鋁離子二次沉降法提取海藻碘及由其生產的海藻碘鹽的製作方法
2023-11-09 09:55:47
專利名稱：鋁離子二次沉降法提取海藻碘及由其生產的海藻碘鹽的製作方法
技術領域：
本發明屬於食品加工領域，特別涉及一種含碘產品的提取和海藻碘鹽的製備方法。
背景技術：
碘是身體必須的微量元素，它是合成甲狀腺激素不可缺少的成分，食物中碘不足可使甲狀腺分泌減少，降低機體的代謝，導致甲狀腺腫大病，引起地方性甲狀腺腫和地方性克汀病，還會造成兒童生長遲緩，智力低下或痴呆。由於碘缺乏而對人體發育造成的全部影響被稱為「碘缺乏病」，孕婦、乳母、兒童尤其不可缺碘。碘通常在人體中處在一個動態平衡的狀態，多餘的碘會隨尿排出。目前補碘的方 式主要是碘酸鉀,是一種化學合成碘劑,人體吸收性較差。海洋藻類植物中很多種類含有較豐富的碘，其含的碘以一種有機碘(胺基酸結合碘)或蛋白質包裹碘的形式存在，人體更易吸收和在人體中建立一種平衡，不易過量對人體造成損害。海洋是碘礦藏的寶庫，如幹海帶含碘量可高達的O. 390). 7%，但重金屬汙染嚴重，有機碘提取複雜，提取的有機碘中多糖等雜成分不易去除。極難得到較高純度的海藻碘。如何簡單高效安全的從海藻中提取較純的有機鵬一直是大家所關心的問題。目前海藻碘的提取方法是醇沉法和新出現的鈣離子沉降法。醇沉法是把含碘海藻用水和鹼水解，用乙醇沉降，再蒸發上清乙醇液濃縮提取，但醇沉法得到的是一種含多種海藻成分的含碘多糖混合物，且提取工藝流程複雜，有機碘提取過程中損耗大，得率低，提取得到的海藻碘中含有大量溶於水和乙醇的海藻多糖成分，而且海藻中的重金屬在海藻碘提取液中不易去除，殘留量大。鈣離子沉降法雖然基本解決了重金屬殘留問題，但採用了丙三醇作為保護劑和一次性沉降，得到的海藻碘中丙三醇及海藻中的其它海藻成分含量比較 聞，海操鵬的純度有待提聞。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種鋁離子二次沉降法提取海藻碘及由其生產的海藻碘鹽，該方法採用多次沉降有效去除了目前海藻碘產品中的大部分重金屬及大部分海藻多糖，並且海藻碘純度及提取率大大提高，得到真正意義上的海藻有機碘，製備的海藻碘濃縮液可用於製備海藻碘晶、海藻碘鹽，本發明工藝簡單，可以大規模工業化標準化生產。本發明提供一種鋁離子二次沉降法提取海藻碘及由其生產的海藻碘鹽，包括(I)取原料簡單破碎，加入到相當於原料10倍重量的水中，並在混合物中加入相當於原料重量1% 5%的碳酸鈉，在45飛5°C下提取6 18小時，過濾得濾液；(2) —次沉降濾液滴加適量的鋁化合物水溶液沉降，直至大量沉降物出現，過濾，得清液；(3) 二次沉降清液加入適量碳酸鈉(Na2CO3)水溶液，把液體調至鹼性，液體產生絮狀沉澱，二次沉降，離心除去沉澱，反覆多次，直至液體中無絮狀沉澱出現，得到無絮狀物出現的提取清液；(4)濃縮無絮狀物出現的提取清液，製備得高純度海藻碘濃縮液。所述步驟(I)中的原料為含碘海藻，原料直接破碎到l(T20cm。所述海藻選自海帶、葉藻、馬尾藻或裙帶菜等含碘海藻。所述步驟(2)中的鋁化合物為氯化鋁，在沉降過程中，鋁離子有二次提取作用，並且可以反覆去除重金屬和提取液中大部分海藻多糖(如褐藻膠)等，鋁化合物水溶液的濃度為3% 20%。所述步驟(3)中的碳酸鈉(Na2CO3)水溶液的濃度為5°/Γ20%。所述步驟(4)中的海藻碘濃縮液的製備方法為蒸發濃縮。 所述步驟(4)中的海藻碘濃縮液中碘的質量百分含量為4%。本發明製備的海藻碘濃縮液應用於製備海藻碘鹽，製備方法為將海藻碘濃縮液用噴霧法添加到無碘鹽中，使得無碘鹽的碘含量為ir39mg/kg (國家標準)。本發明製備的海藻碘濃縮液應用於製備海藻碘晶，製備方法為將海藻碘濃縮液添加到海藻多糖中，攪拌，乾燥脫水，造粒，得海藻碘晶，海藻碘晶的含碘量為1°/Γ3%。本發明製備的海藻碘濃縮液應用於製備海藻碘鹽，製備方法為(I)先取一部分無碘鹽，加入含碘量為1°/Γ3%的海藻碘晶，混勻，使混合物的碘含量重量比達O. 00 849Π). 0234%,即得海藻碘鹽添加母鹽；(2)將步驟(I)所得母鹽按重量比I : 5與普通無碘鹽混勻，使所得碘鹽含碘量為14-39mg/kg,即得海藻碘鹽。針對現有技術提取海藻碘工藝複雜，海藻多糖成分多，重金屬含量高等缺陷，本發明提供一種海藻碘的提取方法，即用鋁離子沉降再把液體調至鹼性二次沉降的方法，並用該方法提取的海藻碘製備了海藻碘濃縮液、海藻碘晶和海藻碘鹽。有益效果(I)採用本發明的方法提取海藻碘，海藻提取液中的有機碘得率大於98%，海藻碘在提取過程中幾乎無損耗。(2)採用本發明的方法提取海藻碘重金屬的平均去除率高鉛的去除大於98%，無機砷去除率大於85%，鎘的去除率大於90% ;去除率相對海藻重金屬含量平均大於91%。(3)採用本發明的方法提取海藻碘各種海藻多糖的平均去除率高，如褐藻膠海藻多糖等，去除率大於99%，能得到較高純度海藻碘。(4)工藝過程相對於現有技術要簡單很多，海藻碘的獲得和重金屬及大部分海藻多糖等海藻雜物質的去除同步完成。
圖I是本發明海藻碘的提取和海藻碘濃縮液的製備流程圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。實施例I取海帶1kg，破碎到20cm左右，加IOKg水浸泡，並加入碳酸鈉調至鹼性，在50°C下提取6h，得濾過液，在濾過液滴加20%的AlCl3水溶液進行沉降，然後加20%的Na2CO3水溶液二次沉降，得清液，濃縮，再離心去除濃縮液的殘渣和鹽結晶，調整濃縮液的含碘量，中和，即得含碘量為4%的可噴霧加碘的海藻碘液劑。利用生產線中的噴霧設備在加工過程中將上述方法製得的4%(質量百分比)的海藻碘濃縮液按1000 O. 75的重量比均勻噴灑無碘鹽中，攪拌均勻，然後分包裝成200g、400g、500g、IOOOg 的小包裝。實施例2
取裙帶菜1kg，破碎到20cm左右，加IOKg水浸泡，並加入碳酸鈉調至鹼性，在55°C下提取12小時，過濾得濾液，濾液滴加適量15%的AlCl3水溶液沉降，然後加10%的Na2CO3水溶液二次沉降，離心得清液濃縮，再去除沉渣和鹽結晶，中和，濃縮液添加到海藻多糖中，攪拌，乾燥脫水，造粒，得到成品海藻碘晶，包裝。將IOOkg無碘鹽與含碘量為3%的海藻碘晶充分混合，使混合物的碘含量達O. 0234% (重量比)得到含碘母鹽，母鹽再與500kg無碘鹽在錐混機中混勻，然後分包裝成200g、400g、500g、IOOOg 的小包裝。實施例3取葉藻1kg，破碎到20cm左右，加IOKg水浸泡，並加入碳酸鈉調至鹼性，在50°C下提取12小時，過濾得濾液，濾液滴加適量3%的AlCl3水溶液沉降，然後加5%的Na2CO3水溶液二次沉降，離心得清液濃縮，再去除沉渣和鹽結晶，中和，濃縮液添加到海藻多糖中，攪拌，乾燥脫水，造粒，得到成品海藻碘晶，包裝。將IOOkg無碘鹽與含碘量為1%的海藻碘晶充分混合，使混合物的碘含量達O. 0084% (重量比)得到含碘母鹽，母鹽再與500kg無碘鹽在錐混機中混勻，然後分包裝成200g、400g、500g、IOOOg 的小包裝。本發明是基於以下實驗和方法得出的I材料與方法I. I 材料原料市售食用幹海帶。試劑Na2CO3^AlCl3' KCO3> 次氯酸鈉、磷酸二氫鈉、HCOONa, KI,O. 5% 澱粉液、
Na2S2O30I. 2 儀器生化培養箱、旋轉蒸發儀、250ml容量瓶、移液器、500ml碘量瓶。I. 3實驗過程以及碘含量的測定I. 3. I實驗過程具體實驗過程見附圖I。I. 3. 2碘含量的測定次氯酸鈉法原理
次氯酸鈉是強氧化劑，能將碘氧化成碘酸根離子，即I +3C10 — IO3 +3C1過剩的次氯酸鈉可以用甲酸鈉除去，多餘的甲酸鈉經煮沸除去HC10+HC00Na — H20+NaCl+C02生成的碘酸根離子在酸性條件下與碘離子反應生成分子態碘，後者用標準的硫代硫酸鈉溶液滴定。Ι03>5Γ+6Η+ — 3Ι2+3Η20步驟 (I)取2ml提取液，加入到25毫升蒸餾水的碘量瓶中，調節pH值至中性。(2)加飽和氯化鈉溶液1ml，20%磷酸二氫鈉10ml，再加入5ml lmol/L的次氯酸鈉，搖勻，靜置5min。(3)小心地沿壁加入5ml20%甲酸鈉，混合均勻，加熱10_15min,最後用蒸懼水清洗瓶壁。(4)冷卻後加5ml KI, 5ml 3mol/L硫酸,立即用O. 01mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淺黃色，加0. 5%澱粉指示劑2ml,繼續滴定至藍色消失。並持續15秒。計算硫代硫酸鈉的用量，計算碘含量。I. 3. 3過濾提取液加鋁離子二次沉降處理前後碘含量的變化表I.過濾提取液處理前後碘含量的對照(以硫代硫酸鈉溶液的用量計)
權利要求
1.一種海藻碘的提取方法，包括 (1)取原料破碎，加入到相當於原料10倍重量的水中，並在混合物中加入相當於原料重量1% 5%的碳酸鈉，在45飛5°C下提取6 18小時，過濾得濾液； (2)濾液滴加鋁化合物水溶液沉降，直至大量沉降物出現，過濾，得清液； (3)清液加入碳酸鈉水溶液，把液體調至鹼性，液體產生絮狀沉澱，二次沉降，離心除去沉澱，反覆，直至液體中無絮狀沉澱出現，得到無絮狀物出現的提取清液； (4)濃縮無絮狀物出現的提取清液，得海藻碘濃縮液。
2.根據權利要求I所述的一種海藻碘的提取方法，其特徵在於所述步驟(I)中的原料為含碘海藻，原料直接破碎到l(T20cm。
3.根據權利要求2所述的一種海藻碘的提取方法，其特徵在於所述海藻為含碘海藻，選自海帶、葉藻、馬尾藻或裙帶菜。
4.根據權利要求I所述的一種海藻碘的提取方法，其特徵在於所述步驟(2)中的鋁化合物為氯化鋁，鋁化合物水溶液的濃度為39^20%。
5.根據權利要求I所述的一種海藻碘的提取方法，其特徵在於所述步驟(3)中的碳酸鈉水溶液的濃度為59^20%。
6.根據權利要求I所述的一種海藻碘的提取方法，其特徵在於所述步驟(4)中的海藻碘濃縮液的製備方法為蒸發濃縮。
7.根據權利要求I所述的一種海藻碘的提取方法，其特徵在於所述步驟(4)中的海藻碘濃縮液中碘的質量百分含量為4%。
8.根據權利要求I所述的一種海藻碘的提取方法，其特徵在於製備得到的海藻碘濃縮液用於製備海藻碘鹽，製備方法為將海藻碘濃縮液用噴霧法添加到無碘鹽中，使得無碘鹽的碘含量為14 39mg/kg。
9.根據權利要求I所述的一種海藻碘的提取方法，其特徵在於製備得到的海藻碘濃縮液用於製備海藻碘晶，製備方法為將海藻碘濃縮液添加到海藻多糖中，攪拌，乾燥脫水，造粒，得海藻碘晶，海藻碘晶的含碘量為1% 3%。
10.根據權利要求I所述的一種海藻碘的提取方法，其特徵在於製備得到的海藻碘濃縮液用於製備海藻碘鹽，製備方法為 (1)先取無碘鹽，加入含碘量為1% 3%的海藻碘晶，混勻，使混合物的碘含量重量比達.0 . 00 849T0. 0234%,即得海藻碘鹽添加母鹽； (2)將步驟(I)所得母鹽按重量比I: 5與普通無碘鹽混勻，使所得碘鹽含碘量為14-39mg/kg,即得海藻碘鹽。
全文摘要
本發明涉及一種鋁離子二次沉降法提取海藻碘及由其生產的海藻碘鹽，包括(1)取原料直接破碎，加入到相當於原料10倍的水中，並在混合物中加入相當於原料重量為1%-5%的碳酸鈉，45～55℃下混合提取6～18小時，過濾得濾液；(2)濾液滴加鋁化合物水溶液，直至大量沉降物出現，過濾，離心得清液；(3)清液加入碳酸鈉水溶液，液體產生絮狀沉澱，離心除去沉澱；(4)濃縮無絮狀物出現的提取清液，製備得海藻碘濃縮液。該方法有效去除了海藻碘產品中的重金屬和大部分海藻多糖等，海藻碘的純度及提取率大大提高，且工藝簡單，成本低，極易大規模生產出合乎標準的海藻碘，製備的海藻碘濃縮液可用於製備海藻碘晶和海藻碘鹽。
文檔編號C01B7/16GK102795600SQ20121028527
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者楊革生 申請人:東華大學