從海藻中提取醫(yī)用特性卡拉膠的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從海藻中提取醫(yī)用特性卡拉膠的工藝方法，該工藝方法以刺麒麟菜為原料，包括以下步驟：將刺麒麟菜水洗，依次經(jīng)堿處理，水洗至中性，再經(jīng)過酶處理，洗滌至中性，萃取，粗過濾，板框過濾，冷凝脫水，固液分離，解凍，壓脫水，粉碎，壓脫水，干燥，粉碎，成品。本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)工藝中酒精脫水法，采用原創(chuàng)性獨特提取技術-凝固脫水法；對原料采用堿處理和酶處理，以最優(yōu)實驗條件可獲得高品質、高產(chǎn)率的ι-卡拉膠，產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅降低。按照本發(fā)明獲得的ι-卡拉膠的生產(chǎn)成本僅為當前國產(chǎn)κ-卡拉膠生產(chǎn)成本的60-70％，但銷售價格是現(xiàn)行κ-卡拉膠的2倍以上，具有巨大的利潤空間。
【專利說明】從海藻中提取醫(yī)用特性卡拉膠的工藝方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種卡拉膠的提取方法，特別是涉及從紅藻牒麟菜中提取醫(yī)用特性卡 拉膠的工藝方法，屬于海洋化工程【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 卡拉膠（Carrageenan,又稱角叉菜膠、鹿角菜膠）是從角叉菜煙ion化US)、牒麟菜 (Bucheuma)、杉藻（Gigartina)及沙菜（Hypena)等多種紅藻中提取的一種水溶性膠體，是 世界H大海藻膠工業(yè)產(chǎn)品（瓊膠、卡拉膠、褐藻膠）之一。卡拉膠是幾種多糖的復雜混合物， 由1,3-目-D-化喃半乳糖和1,4-a-D-化喃半乳糖作為基本骨架，交替連接而成的線性多 糖。根據(jù)半醋式硫酸基在半乳糖上所連接的位置不同，可分為走種類型，目前工業(yè)生產(chǎn)和使 用的卡拉膠主要有k-化a卵a)型、I -(Iota)型和A-(Lamda)型H種或者它們的混合物。
[0003] 卡拉膠在食品、醫(yī)藥、日用化工、生物化學，建筑涂料、紡織印染和食品等方面的用 途十分廣泛。在食品工業(yè)中作為膠凝劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、息浮劑和澄清劑，可用在軟糖、果 凍、火腿腸、肉罐頭、冰洪淋、飲料、調(diào)味品、牛奶、仿生食品、果醬、啤酒、面包W及寵物食品 中。在生物化學上可用作微生物載體和固定化細胞載體等。
[0004] 卡拉膠的凝膠特性取決于卡拉膠的類型，k-化appa)型和I - (Iota)型卡拉膠能 形成熱可逆凝膠，入-(Lamda)型卡拉膠則不能膠凝。I-卡拉膠主要存在于刺生牒麟菜及 小孔葉牒麟菜中。I -卡拉膠形成的凝膠比k-化appa)卡拉膠更加柔軟、富有彈性且透明 性好，并具有無脫水收縮性和耐高鹽等性質，在牛奶及水系統(tǒng)中呈觸變型流體特性等。由于 I -卡拉膠的諸多物理化學特性與k-化appa)卡拉膠和其他膠體有明顯的不同，使得其在 食品、化妝品、醫(yī)藥等行業(yè)中有著廣泛的應用價值和潛力。近年來，I-卡拉膠在國內(nèi)外發(fā) 展迅速，需求量逐年增加。
[0005] 卡拉膠的生產(chǎn)的關鍵工序為堿處理、提取精制和脫水干燥H個重要的工序，該H 個工序的處理工藝科學與否不但顯著影響卡拉膠的性能和質量，而且對卡拉膠的提取率和 生產(chǎn)成本有重要的影響。
[0006] 現(xiàn)有I -卡拉膠的提取工藝大多還是氨氧化軸堿處理，大量清水浸泡洗至中性， 水煮提膠后過濾，用醇沉工藝獲得I -卡拉膠，還是基本沿用了 k-化appa)卡拉膠的提膠工 藝，只做了少量改進，造成溶膠嚴重、膠得率低，凝膠強度不高。
[0007] 另一方面，傳統(tǒng)的脫水方法為酒精脫水法，但其生產(chǎn)卡拉膠的提取率低，生產(chǎn)成本 高，需進一步優(yōu)化處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種從紅藻牒 麟菜中提取醫(yī)用特性I -卡拉膠的工藝方法，使卡拉膠制備工藝簡化，成本低廉，生產(chǎn)效率 商。
[0009] 為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：
[0010] 一種從海藻中提取醫(yī)用特性卡拉膠的工藝方法，該工藝方法W刺牒麟菜為原料， 包括W下步驟：將刺牒麟菜水洗，依次經(jīng)堿處理，水洗至中性，再經(jīng)過酶處理，洗涂至中性， 萃取，粗過濾，板框過濾，冷凝脫水，固液分離，解凍，壓脫水，粉碎，壓脫水，干燥，粉碎，成 品。
[0011] 具體的，該工藝方法W刺牒麟菜為原料，包括W下步驟：
[0012] (1)清洗；稱取50g刺牒麟菜，用水清洗干凈；
[0013] (2)堿處理；在步驟（1)獲得的刺牒麟菜中，加入堿液，堿液的重量為刺牒麟菜重 量的10倍，堿液為0-10%的K0H溶液，在8(TC下浸泡化；
[0014] 做酶處理；將堿處理后的刺牒麟菜水洗至中性，加入復合纖維素酶溶液，在 40-5(TC下處理20-100min，抑為3. 8-5. 4,復合纖維素酶溶液的用量為50-250U/g ;
[00巧](4)萃取；將酶處理后的刺牒麟菜洗涂至中性，用30倍lOCrC水提膠20-60min ;
[0016] (5)粗過濾；將提膠后的溶液加入0. 2% KC1，用200目濾布進行粗過濾；
[0017] (6)脫水、干燥、粉碎：再經(jīng)過板框過濾進行細過濾冷凝脫水，固液分離，解凍，再 進行壓脫水，粉碎，壓脫水，干燥，粉碎，成品，即得到I -卡拉膠。
[0018] 優(yōu)選的是，在堿處理時，K0H溶液為7. 5%時，其凝膠強度最高。
[0019] 進一步的，在堿處理時，所述堿液為化0H、KC1或化〇2。
[0020] 優(yōu)選的是，在酶處理時，酶用量為lOOU/g，酶處理時間為80min，酶處理溫度為 46°C，提取時間為60min。
[0021] 進一步的講，在酶處理時，所用的酶為纖維素分解酶、半纖維素酶或果膠降解酶。
[0022] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0023] (1)本發(fā)明攝棄了傳統(tǒng)工藝中酒精脫水法，采用原創(chuàng)性獨特提取技術-凝固脫水 法，在國內(nèi)首次建立，完全改變了現(xiàn)行國際通行的舊生產(chǎn)工藝。
[0024] (2)本發(fā)明對原料采用堿處理和酶處理，W最優(yōu)實驗條件可獲得高品質、高產(chǎn)率的 I -卡拉膠。
[00巧](3)產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅降低。按照本發(fā)明獲得的I -卡拉膠的生產(chǎn)成本僅為當前 國產(chǎn)K -卡拉膠生產(chǎn)成本的60-70%，但銷售價格是現(xiàn)行K -卡拉膠的2倍W上，具有巨大 的利潤空間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的工藝方法流程圖。
[0027] 圖2是堿濃度對I -卡拉膠產(chǎn)率的影響結果示意圖。
[0028] 圖3是堿濃度對I -卡拉膠凝膠強度的影響結果示意圖。

【具體實施方式】
[0029] 下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0030] 實驗W刺牒麟菜海藻為原始材料，包括W下步驟：將刺牒麟菜水洗，依次經(jīng)堿處 理，水洗至中性，再經(jīng)過酶處理，洗涂至中性，萃取，粗過濾，板框過濾，冷凝脫水，固液分離， 解凍，壓脫水，粉碎，壓脫水，干燥，粉碎，成品。
[00引]具體的：
[0032] (1)稱取50g刺牒麟菜，用水清洗干凈；
[003引 似在上述獲得的刺牒麟菜中，加入0-10 %的K0H溶液，還可W為化0H、KC1或 化C12等堿液，其重量為刺牒麟菜重量的10倍，在8(TC下浸泡化；
[0034] (3)酶處理；將堿處理后的刺牒麟菜水洗至中性，加入復合纖維素酶溶液，在 40-5(TC下處理20-100min，抑為3. 8-5. 4,復合纖維素酶溶液的用量為50-250U/g ;
[003引 （4)萃??；將酶處理后的刺牒麟菜洗涂至中性，用30倍lOCrC水提膠20-60min ;
[003引 （5)粗過濾；將提膠后的溶液加入0. 2 % KC1，用200目濾布進行粗過濾；
[0037] (6)脫水、干燥、粉碎：再經(jīng)過板框過濾進行細過濾冷凝脫水，固液分離，解凍，再 進行壓脫水，粉碎，壓脫水，干燥，粉碎，成品，即得到I -卡拉膠。
[003引實施例1-5在堿處理步驟中分別W 0、2. 5%、5%、7. 5%、10%的K0H溶液進行，所 得堿濃度對I -卡拉膠產(chǎn)率的影響結果如圖2所示，其表面堿處理后，由于其對藻體細胞的 損害，I-卡拉膠的產(chǎn)率降低。從靜置后的浸堿廢液中也可W觀察到有流失到堿液中的膠 質析出。隨著堿液濃度的增大，產(chǎn)率有所降低，但該種變化并不太明顯。
[0039] 所得堿濃度對I -卡拉膠凝膠強度的影響結果如圖3所示，經(jīng)堿處理后，可W顯著 提高刺牒麟菜海藻中I-卡拉膠的凝膠強度。其中，W 7.5%的K0H濃度為最佳。而10% 的K0H處理后，I -卡拉膠的凝膠強度比7. 5%的略有降低，可W認為是高溫高堿條件時也 會造成I -卡拉膠的分解，從而使凝膠強度有所降低。
[0040] 上述實施例還考察了堿濃度對I -卡拉膠的凝點、烙點、粘度、透光率和質構等因 素的影響。
[0041] 綜上可得出結論：
[0042] ①堿處理工藝除去了海藻藻體表面的蠟質，破壞了部分細胞壁，部分膠質也隨之 流失，使I -卡拉膠的產(chǎn)率下降，但在K0H濃度2. 5%-10 %的范圍內(nèi)，產(chǎn)率的變化不顯著； 同時，堿處理也可W除去色素及一些其他的雜質，使在提取后的I -卡拉膠透明度和純度 提局。
[0043] ②堿處理工藝能改善I -卡拉膠分子，提高其凝膠性質。
[0044] ③堿處理工藝能改善卡拉膠的結構，在對刺牒麟菜中I -卡拉膠的提取中，當K0H 為7. 5%時，其凝膠強度最高，質量達到最佳。
[0045] 同理，采用實施例對酶處理中，酶用量、處理時間、處理溫度、提取時間等因素對 I -卡拉膠的產(chǎn)率和凝膠強度的影響進行實際研究，結果如下表1所示。
[0046] 表 1
[0047]

【權利要求】
1. 一種從海藻中提取醫(yī)用特性卡拉膠的工藝方法，其特征在于，該工藝方法以刺麒麟 菜為原料，包括以下步驟：將刺麒麟菜水洗，依次經(jīng)堿處理，水洗至中性，再經(jīng)過酶處理，洗 滌至中性，萃取，粗過濾，板框過濾，冷凝脫水，固液分離，解凍，壓脫水，粉碎，壓脫水，干燥， 粉碎，成品。
2. 根據(jù)權利要求1所述的從海藻中提取醫(yī)用特性卡拉膠的工藝方法，其特征在于，該 工藝方法以刺麒麟菜為原料，包括以下步驟： (1) 清洗：稱取50g刺麒麟菜，用水清洗干凈； (2) 堿處理：在步驟（1)獲得的刺麒麟菜中，加入堿液，堿液的重量為刺麒麟菜重量的 10倍，堿液為0-10%的KOH溶液，在80°C下浸泡3h ; (3) 酶處理：將堿處理后的刺麒麟菜水洗至中性，加入復合纖維素酶溶液，在40-50°C 下處理20-100min，pH為3. 8-5. 4,復合纖維素酶溶液的用量為50-250U/g ; (4) 萃?。簩⒚柑幚砗蟮拇眺梓氩讼礈熘林行?，用30倍100°C水提膠20-60min ; (5) 粗過濾：將提膠后的溶液加入0. 2% KC1，用200目濾布進行粗過濾； (6) 脫水、干燥、粉碎：再經(jīng)過板框過濾進行細過濾冷凝脫水，固液分離，解凍，再進行 壓脫水，粉碎，壓脫水，干燥，粉碎，成品，即得到i _卡拉膠。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的從海藻中提取醫(yī)用特性卡拉膠的工藝方法，其特征在于， 在堿處理時，KOH溶液為7. 5 %時，其凝膠強度最高。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的從海藻中提取醫(yī)用特性卡拉膠的工藝方法，其特征在于， 在堿處理時，所述堿液為NaOH、KC1或CaCl2。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的從海藻中提取醫(yī)用特性卡拉膠的工藝方法，其特征在 于，在酶處理時，酶用量為l〇〇U/g，酶處理時間為80min，酶處理溫度為46°C，提取時間為 60min〇
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的從海藻中提取醫(yī)用特性卡拉膠的工藝方法，其特征在于， 在酶處理時，所用的酶為纖維素分解酶、半纖維素酶或果膠降解酶。
【文檔編號】C08B37/00GK104448018SQ201410712099
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權日:2014年12月1日
【發(fā)明者】聶毅 申請人:江蘇辰星海洋生物科技有限公司