一种从海带或海带根中提取海带有机碘的方法

摘要

本发明公开了一种从海带或海带根中提取海带有机碘的方法，其特点它包括如下工艺步骤：原料清洗浸泡、提取浸提液、加乙醇提上清液、回收酒精，调pH值、分离出上清液，底部的浑浊液经真空冷冻干燥即为本发明的产品；该产品纯度高，复水性好，应用非常方便，同时加工方法简便易行。

说明书

技术领域：

本发明涉及海带加工技术领域，具体地讲是一种从海带或海带根中提取海带有机碘的方法，采用等电沉淀、真空冷冻干燥等技术。

背景技术：

碘是一种人体必须得微量元素，缺碘将导致一系列严重疾病。目前国内外普遍采用的补碘措施，主要是供应加碘盐。碘盐生产中所用的碘剂主要是KIO₃和KI，目前我国采用的主要是KIO₃，这两种碘剂虽然起到了一定的补碘作用，但是都存在一定的缺陷。KI的人体吸收率比KIO₃好，但是性质不稳定，在加工、运输贮藏过程中，见光遇热容易挥发损失，尤其在加热烹调过程中，损失更为严重。到消费者食用时，人体只摄取了强化到盐中碘量的10％左右，而真正吸收到人体的碘只有强化量的3％左右；KIO₃性质比KI稳定，见光受热不容易会发生损失。但是它在人体内的吸收转化利用率低，并且毒副作用比较明显。近些年来，内分泌方面的临床医学工作者和地方病工作者调查发现，用KIO₃代替KI生产碘盐后，虽然缺碘地区人群尿碘中位数达标率提高了，但是人群甲肿率并没有相应降低，而碘致甲亢等疾病呈上升趋势。表明，KIO₃碘盐补碘，对甲肿消除效果并不理想，而其毒副作用比较明显。

众所周知海带是地球上含碘最为丰富的生物，含碘量高达5000-7000mg/kg，是提取碘的优质原料。海带中的碘分为两种，一种是无机碘，另一种是有机碘。海带中的有机碘主要是3，5-二碘酪氨酸，它是人体甲状腺素合成的前体。具有无机补碘剂KIO₃和KI无可比拟的优点，性质非常稳定，即使在270℃下，依然不挥发损失；安全性高，没有毒副作用，即使超出常规量100倍，也没有毒副作用；人体吸收利用率高达80％。人们不断开发从海带中提取有机碘的方法，但是提取的有机碘实用性差，如中国专利zL00111384.4，发明名称：一种从海带中提取活性碘的方法，该方法存在以下弊端：1)采用阴阳离子交换吸附法脱除提取液中的无机盐类，由于海带提取液中无机离子含量高、活性碘含量低，因而离子交换树脂极易饱和，脱除效率低，制得的活性碘纯度低，含量只有15％左右，用于碘盐生产时，带入一定量的杂质，影响碘盐的质量；2)由于海带提取液中无机离子含量高、离子交换树脂极易饱和，要保持一定的生产效率，需要经常用大量的酸碱溶液，反复洗涤再生饱和的树脂，因而产生大量的酸碱废液，如不经处理排放，将严重污染环境；如果处理达标后排放，则生产成本增加很大，效益较低；3)为了除去提取液中的褐藻胶、蛋白质等大分子物质，和无机盐小分子，采用截留分子量8万-400的多级梯度超微膜过滤设备，尤其是采用到截留分子量为400-1000的关键步骤的膜组件时，由于膜的孔径非常小，需要过滤压力非常大，高达20-30atm，设备制造要求非常高，并且过滤孔径小到截留分子量1000以下，不再是超滤范围，而达到纳滤范围了，效率非常低，为了达到一定的生产效率，需要增大超微过滤器的过滤面积，设备投资非常大，不易于工业化生产的实施；4)最后采用喷雾干燥，不仅能耗高，而且获得的产品，受高温的影响，颜色深，影响将来生产的盐的白度；复水性差，溶解度低，需要多量的水溶解，要除去这部分多余的水分，盐业生产部门需要调整原有生产流水线，增加干燥工序。

发明内容：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种利用等电沉淀、真空冷冻干燥等技术从海带或海带根中提取海带有机碘的方法，主要解决现有的碘盐中的无机碘剂KI不稳定和吸收率差及碘剂KIO₃对甲肿消除效果不理想且其毒副作用比较明显，以及中国专利zL00111384.4中活性碘的提取纯度低、废水量大、工艺繁琐复杂、生产效率低、设备投资大、不易工业化实施和产品色泽深、复水性差等问题。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：一种从海带或海带根中提取海带有机碘的方法，其特殊之处在于它包括如下工艺步骤：

a清洗浸泡：选取干制的海带或海带根，清洗，除去泥沙等杂质，晾干，海带加入海带重量10-25倍的纯净水，海带根加入海带根重量5-8倍的纯净水，室温下浸泡5-20h；

b提取浸提液：浸提液经过板框压滤机过滤后，所得溶液澄清透明，颜色棕黄；再经过截留分子量20000-50000的中空纤维膜微滤之后，变为淡黄色透明溶液；将此液体用4-5kg/cm2的高压蒸汽，快速加热煮沸2-3h，采用逆流冷却装置，快速冷至室温；静置4-5h后，虹吸出上清液，底部的浑浊液采用板框压滤机过滤，除去沉淀；所得滤液与虹吸出的清液合并；

提取有机碘后的海带，可以用作提取褐藻胶的原料，或者用于生产海带食品；

c加乙醇提上清液：在该液体中，徐徐加入液体体积3-5倍的95％的食用乙醇，边加入边搅拌，静置澄清4-5h；虹吸收集上清液，底部的浑浊液用板框压滤机过滤，除去沉淀；所得滤液与虹吸出的清液合并备用；

d回收酒精调pH值：将此清液蒸馏回收酒精，酒精循环利用；蒸馏釜中的液体，冷却至室温后，用稀盐酸调pH至5.0-5.3，即海带有机碘3，5-二碘酪氨酸的等电点附近，静置沉淀4-5h；

e分离出上清液：虹吸分离出上清液，加热浓缩至干，用60℃的95％食用酒精溶解，虹吸收集上清液，冷却此清液至10℃以下，有雪花状的结晶析出，收集此结晶，干燥后，即为医用甘露醇原料，纯度可以达到95％以上；该步骤中的乙醇，蒸馏回收利用；没有被60℃的95％食用酒精溶解的固形物，含有大量的谷氨酸钠、KCl等成分，尤其其中的KCl，具有降低心律、抵消食盐中钠离子的作用，可以用作高血压病人、肾病病人的低钠保健调味品；

f产品：底部的浑浊液，用三足式离心机，在2000rpm下离心处理分离30min，收集沉淀；将沉淀放于-30℃低温冰柜中冷冻20-40min，移于真空冷冻干燥机(FD)中，在15-25℃、绝对压力5-10Pa条件下，冻干20-30h，当冻干后产品中含水量≤5-8％，即得产品。

本发明的一种从海带或海带根中提取海带有机碘的方法，其所述的板框压滤机用100目的滤布。

本发明的一种从海带或海带根中提取海带有机碘的方法与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步，1、该方法利用等电沉淀制得的产品纯度高，生产效率高，操作简单；2、采用真空冷冻干燥的产品复水性好，应用非常方便；3、该方法不仅提取了海带有机碘，而且避免了加工中的三废污染的产生；4、设备投资少，生产成本低，效益高，且有利于实现工业化生产。

具体实施方式：

为了更好地理解与实施，下面结合实施例详细说明本发明一种从海带或海带根中提取海带有机碘的方法。

实施例1，根据需要选取干制海带，进行清洗，除去泥沙等杂质，晾干后，加入海带重量17.5倍的纯净水，室温下浸泡12.5h，将浸提液经过100目的板框压滤机过滤后，所得溶液澄清透明，颜色棕黄，再经过截留分子量20000-50000的中空纤维膜微滤之后，变为淡黄色透明溶液，将此液体用4.5kg/cm2的高压蒸汽，快速加热煮沸2.5h，采用逆流冷却装置，快速冷至室温，静置4.5h后，虹吸出上清液，底部的浑浊液采用100目的板框压滤机过滤，除去沉淀，所得滤液与虹吸出的清液合并；提取有机碘后的海带，可以用作提取褐藻胶的原料，或者用于生产海带食品；在上述液体中，徐徐加入液体体积3.5倍的95％的食用乙醇，边加入边搅拌，静置澄清4.5h；虹吸收集上清液，底部的浑浊液用100目的板框压滤机过滤，除去沉淀，上清液与虹吸出的清液合并，将此清液蒸馏回收酒精，酒精循环利用；蒸馏釜中的液体，冷却至室温后，用稀盐酸调pH至5.2，即海带有机碘3，5-二碘酪氨酸的等电点附近，静置沉淀4.5h；

虹吸分离出上清液，加热浓缩至干，用60℃的95％食用酒精溶解，虹吸出上清液，冷却此清液至10℃以下，有雪花状的结晶析出，收集此结晶，干燥后，即为医用甘露醇原料，纯度可以达到95％以上；该步骤中的乙醇，蒸馏回收利用；没有被60℃的95％食用酒精溶解的固形物，含有大量的谷氨酸钠、KCl等成分，尤其其中的KCl，具有降低心律、抵消食盐中钠离子的作用，可以用作高血压病人、肾病病人的低钠保健调味品；

底部的浑浊液，用三足式离心机，在2000rpm下离心处理分离30min，收集沉淀；将沉淀放于-30℃低温冰柜中冷冻30min，移于真空冷冻干燥机(FD)中，在20℃、绝对压力7.5Pa条件下，冻干25h，当冻干后产品中含水量≤5-8％，即得产品。

上述方法制得的产品的性状和性能测试指标如下：

1、产品性状：

表1：

  项目  性状和指标  感官性状  白色至淡黄色粉末，有淡淡的海带特有清香，无异味；  溶解性  易溶于水和酒精溶液，为无色透明溶液；水中的溶解度≥10g/100ml；难溶于  乙醚等有机溶剂

2、产品理化指标：

  项目  单位  指标  备注  总碘  mg/kg  ≥3×10⁵  无机碘  mg/kg  ≤80  砷  mg/kg  ≤2.0  铅  mg/kg  ≤2.0  重金属  mg/kg  ≤10  以铅计

3、产品生物指标：

  项目  单位  指标  菌落总数  cfu/g  ＜10  大肠菌群  MPN/100g  ＜30  沙门氏菌属  不得检出  志贺氏菌属  不得检出  溶血链球菌  不得检出  金黄色葡萄球菌  不得检出  霉菌  cfu/g  ＜10  酵母菌  cfu/g  ＜10

实施例2，根据需要选取干制的海带，清洗除去泥沙等杂质，晾干后，加入海带重量10倍的纯净水，室温下浸泡20h，浸提液经过100目的板框压滤机过滤后，所得溶液澄清透明，颜色棕黄，再经过截留分子量20000-50000的中空纤维膜微滤之后，变为淡黄色透明溶液；将此液体用4kg/cm2的高压蒸汽，快速加热煮沸3h，采用逆流冷却装置，快速冷至室温，静置4h后，虹吸出上清液，底部的浑浊液采用100目的板框压滤机过滤，除去沉淀，所得滤液与虹吸出的清液合并；提取有机碘后的海带，可以用作提取褐藻胶的原料，或者用于生产海带食品；在上述液体中，徐徐加入液体体积3倍的95％的食用乙醇，边加入边搅拌，静置澄清5h；虹吸收集上清液，底部的浑浊液用100目的板框压滤机过滤，除去沉淀，上清液与虹吸出的清液合并，将此清液蒸馏回收酒精，酒精循环利用；将蒸馏釜中的液体，冷却至室温后，用稀盐酸调pH至5.0，即海带有机碘3，5-二碘酪氨酸的等电点附近，静置沉淀4h；

虹吸分离出上清液，加热浓缩至干，用60℃的95％食用酒精溶解，虹吸出上清液，冷却此清液至10℃以下，有雪花状的结晶析出，收集此结晶，干燥后，即为医用甘露醇原料，纯度可以达到95％以上；该步骤中的乙醇，蒸馏回收利用；没有被60℃的95％食用酒精溶解的固形物，含有大量的谷氨酸钠、KCl等成分，尤其其中的KCl，具有降低心律、抵消食盐中钠离子的作用，可以用作高血压病人、肾病病人的低钠保健调味品；

底部的浑浊液，用三足式离心机，在2000rpm下离心处理分离30min，收集沉淀；将沉淀放于-30℃低温冰柜中冷冻20min，移于真空冷冻干燥机(FD)中，在15℃、绝对压力10Pa条件下，冻干30h，当冻干后产品中含水量≤5-8％，即得本发明的产品。

实施例3，根据需要选取干制的海带，清洗，除去泥沙等杂质，晾干后，加入海带重量25倍的纯净水，室温下浸泡5h，浸提液经过100目的板框压滤机过滤后，所得溶液澄清透明，颜色棕黄；再经过截留分子量20000-50000的中空纤维膜微滤之后，变为淡黄色透明溶液；将此液体用5kg/cm2的高压蒸汽，快速加热煮沸2h，采用逆流冷却装置，快速冷至室温；静置5h后，虹吸出上清液，底部的浑浊液采用100目的板框压滤机过滤，除去沉淀，所得滤液与虹吸出的清液合并；提取有机碘后的海带，可以用作提取褐藻胶的原料，或者用于生产海带食品；在上述液体中，徐徐加入液体体积5倍的95％的食用乙醇，边加入边搅拌，静置澄清4h，虹吸出上清液，底部的浑浊液用100目的板框压滤机过滤，除去沉淀，上清液与虹吸出的清液合并，将此清液蒸馏回收酒精，酒精循环利用，将蒸馏釜中的液体，冷却至室温后，用稀盐酸调pH至5.3，即海带有机碘3，5-二碘酪氨酸的等电点附近，静置沉淀5h；

虹吸分离出上清液，加热浓缩至干，用60℃的95％食用酒精溶解，虹吸出上清液，冷却此清液至10℃以下，有雪花状的结晶析出，收集此结晶，干燥后，即为医用甘露醇原料，纯度可以达到95％以上；该步骤中的乙醇，蒸馏回收利用；没有被60℃的95％食用酒精溶解的固形物，含有大量的谷氨酸钠、KCl等成分，尤其其中的KCl，具有降低心律、抵消食盐中钠离子的作用，可以用作高血压病人、肾病病人的低钠保健调味品；

底部的浑浊液，用三足式离心机，在2000rpm下离心处理分离30min，收集沉淀；将沉淀放于-30℃低温冰柜中冷冻30min，移于真空冷冻干燥机(FD)中，在20℃、绝对压力7.5Pa条件下，冻干25h，当冻干后产品中含水量≤5-8％，即得本发明的产品。

实施例4，同实施例1、2或3，不同之处是选取干制的海带根，清洗，除去泥沙等杂质，晾干后，加入海带根重量5-8倍的纯净水，室温下浸泡5-20h。