低血壓的功效。
[0003] 海帶經(jīng)過深加工處理后可以制成減肥食品、海帶片、海帶面條、海帶蛋糕、各種海 帶調(diào)味品、海帶飲料等海帶食品，其中海帶飲料是海帶深加工產(chǎn)品中經(jīng)濟附加值最高的產(chǎn) 品之一?？诟泻玫暮э嬃蠈⒕哂蟹浅４蟮氖袌霭l(fā)展空間。
[0004] 但是，研究表明每100克海帶中平均含碘240-720毫克，而一個健康成人體內(nèi)碘的 總量只有約30mg，所以正常條件下制備的海帶汁中的碘含量遠(yuǎn)高于正常人體所需的碘量。 攝入過量的碘會引起高碘甲狀腺腫，還可能并發(fā)高碘甲亢和橋本氏甲狀腺炎等疾病。制備 的海帶原汁必須經(jīng)過脫碘處理才能進一步加工成海帶汁飲料。
[0005] 目前碘的去除方法多應(yīng)用于制堿工業(yè)和供水、排水中。例如：毛曉軍等人在文章 《離子膜燒堿生產(chǎn)中鹽水脫碘新技術(shù)的研究》中探討了對離子膜燒堿生產(chǎn)電解用鹽水的除 碘新技術(shù)。采用還原法將1〇 3還原為12，利用單質(zhì)碘極易升華的特點，用工業(yè)風(fēng)進行鼓泡吹 除，從而達(dá)到降低鹽水系統(tǒng)中含碘量的目的。但以亞硫酸鈉為還原劑，用鹽酸和氫氧化鈉調(diào) 節(jié)pH值的方法并不適合海帶汁中碘的去除，而且該方法需要空氣壓縮機及氣相回收罐等 裝置，占地較大。還有中國水污染與廢水資源化研究中心的方振東等人在對于高碘水除碘 裝置的影響因素的研究中使用的除碘裝置主要由活性炭凈化柱、強堿陰離子樹脂除碘柱組 成。通過物理吸附的方法出去高碘水中的碘。以上關(guān)于除碘的研究都具有一定得局限性， 其方法、試劑和設(shè)備并不適用于海帶汁的除碘。目前用于食品除碘的方法還是空白，所以發(fā) 明一種適用于食品，特別是海產(chǎn)品的除碘方式是一項值得研究的項目。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明方法具有成本低、操作簡單、可反復(fù)再生使用特點。本發(fā)明方法制得的海帶 汁具有營養(yǎng)豐富、碘含量適宜等特點。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種適用于海帶汁的除碘方法。包括如下步 驟：
[0008] 1、制備海帶汁：
[0009] (1)將海帶用50°C溫水浸泡lh后洗凈并切成3cm長的碎片；
[0010] (2)向所述碎片中加入其2倍體積的、質(zhì)量濃度為0. 5~10%檸檬酸液，加熱煮沸 5~lOmin，并于60~95°C下保溫30~90min;
[0011] (3)將水煮液中的海帶碎片取出放入磨漿機中，按料水比5:1~1:5的比例加水磨 碎；
[0012] (4)將海帶漿放入浸提罐中，加入2倍體積、質(zhì)量濃度0. 01~1%的檸檬酸液，煮 沸保溫1~3小時；
[0013] (5)將上述料液離心分離，除去濾渣；濾渣再放入鍋中加2倍水，煮沸浸提1~5小 時，離心分離；將兩次所得濾液合并得到海帶汁。
[0014] 2、制備吸附柱：將作為吸附劑的活性炭、羥基磷灰石、沸石和硅藻土四種材料按質(zhì) 量比例99~1:1~99:1~99:99~1混合均勻裝入高徑比為500~10:1的玻璃柱或不 銹鋼柱中，所述玻璃柱或不銹鋼柱下端帶有過濾篩板。
[0015] 3、脫碘處理：使步驟1所得海帶汁連續(xù)勻速流經(jīng)步驟2所述吸附柱，流速為0. 1~ l〇L/h，所述吸附劑與所述海帶汁重量比為1~100:1 ;收集流出的海帶汁。
[0016] 4、優(yōu)選方式下，步驟3所用吸附柱還可再生，再生吸附柱的方法為待海帶汁全部 流出后，以體積濃度為10~50%的乙醇溶液對吸附柱進行洗脫再生；控制洗脫液流速為 0? 1~0? 4L/h，時間5~30分鐘。
[0017] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0018] 1、本發(fā)明碘吸附率高，約為96% ;制備好的海帶汁經(jīng)過脫碘吸附處理后其總回收 率仍保留63%左右。
[0019] 其中，所述總回收率是指海帶汁經(jīng)過吸附柱處理前后干基物質(zhì)回收率。以1升海 帶汁為例，其中含有l(wèi)〇〇g干基物質(zhì)；經(jīng)過吸附柱洗脫處理后，得到1L處理過的海帶汁，其中 含有63g的干物質(zhì)，即干基物質(zhì)總回收率為63%，以經(jīng)過吸附后的海帶汁干基物質(zhì)除以吸 附柱處理前的海帶汁干基物質(zhì)質(zhì)量。
[0020] 2、活性炭、沸石、硅藻土和羥基磷灰石四種過濾材料都屬于常見材料，價格便宜， 無毒無殘留，而且吸附柱可在洗脫后重復(fù)使用。
[0021] 3、作為助濾劑，硅藻土具有良好的微孔結(jié)構(gòu)、吸附性能和抗壓縮性能，不僅能使被 濾液體獲得較好的流速比，并且能濾除微細(xì)的懸浮物，保證了澄清度。
[0022] 4、羥基磷灰石是強離子交換劑，分子中的鈣離子和0H可以吸附不同形態(tài)的離子 復(fù)合物，進而置換海帶汁中不同賦存形態(tài)的碘元素，且置換速度非常快，因而可以達(dá)到快速 脫除碘元素的目的。
[0023] 5、沸石是極性很強的吸附劑，對極性分子和不飽和分子有機物，如鹵代烴有很強 的吸附效果。
[0024] 綜上所述，本發(fā)明方法具有穩(wěn)定性高、成本低、操作簡單、可反復(fù)再生使用等特點， 占地面積和資金投入都比較少。
【具體實施方式】
[0025] 本發(fā)明利用物理吸附的方法將海帶汁中過剩的碘去除，得到具有豐富營養(yǎng)物質(zhì)且 含碘量適宜的海帶汁，為其進一步加工成海帶汁飲料提供了合適的原材料。本發(fā)明方法具 有成本低、操作簡單、可反復(fù)再生使用等特點。其主要步驟包括海帶汁的制備，脫碘吸附柱 的制備，海帶汁的脫碘處理以及脫碘吸附柱的再生。
[0026] 實例一
[0027] 將海帶用50°C溫水充分浸泡lh后洗凈并切成3cm的碎片。將碎片放入2倍體積、 質(zhì)量濃度2%的檸檬酸液中加熱煮沸5min，并于95°C下保溫60min后按料水比2 :1的比例， 將水煮液中的海帶碎片放入磨漿機中磨碎。將海帶漿放入浸提罐中，加入2倍體積、質(zhì)量濃 度0. 04%的檸檬酸液，煮沸保溫2小時。將上述料液離心分離，所得濾渣再放入鍋中加2倍 水煮沸浸提3小時，離心分離。將兩次所得濾液合并得到海帶汁。
[0028] 分別將活性炭、硅藻土、沸石和羥基磷灰石四種材料按100 :5 :2 :1的比例裝入玻 璃柱中。將海帶汁經(jīng)自動加料栗連續(xù)倒入制備好的脫碘吸附柱中，按吸附劑與料液比80:1 的比例使海帶汁勻速流經(jīng)吸附柱，控制料液流速為2L/h。收集流出的海帶汁。
[0029] 吸附完全后，以體積濃度為10%的乙醇溶液進行洗脫?？刂葡疵撘毫魉贋?. 1L/ h，時間30分鐘。碘吸附率為95 %，總回收率在63 %。
[0030] 實例二
[0031 ] 將海帶用50°C溫水充分浸泡lh后洗凈并切成3cm的碎片。將碎片放入2倍體積、 質(zhì)量濃度4%的檸檬酸液中加熱煮沸8min，并于80°C下保溫50min后按料水比5 :1的比例， 將水煮液中的海帶碎片放入磨漿機中磨碎。將海帶漿放入浸提罐中，加入2倍體積、質(zhì)量濃 度0. 05%的檸檬酸液，煮沸保溫2. 5小時。將上述料液離心分離，所得濾渣再放入鍋中加2 倍水煮沸浸提3. 5小時，離心分離。將兩次所得濾液合并得到海帶汁。
[0032] 分別將活性炭、硅藻土、沸石和羥基磷灰石四種材料按1 :1 :1 :7的比例裝入玻璃 柱中。將海帶汁經(jīng)自動加料栗連續(xù)倒入制備好的脫碘吸附柱中，按吸附劑與料液比100:1 的比例使海帶汁勻速流經(jīng)吸附柱，控制料液流速為lL/h。收集流出液。
[0033] 吸附完全后，以體積濃度為50%的乙醇溶液進行洗脫?？刂葡疵撘毫魉贋?. 3L/ h，時間10分鐘。碘吸附率為95%，總回收率在65%。
[0034] 實例三
[0035] 將海帶用50°C溫水充分浸泡lh后洗凈并切成3cm左右的碎片。將碎片放入2倍 體積、質(zhì)量濃度〇. 5%的檸檬酸液中加熱煮沸6