一种从海洋褐藻中提取海藻碘的方法
【专利摘要】本发明涉及海藻加工及海藻化工领域，具体地说是一种从海洋褐藻中提取海藻碘的方法。先将原料褐藻粉碎并加适量水提取搅拌，静置到完全膨胀软化后细胞破碎1-4次，将细胞破碎溶液加适量水，室温搅拌提取，而后离心所得滤渣中加入95％乙醇常温提取并再次离心，取滤渣并加入盐酸和1％的甲醛溶液，于室温搅拌混合提取，而后离心所得滤渣中加入碳酸氢钠，低温烘干，烘干后于马弗炉内灼烧，而后将灼烧后的藻渣用水溶解并过滤分离，所得滤液与上述各分离所得提取液混合，混合后浓缩，蒸发至比重在1.30-1.40时，即得海藻碘提取液。本发明提取方法采用细胞破碎技术，不需加热提取，方法简化，设备简单；化学试剂的使用量比传统工艺大大减少，降低了成本。
【专利说明】一种从海洋褐藻中提取海藻碘的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海藻化工、海藻加工以及海藻化学领域，具体地说是一种从海洋褐藻中提取海藻碘的方法。
【背景技术】
[0002]碘(1dine)是自然界中的稀有元素，也是构成植物体的最基本元素。碘的研究始于1811年，法国人Bernard Coutois在海藻灰中发现了一种黑色粉末，经科学家Gay-Lussac研究后确定为一种新的元素，并命名为碘。以后人们发现碘存在于所有海洋和陆生生物体内，并在生物体的代谢活动中起着非常重要而其它元素不可代替的作用。
[0003]我国是碘缺乏的国家，新中国成立前我国的碘主要是从国外进口。1957年中国科学院海洋研究所的张燕霞、范晓老师在海藻化工企业首次发现海带中含有大量的碘，其含量最高可以达到海带干重的1%。并建立了从海藻中提取碘的方法。主要从海带水浸泡液中通过727阴离子离子交换技术进行富集及洗脱，几十年来我国海藻化工行业一直延续着这条生产工艺。
[0004]由于国外从智利硝石中提取碘的生产工艺简单，成本远远低于我国从海带中制备生物碘的成本，因此国内的碘使用企业转向从国外进口硝石碘来满足生产的需要。国内的海藻化工金业生产的海带生物碘，因为竞争不过硝石碘的价格，所以纷纷停止生产海藻碘。
[0005]近来，日本等国外包括西方智利硝石制取碘的企业限制对中国进口碘，使我国的碘资源的使用受到了一定的影响，现在我国碘的价格一路飘升从20万元/吨，到60万元/吨。所以海藻碘的深入研究与开发和应用就显得越来越重要！
[0006]我国是碘缺乏的国家同时也是碘缺乏病人口众多的国家。我国13亿人口中大约有10亿人不同程度的缺乏碘，因此补充碘的需要越来越强烈。
【发明内容】
[0007]本发明目的在于提供一种从海洋褐藻中提取海藻碘的方法。
[0008]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种从海洋褐藻中提取海藻碘的方法，
[0009]I)将原料褐藻粉碎并加入原料干藻重量2-4倍的水提取搅拌3_5h，静置20_36h到完全膨胀软化后通过高压细胞破碎机破碎1-4次，待用；
[0010]2)将上述破 碎后的细胞破碎溶液与其1-2倍体积的水，室温搅拌提取24小时，而后离心；
[0011]3)将上述离心所得滤渣中加入其1-3倍(V/V)体积的95% (质量百分比)乙醇常温提取8-12小时,而后离心；
[0012]4)将上述离心所得滤渣中加入滤渣1-2信(V/V)体积的l_3mol/L盐酸和滤渣重I %的甲醛溶液，于室温搅拌混合提取1-3小时，而后离心；
[0013]5)将上述离心所得滤渣中加入与藻渣同等重量的碳酸氢钠(NaHCO3)，在85°C -90°C烘干0.5-1.5h，烘干后于马弗炉内450_480°C灼烧1_1.5h，而后将灼烧后的藻渣用水溶解并过滤分离，所得滤液与步骤2)、3)和4)离心所得提取液混合，混合后浓缩在55-65°C蒸发至比重在1.30-1.40时，即得到海藻碘提取液。
[0014]所述步骤I)将原料褐藻清洗除去附着的微生物及沙砾，而后切成l_2cm小块用通用粉磨机磨成60-80目粉末。
[0015]所述褐藻为海带、叶托马尾藻或马尾藻。所述步骤5)所得滤液与步骤2)、3)和4)离心所得提取液混合，混合后加入10% (WA)NaOH溶液中和，至pH在6.5-7.5之间。
[0016]本发明所具有的优点:
[0017]1.本发明提取方法使用细胞破碎技术，不需要加热提取，方法简化，设备简单。化学试剂的使用量与传统工艺大大减少，节约了能源降低了成本。 [0018]2.本发明提取方法将所用的原料藻进行了彻底提取，不剩余任何藻渣，并得到高浓度海藻碘。
[0019]3.本发明提取方法简单多样既可以一次提取制备也可以多元重复提取制备海藻中的碘。海藻碘的浓度含量可以从1.2%到5.5%甚至可以到6.5%。
【具体实施方式】
[0020]在实施例中给出以原料藻为叶托马尾藻的实施例(将马尾藻改成叶托马尾藻就行。马尾藻的方法都一样)
[0021]实施例1
[0022]取100千克人工养殖的淡干海带，用水冲洗去掉杂质和外来物。用切碎机将表面不含水分的控干海带切成l_2cm的小块，HS-350型304#不锈钢万能通用粉磨机磨成60目粉末。在具有搅拌功能不锈钢混料罐中加入300千克水，搅拌3小时。静置20小时至海带完全膨胀变软后，通过下料口进入ATS高压细胞破碎机中破碎成粘稠的带有部分藻渣的粘稠液体。继续转移至不锈钢混料罐中继续加入600千克水溶液室温搅拌提取24小时后从出料口转移至卧螺沉降离心机以100rpm速度离心15分钟，分离出提取液A和藻渣。将藻渣转移至不锈钢提取罐中(约10千克藻渣)加入20千克95%的乙醇室温搅拌提取9小时，采用普通型离心机以500-800rpm速度离心8min,分离提取液B和藻洛。藻洛继续加入lmol/L盐酸1L和0.1Ll%的40%甲醛溶液室温搅拌提取lh。在采用普通型离心机以500-800rpm速度离心8min，获得提取液C和藻渣。在藻渣(大约5千克)中加入5千克化学纯碳酸氢钠(NaHCO3)，85°C烘干1.3h。烘干后藻渣放入马弗炉内450°C灼烧1.5h。在灼烧后的藻渣灰分加入IL水，通过G3漏斗。G3漏斗通过液与上述所有提取液(A+B+C)混合搅拌，边搅拌边加入10% NaOH溶液中和调节pH在6.5-7.5之间。提取液转移至SJN上海定康三效浓缩器在55°C蒸发至比重在1.35时停止浓缩。获得含有海藻碘1.2-1.5%的海藻碘提取液。
[0023]实施例2
[0024]取100千克自然生长的淡干马尾藻，用水冲洗去掉杂质和外来物。用切碎机将表面不含水分的控干马尾藻切成0.5-1.0cm的小块，HS-350型304#不锈钢万能通用粉磨机磨成80目粉末。在具有搅拌功能不锈钢混料罐中200千克永，搅拌3小时。静置36小时至马尾藻完全膨胀变软后，通过下料口进入ATS高压细胞破碎机中破碎成粘稠的带有部分藻渣的粘稠液体。继续取100千克自然生长的淡干马尾藻重复上述的操作，进入ATS高压细胞破碎机中破碎成粘稠的带有部分藻渣的粘稠液体。此步骤再继续重复2次，获得4元提取后的细胞破碎溶液。此工艺是根据产业化连续提取的要求制定。
[0025]将上述4元提取细胞破碎后溶液，转移至不锈钢混料罐中继续加入800千克水溶液室温搅拌提取36小时后从出料口转移至卧螺沉降离心机以100rpm速度离心10分钟，分离出提取液A和藻渣。将藻渣转移至不锈钢提取罐中(约33千克藻渣)加入90千克95%的乙醇室温搅拌提取12小时，采用普通型离心机以500-800rpm速度离心5min，分离提取液B和藻渣。藻渣继续加入2mol/L盐酸40L和0.1L40%甲醛溶液室温搅拌提取3h。采用普通型离心机以500-800rpm速度离心5min，获得提取液C和藻渣。在藻渣(大约30千克)中加入30千克化学纯碳酸氢钠(NaHCO3)，85°C烘干1.5h。烘干后藻渣放入马弗炉内450°C灼烧1.2h。在灼烧后的藻渣灰分加入IL水，遁过G3漏斗。G3漏斗通过液与上述所有提取液(A+B+C)混合搅拌，边搅拌边加入10% NaOH溶液中和调节pH在6.5-7.5之间。提取液转移至SJN上海定康三效浓缩器在65°C蒸发至比重在1.36时停止浓缩。获得含有海藻碘4.5-5.5%的海藻碘提取液。
[0026]实施例3
[0027]取100千克人工养殖含水量在85%的新鲜海带，用水冲洗去掉杂质和外来物。用切碎机将表面不含水分的控干海带切成l_2cm的小块。在具有搅拌功能不锈钢混料罐中60千克水，搅拌3小时。静置20小时至海带完全膨胀变软后，通过下料口进入ATS高压细胞破碎机中破碎成粘稠的带有部分藻渣的粘稠液体。继续转移至不锈钢混料罐中继续加入100千克水溶液室温搅拌提取24小时后从出料口转移至卧螺沉降离心机以100rpm速度离心15分钟，分离出提取液A和藻渣。将藻渣转移至不锈钢提取罐中(约1.5干克藻渣)加入4千克95%的乙醇室温搅 拌提取9小时，采用普通型离心机500-800rpm速度离心8min，分离提取液B和藻渣。藻渣继续加入lmol/L盐酸1L和0.1L40%甲醛溶液室温搅拌提取Ih0采用普通型离心机以500-800rpm速度离心8min,获得提取液C和藻洛。在藻洛(大约
1.0千克)中加入1.0千克化学纯碳酸氢钠(NaHCO3)，85°C烘干1.5h。烘干后藻渣放入马弗炉内450°C灼烧1.0h。在灼烧后的藻渣灰分加入IL水，通过G3漏斗。G3漏斗通过液与上述所有提取液(A+B+C)混合搅拌，边搅拌边加入10% NaOH溶液中和调节pH在6.5-7.5之间。提取液转移至SJN上海定康三效浓缩器在65°C蒸发至比重在1.35时停止浓缩。获得含有海藻碘0.2-0.3% (质量百分比)的海藻碘提取液。
【权利要求】
1.一种从海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于: 1)将原料褐藻粉碎并加入原料干藻重量2-4倍的水提取搅拌3-5h，静置20-36h到完全膨胀软化后通过高压细胞破碎机破碎1-4次，待用； 2)将上述破碎后的细胞破碎溶液与其1-2倍体积的水，室温搅拌提取24小时，而后离心； 3)将上述离心所得滤渣中加入其1-3倍(V/V)体积的95%(质量百分比)乙醇常温提取8-12小时，而后离心； 4)将上述离心所得滤渣中加入滤渣1-2倍(V/V)体积的l_3mol/L盐酸和滤渣重量0.1-1%的甲醛溶液，于室温搅拌混合提取1-3小时，而后离心； 5)将上述离心所得滤渣中加入与藻渣同等重量的碳酸氢钠(NaHCO3)，在85°C-90°C烘干0.5-1.5h，烘干后于马弗炉内450-480°C灼烧1_1.5h，而后将灼烧后的藻渣用水溶解并过滤分离，所得滤液与步骤2)、3)和4)离心所得提取液混合，混合后浓缩在55-65°C蒸发至比重在1.30-1.40时，即得到海藻碘提取液。
2.按权利要求1所述的从海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于:所述步骤I)将原料褐藻清洗除去附着的微生物及沙砾，而后切成l_2cm小块用通用粉磨机磨成60-80目粉末。
3.按权利要求1所述的从海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于:所述褐藻为海带、叶托马尾藻或马尾藻。
4.按权利要求1所述的从海洋褐藻中提取海藻碘的方法，其特征在于:所述步骤5)所得滤液与步骤2)、3)和4)离心所得提取液混合，混合后加入10% (W/V)NaOH溶液中和，至pH 在 6.5-7.5 之间。
【文档编号】C01B7/16GK104030248SQ201410169283
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】韩其涛 申请人:韩其涛