一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及海藻加工及海藻化工領(lǐng)域，具體地說是一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法。先將原料褐藻粉碎并加適量水提取攪拌，靜置到完全膨脹軟化后細(xì)胞破碎1-4次，將細(xì)胞破碎溶液加適量水，室溫攪拌提取，而后離心所得濾渣中加入95％乙醇常溫提取并再次離心，取濾渣并加入鹽酸和1％的甲醛溶液，于室溫攪拌混合提取，而后離心所得濾渣中加入碳酸氫鈉，低溫烘干，烘干后于馬弗爐內(nèi)灼燒，而后將灼燒后的藻渣用水溶解并過濾分離，所得濾液與上述各分離所得提取液混合，混合后濃縮，蒸發(fā)至比重在1.30-1.40時，即得海藻碘提取液。本發(fā)明提取方法采用細(xì)胞破碎技術(shù)，不需加熱提取，方法簡化，設(shè)備簡單；化學(xué)試劑的使用量比傳統(tǒng)工藝大大減少，降低了成本。
【專利說明】一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海藻化工、海藻加工以及海藻化學(xué)領(lǐng)域，具體地說是一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碘(1dine)是自然界中的稀有元素，也是構(gòu)成植物體的最基本元素。碘的研究始于1811年，法國人Bernard Coutois在海藻灰中發(fā)現(xiàn)了一種黑色粉末，經(jīng)科學(xué)家Gay-Lussac研究后確定為一種新的元素，并命名為碘。以后人們發(fā)現(xiàn)碘存在于所有海洋和陸生生物體內(nèi)，并在生物體的代謝活動中起著非常重要而其它元素不可代替的作用。
[0003]我國是碘缺乏的國家，新中國成立前我國的碘主要是從國外進(jìn)口。1957年中國科學(xué)院海洋研究所的張燕霞、范曉老師在海藻化工企業(yè)首次發(fā)現(xiàn)海帶中含有大量的碘，其含量最高可以達(dá)到海帶干重的1%。并建立了從海藻中提取碘的方法。主要從海帶水浸泡液中通過727陰離子離子交換技術(shù)進(jìn)行富集及洗脫，幾十年來我國海藻化工行業(yè)一直延續(xù)著這條生產(chǎn)工藝。
[0004]由于國外從智利硝石中提取碘的生產(chǎn)工藝簡單，成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我國從海帶中制備生物碘的成本，因此國內(nèi)的碘使用企業(yè)轉(zhuǎn)向從國外進(jìn)口硝石碘來滿足生產(chǎn)的需要。國內(nèi)的海藻化工金業(yè)生產(chǎn)的海帶生物碘，因為競爭不過硝石碘的價格，所以紛紛停止生產(chǎn)海藻碘。
[0005]近來，日本等國外包括西方智利硝石制取碘的企業(yè)限制對中國進(jìn)口碘，使我國的碘資源的使用受到了一定的影響，現(xiàn)在我國碘的價格一路飄升從20萬元/噸，到60萬元/噸。所以海藻碘的深入研究與開發(fā)和應(yīng)用就顯得越來越重要！
[0006]我國是碘缺乏的國家同時也是碘缺乏病人口眾多的國家。我國13億人口中大約有10億人不同程度的缺乏碘，因此補充碘的需要越來越強烈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于提供一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法，
[0009]I)將原料褐藻粉碎并加入原料干藻重量2-4倍的水提取攪拌3_5h，靜置20_36h到完全膨脹軟化后通過高壓細(xì)胞破碎機破碎1-4次，待用；
[0010]2)將上述破 碎后的細(xì)胞破碎溶液與其1-2倍體積的水，室溫攪拌提取24小時，而后離心；
[0011]3)將上述離心所得濾渣中加入其1-3倍(V/V)體積的95% (質(zhì)量百分比)乙醇常溫提取8-12小時,而后離心；
[0012]4)將上述離心所得濾渣中加入濾渣1-2信(V/V)體積的l_3mol/L鹽酸和濾渣重I %的甲醛溶液，于室溫攪拌混合提取1-3小時，而后離心；
[0013]5)將上述離心所得濾渣中加入與藻渣同等重量的碳酸氫鈉(NaHCO3)，在85°C -90°C烘干0.5-1.5h，烘干后于馬弗爐內(nèi)450_480°C灼燒1_1.5h，而后將灼燒后的藻渣用水溶解并過濾分離，所得濾液與步驟2)、3)和4)離心所得提取液混合，混合后濃縮在55-65°C蒸發(fā)至比重在1.30-1.40時，即得到海藻碘提取液。
[0014]所述步驟I)將原料褐藻清洗除去附著的微生物及沙礫，而后切成l_2cm小塊用通用粉磨機磨成60-80目粉末。
[0015]所述褐藻為海帶、葉托馬尾藻或馬尾藻。所述步驟5)所得濾液與步驟2)、3)和4)離心所得提取液混合，混合后加入10% (WA)NaOH溶液中和，至pH在6.5-7.5之間。
[0016]本發(fā)明所具有的優(yōu)點:
[0017]1.本發(fā)明提取方法使用細(xì)胞破碎技術(shù)，不需要加熱提取，方法簡化，設(shè)備簡單?；瘜W(xué)試劑的使用量與傳統(tǒng)工藝大大減少，節(jié)約了能源降低了成本。 [0018]2.本發(fā)明提取方法將所用的原料藻進(jìn)行了徹底提取，不剩余任何藻渣，并得到高濃度海藻碘。
[0019]3.本發(fā)明提取方法簡單多樣既可以一次提取制備也可以多元重復(fù)提取制備海藻中的碘。海藻碘的濃度含量可以從1.2%到5.5%甚至可以到6.5%。
【具體實施方式】
[0020]在實施例中給出以原料藻為葉托馬尾藻的實施例(將馬尾藻改成葉托馬尾藻就行。馬尾藻的方法都一樣)
[0021]實施例1
[0022]取100千克人工養(yǎng)殖的淡干海帶，用水沖洗去掉雜質(zhì)和外來物。用切碎機將表面不含水分的控干海帶切成l_2cm的小塊，HS-350型304#不銹鋼萬能通用粉磨機磨成60目粉末。在具有攪拌功能不銹鋼混料罐中加入300千克水，攪拌3小時。靜置20小時至海帶完全膨脹變軟后，通過下料口進(jìn)入ATS高壓細(xì)胞破碎機中破碎成粘稠的帶有部分藻渣的粘稠液體。繼續(xù)轉(zhuǎn)移至不銹鋼混料罐中繼續(xù)加入600千克水溶液室溫攪拌提取24小時后從出料口轉(zhuǎn)移至臥螺沉降離心機以100rpm速度離心15分鐘，分離出提取液A和藻渣。將藻渣轉(zhuǎn)移至不銹鋼提取罐中(約10千克藻渣)加入20千克95%的乙醇室溫攪拌提取9小時，采用普通型離心機以500-800rpm速度離心8min,分離提取液B和藻洛。藻洛繼續(xù)加入lmol/L鹽酸1L和0.1Ll%的40%甲醛溶液室溫攪拌提取lh。在采用普通型離心機以500-800rpm速度離心8min，獲得提取液C和藻渣。在藻渣(大約5千克)中加入5千克化學(xué)純碳酸氫鈉(NaHCO3)，85°C烘干1.3h。烘干后藻渣放入馬弗爐內(nèi)450°C灼燒1.5h。在灼燒后的藻渣灰分加入IL水，通過G3漏斗。G3漏斗通過液與上述所有提取液(A+B+C)混合攪拌，邊攪拌邊加入10% NaOH溶液中和調(diào)節(jié)pH在6.5-7.5之間。提取液轉(zhuǎn)移至SJN上海定康三效濃縮器在55°C蒸發(fā)至比重在1.35時停止?jié)饪s。獲得含有海藻碘1.2-1.5%的海藻碘提取液。
[0023]實施例2
[0024]取100千克自然生長的淡干馬尾藻，用水沖洗去掉雜質(zhì)和外來物。用切碎機將表面不含水分的控干馬尾藻切成0.5-1.0cm的小塊，HS-350型304#不銹鋼萬能通用粉磨機磨成80目粉末。在具有攪拌功能不銹鋼混料罐中200千克永，攪拌3小時。靜置36小時至馬尾藻完全膨脹變軟后，通過下料口進(jìn)入ATS高壓細(xì)胞破碎機中破碎成粘稠的帶有部分藻渣的粘稠液體。繼續(xù)取100千克自然生長的淡干馬尾藻重復(fù)上述的操作，進(jìn)入ATS高壓細(xì)胞破碎機中破碎成粘稠的帶有部分藻渣的粘稠液體。此步驟再繼續(xù)重復(fù)2次，獲得4元提取后的細(xì)胞破碎溶液。此工藝是根據(jù)產(chǎn)業(yè)化連續(xù)提取的要求制定。
[0025]將上述4元提取細(xì)胞破碎后溶液，轉(zhuǎn)移至不銹鋼混料罐中繼續(xù)加入800千克水溶液室溫攪拌提取36小時后從出料口轉(zhuǎn)移至臥螺沉降離心機以100rpm速度離心10分鐘，分離出提取液A和藻渣。將藻渣轉(zhuǎn)移至不銹鋼提取罐中(約33千克藻渣)加入90千克95%的乙醇室溫攪拌提取12小時，采用普通型離心機以500-800rpm速度離心5min，分離提取液B和藻渣。藻渣繼續(xù)加入2mol/L鹽酸40L和0.1L40%甲醛溶液室溫攪拌提取3h。采用普通型離心機以500-800rpm速度離心5min，獲得提取液C和藻渣。在藻渣(大約30千克)中加入30千克化學(xué)純碳酸氫鈉(NaHCO3)，85°C烘干1.5h。烘干后藻渣放入馬弗爐內(nèi)450°C灼燒1.2h。在灼燒后的藻渣灰分加入IL水，遁過G3漏斗。G3漏斗通過液與上述所有提取液(A+B+C)混合攪拌，邊攪拌邊加入10% NaOH溶液中和調(diào)節(jié)pH在6.5-7.5之間。提取液轉(zhuǎn)移至SJN上海定康三效濃縮器在65°C蒸發(fā)至比重在1.36時停止?jié)饪s。獲得含有海藻碘4.5-5.5%的海藻碘提取液。
[0026]實施例3
[0027]取100千克人工養(yǎng)殖含水量在85%的新鮮海帶，用水沖洗去掉雜質(zhì)和外來物。用切碎機將表面不含水分的控干海帶切成l_2cm的小塊。在具有攪拌功能不銹鋼混料罐中60千克水，攪拌3小時。靜置20小時至海帶完全膨脹變軟后，通過下料口進(jìn)入ATS高壓細(xì)胞破碎機中破碎成粘稠的帶有部分藻渣的粘稠液體。繼續(xù)轉(zhuǎn)移至不銹鋼混料罐中繼續(xù)加入100千克水溶液室溫攪拌提取24小時后從出料口轉(zhuǎn)移至臥螺沉降離心機以100rpm速度離心15分鐘，分離出提取液A和藻渣。將藻渣轉(zhuǎn)移至不銹鋼提取罐中(約1.5干克藻渣)加入4千克95%的乙醇室溫攪 拌提取9小時，采用普通型離心機500-800rpm速度離心8min，分離提取液B和藻渣。藻渣繼續(xù)加入lmol/L鹽酸1L和0.1L40%甲醛溶液室溫攪拌提取Ih0采用普通型離心機以500-800rpm速度離心8min,獲得提取液C和藻洛。在藻洛(大約
1.0千克)中加入1.0千克化學(xué)純碳酸氫鈉(NaHCO3)，85°C烘干1.5h。烘干后藻渣放入馬弗爐內(nèi)450°C灼燒1.0h。在灼燒后的藻渣灰分加入IL水，通過G3漏斗。G3漏斗通過液與上述所有提取液(A+B+C)混合攪拌，邊攪拌邊加入10% NaOH溶液中和調(diào)節(jié)pH在6.5-7.5之間。提取液轉(zhuǎn)移至SJN上海定康三效濃縮器在65°C蒸發(fā)至比重在1.35時停止?jié)饪s。獲得含有海藻碘0.2-0.3% (質(zhì)量百分比)的海藻碘提取液。
【權(quán)利要求】
1.一種從海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于: 1)將原料褐藻粉碎并加入原料干藻重量2-4倍的水提取攪拌3-5h，靜置20-36h到完全膨脹軟化后通過高壓細(xì)胞破碎機破碎1-4次，待用； 2)將上述破碎后的細(xì)胞破碎溶液與其1-2倍體積的水，室溫攪拌提取24小時，而后離心； 3)將上述離心所得濾渣中加入其1-3倍(V/V)體積的95%(質(zhì)量百分比)乙醇常溫提取8-12小時，而后離心； 4)將上述離心所得濾渣中加入濾渣1-2倍(V/V)體積的l_3mol/L鹽酸和濾渣重量0.1-1%的甲醛溶液，于室溫攪拌混合提取1-3小時，而后離心； 5)將上述離心所得濾渣中加入與藻渣同等重量的碳酸氫鈉(NaHCO3)，在85°C-90°C烘干0.5-1.5h，烘干后于馬弗爐內(nèi)450-480°C灼燒1_1.5h，而后將灼燒后的藻渣用水溶解并過濾分離，所得濾液與步驟2)、3)和4)離心所得提取液混合，混合后濃縮在55-65°C蒸發(fā)至比重在1.30-1.40時，即得到海藻碘提取液。
2.按權(quán)利要求1所述的從海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于:所述步驟I)將原料褐藻清洗除去附著的微生物及沙礫，而后切成l_2cm小塊用通用粉磨機磨成60-80目粉末。
3.按權(quán)利要求1所述的從海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于:所述褐藻為海帶、葉托馬尾藻或馬尾藻。
4.按權(quán)利要求1所述的從海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于:所述步驟5)所得濾液與步驟2)、3)和4)離心所得提取液混合，混合后加入10% (W/V)NaOH溶液中和，至pH 在 6.5-7.5 之間。
【文檔編號】C01B7/16GK104030248SQ201410169283
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】韓其濤 申請人:韓其濤