海藻酸鈉是從天然產(chǎn)物中提取的,其原料本來就是人類的食品,所以開發(fā)海藻酸鈉及其衍生物,其安全性是其他材料無法比擬的。隨著人們生活水平的提高,海藻酸鈉的用途已越來越廣泛。市場價已高達160元/千克,其經(jīng)濟效益相當高,進行海帶深加工是大有作為的。
理化性能
海藻酸鈉又稱藻阮酸鈉,俗稱褐藻膠。分子量為240000。是一種親水性膠體或白色或淡黃色粉末。無臭、無味,是分子中含有游離羥基的有機物;作為一種有機高分子電解質(zhì),易溶于水,成黏稠狀液體。1%的水溶液pH為5~8,黏度高達幾十、幾百甚至上千,在與卡拉膠共用時具有協(xié)同的増效效應。海藻酸鈉幾乎不溶于有機溶劑。滲透壓很大,具有耐燃性。
毒性:經(jīng)老鼠急性毒性靜脈注射LD50為200mg/kg,未發(fā)現(xiàn)特別的異狀。
工藝技術
2.1主要原料
海洋中的海生植物可謂品種繁多。大的海藻有二三百米長,小的海藻要借顯微鏡才能看見。其中以綠藻、褐藻、紅藻較有利用價值。全世界褐藻的儲量有一億噸以上,褐藻中又以海帶和馬尾藻為主。海帶除食用外,還可以用來提取單質(zhì)碘、海藻膠、甘露醇、氯化鉀、海藻淀粉等。
海藻膠的主要成分是海藻酸鹽類,常見的是水溶性海藻酸鈉。海帶是海藻中的一種,我國有著可以養(yǎng)殖海帶的遼闊水域,蘊藏著豐富的海藻資源。我國的海岸線,北起中朝交界的鴨綠江口,南至中越邊界的北侖河□,全長一萬八千多公里,海面積可達二百多萬平方公里,可以種植人工海帶,其發(fā)展的潛力巨大,但國內(nèi)開發(fā)的時間不長,產(chǎn)品遠難于滿足需求。
2.2操作過程
海藻酸鈉的生產(chǎn)可分為酸法、鈣法和聯(lián)產(chǎn)法。制法一般以海帶、馬尾藻等為原料,用稀堿溶出制成鈉鹽。
2.2.1酸法
酸法是將海帶水洗除鹽晾干后切碎,用工業(yè)乙醇浸泡使其脫色至黃白色,向脫色后的干海帶中加入等量的酸性溶液,進行浸泡以除去所有的水溶性成分如氯化鈉、氯化鉀、色素、甘露醇、可溶性蛋白等,然后加入碳酸鈉和氫氧化鈉于50°C下加熱得漿狀海藻酸鈉。
或者將海帶用甲醛液浸后,再用純堿硝化,生成可溶性海藻酸鈉,隨后過濾,濾液用鹽酸(或硫酸)進行酸化,即得海藻酸;將其壓濾脫水后,溶于乙醇中,加入苛性堿液,使其轉(zhuǎn)化為中性鹽,再經(jīng)分離、干燥,即制得海藻酸鈉成品。
2.2.2鈣法
鈣法是用碳酸鈉萃取,并用氫氧化鈉調(diào)整pH為12。將所得的海藻酸鈉加水稀釋使黏度下降后過濾用雙氧水漂白,再加稀酸使之形成膠體沉淀,采用最新的離心分離方法可以完全除去可溶物,收集膠體懸浮于乙醇中,按需加入碳酸鈉和氫氧化鈉進行中和,脫去乙醇,經(jīng)干燥、粉碎得成品。
或?qū)⒑Ы莺螅蛹儔A硝化(同酸化法),用離子樹脂等或其他方法過濾后,向濾液中加CaC2作為凝聚劑反應生成海藻酸鈣。分離后加鹽酸,脫鈣后制得海藻酸。再經(jīng)壓榨脫水、醇溶、力口堿轉(zhuǎn)化,最后分離、烘干即得。
2.2.3聯(lián)產(chǎn)法
此法是將海帶用乙醇浸泡,再加等量的濃度為0.1M的鹽酸,于55°C下繼續(xù)浸泡,隨后過濾,濾渣用于生產(chǎn)藻阮酸鈉。向濾液中加稀堿中和,再用濃度1M的氫氧化鈉使之析出沉淀,繼續(xù)加入硫酸銅和亞硫酸鈉溶液,在出現(xiàn)藍色絮狀沉淀時,加入KCIO3,使之碘析得粗碘,用水浸出碘,精制得精品。
提取后的海帶用于生產(chǎn)藻朊酸鈉,向海帶中加入0.5%的純堿,于65°C下溶解,之后過濾,將濾渣再在同樣條件下用純堿溶解、過濾。過濾后舍棄濾渣,向兩次過濾后的濾液中加入鹽酸酸化至出現(xiàn)懸浮膠體為海藻酸,經(jīng)水洗、去水,加純堿并用乙醇使之轉(zhuǎn)化成藻阮酸鈉。再經(jīng)過濾、干燥、粉碎得成品,收率34%。
技術指標
含砷量小于2x10-6
重金屬小于20x10-6
干燥減量小于15%
強熱殘余物小于33%~37%
硫酸鹽含量小于0.96%