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海藻工业制品

作者:汇感农业百科  阅读:次  类别:水产业卷

    以海藻为原料制成的化工、医药等工业产品的总称。主要有琼胶、琼胶糖、卡拉胶、褐藻胶及褐藻酸衍生物,以及海带的综合利用制品甘露醇等。自20世纪初以来,从事海藻制品生产的国家有三十多个。生产的制品广泛应用于食品、化工、印染、医药、化妆品、石油及其他工业领域。中国自50年代末开始研究从海带中制取褐藻胶,碘、甘露醇和氯化钾等综合利用工艺,于60年代末投入工业生产。在海带综合利用的带动下,石花菜、江蓠、末期紫菜、麒麟菜、沙菜及马尾藻等海藻工业产品的制取也得到了迅速的发展。

    琼胶 又称琼脂、冻粉、洋菜。主要原料有石花菜、江蓠、末期紫菜等。产品有琼胶和琼脂糖。琼胶的制造包括原料的漂白加碱处理、加酸加热提取、凝固成型、冻结脱水或压榨脱水、晒干或烘干等主要工序(图1)。琼脂糖的制造是以琼胶为原料,采用碱处理和离子交换分离,除去琼胶中的硫酸基、羧基以及对蛋白质有吸附作用和凝固性差的多糖及灰分后获得的产品。

    

图1 琼胶生产流程图

    琼胶制品有条状、片状和粉末状之分。外观洁白、半透明、有光泽。药用琼胶、食用琼胶和试剂用琼脂糖的质量等级和理化指标如表1。琼胶在食品工业中用作鱼类和肉类罐头的固型剂,糕点的花边、果子冻和透明软糖等。同时是制作微生物固体培养基不可缺少的材料。琼脂糖是进行蛋白质的电泳、凝胶过滤和凝胶色层分析等实验测定的重要试剂。

表1 琼胶和琼脂糖的质量等级和理化指标

    

    卡拉胶 又称角叉菜胶。凡含卡拉胶类似成分的红藻均可作为生产原料。主要有角叉菜、麒麟菜、沙菜、杉藻及其他红藻。原料的选择和混合配比依产品的类型和性质要求而定。卡拉胶制造工艺包括提取、净化和分离等单元操作。通常在微碱性条件下提取,使半乳糖6-硫酸酯单元转变成3,6-内醚-半乳糖结构的分子占优势。同时加入钾、钙等离子以提高凝胶强度(图2)。

    

图2 卡拉胶生产流程图

    产品为白色或浅黄色粉末,干燥失重≤15%,灰分≤35%,硫酸基15%~40%,粘度1.5%溶液75℃时≤5毫帕秒,凝胶强度100~300克/厘米2。卡拉胶在食品工业中用作增稠剂、凝固剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂,可防止组分的分离,改进制品外观和口感。生产葡萄酒和啤酒时用作澄清剂;用于奶制品中有稳定酪蛋白胶体的能力;还用于牙膏、化妆品、洗发香波等,以增加滑润性和柔软性;在水基药膏和不溶性固体药品的悬浮液中用作稳定剂。

    褐藻胶 包括褐藻酸、褐藻酸盐类及其衍生物等。褐藻酸以各种金属(钙、镁、铁、铝等)的不溶性褐藻酸盐混合存在于褐藻中。供作工业原料的褐藻种类主要有:海带、掌状海带、巨藻、泡叶藻等。中国主要利用人工养殖的海带和野生马尾藻为原料。褐藻胶的提取是一种典型离子交换过程:①在碱作用下,使海带中不溶性褐藻酸盐转为水可溶性钠盐,通过稀释过滤除去不溶性残渣;②再转化为不溶性的褐藻酸,进行精制和浓缩,大量的无机盐、色素等随水排除;③纯褐藻酸再转为不同类型的褐藻酸盐。生产流程见图3。

    

图3 褐藻胶生产流程图

    产品有水溶性和水不溶性两大类。褐藻酸的一价盐类(钠、钾、铵)和褐藻酸的有机衍生物(藻酸丙二醇酯、藻酸三乙醇铵)为水溶性;褐藻酸的二价和三价盐类(钙、铜、铝,唯有镁盐除外)为水不溶性。水溶性褐藻酸盐溶于水后,形成粘稠溶液,其用途决定于它内的。成熟的海带一般含碘0.3%~0.6%。甘露醇是海藻进行光合作用最初产生的一种六元醇(C6H8OH6),海带中含量最高可达15%~25%。海藻中还含有不少无机物,以氯化钾和氯化钠含量最多。这些成分的含量随生长期的不同而异。综合利用的生产流程如图4。

    

图4 综合利用生产流程图

    碘为紫黑色、具金属光泽的结晶,纯度≥99.5%(药用级)。主要用于医药卫生、冶金、化工、农药、分的增稠性、稳定性、乳化能力以及凝胶形成能力的大小;不溶性褐藻酸盐具有胶凝性、保水性、成膜性和粘结性。褐藻胶广泛应用于食品、印染、医药、造纸及其他工业,在食品工业上可改善面食韧性,提高冷冻食品凝固力,改善香味逸散;用于印染工业拔染、拔白效果好,给色量高;用于医药工业可改善崩解时间,延长药物效果;在造纸工业上可改进纸张表面性质,改善涂盖层流变学特性;还可用于废水处理,净化水质。各种产品的主要质量指标如表2。

表2 褐藻胶产品的主要质量指标

    

    碘、甘露醇 碘是海带从海水中吸附积累在藻体析化学试剂以及近代尖端科学和军事工业。甘露醇为白色针状结晶,味甜,纯度≥99.5%(药用级)。主要用作治疗眼、脑、高血压、糖尿病等疾病的注射液和口服液。甘露醇的衍生物在食品和化工工业中作乳化剂、泡沫塑料、炸药等。氯化钾在医药、化工、农业和食品工业等方面有广泛用途。