[发明专利]一种脱砷提取羊栖菜中营养物质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及羊栖菜利用领域，具体涉及一种脱砷提取羊栖菜中营养物质的方法。

背景技术

当前世界面临着能源短缺和环境污染的巨大压力，开发清洁的可再生能源已经成为解决石化资源和能源危机的重要手段。生物乙醇作为一种清洁燃料及汽油添加剂而受到广泛关注。目前，我国制备燃料乙醇主要侧重于秸秆、甘蔗渣、木屑和木薯等陆源原料，但对海洋生物资源制备生物乙醇的研究较少，在海藻生物质能源开发方面的技术研究相对落后。

海洋面积巨大，蕴藏着丰富的海藻资源，其种类繁多、光合作用效率高、生长周期短，每年可通过光合作用产生的生物质总量就达550x10⁸吨，是一种巨大的可再生资源，也是产生生物质能源的潜在资源。在羊栖菜工业生产过程中，产生大量的羊栖菜工业废弃物，这些工业废弃物的主要成分是纤维素、羊栖菜多糖、甘露醇等；其中纤维素可以利用不同的方式转化为可被利用的单糖和寡糖，甘露醇和大部分海藻多糖类物质均可以经发酵转化为乙醇。利用富含纤维素、羊栖菜多糖、甘露醇的羊栖菜加工废弃物制备燃料乙醇，不仅可使羊栖菜加工废弃物变废为宝，解决环境污染问题，还可为制备生物乙醇提供充足和廉价的原料供应，促进海洋生物质能源的技术开发。

羊栖菜，一种藻类植物，藻体黄褐色，肥厚多汁，叶状体的变异很大，形状各种各样。生长在低潮带岩石上，多分布于我国沿海。在医学上有食疗的功效。

羊栖菜对预防甲状腺肿大，降低血液中服固醇，治疗高血压和大肠癌、胃癌，均有一定的功效；并对促进儿童骨路生长，保持皮肤润滑，恢复大脑疲劳，防止衰老等，亦有显着的作用。藻类通常具有富集海水中砷的作用，羊栖菜天然含有大量的砷，尤其是毒性较高的无机砷。砷天然存在于地壳，石头、泥土、水和空气都有微量的砷。在食物中，砷会以有机及无机形态存在。人类摄取到砷的途径，主要是透过进食食物，特别是砷含量较高的水产食物。科学证据显示，就算摄取到的砷只有数克，也会引致急性或亚急性中毒。一般来说，无机砷的毒性较有机砷的为高。急性中毒者的胃肠道会严重发炎，因而引致呕吐和腹泻，更严重的是会引致身体多种器官衰竭。其他征状包括发烧、消瘦、容易暴躁、头发脱落等。世界卫生组织属下国际癌症研究组织已把砷列为会令人患癌症的物质。

海藻酸钠，一种天然多糖，具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、粘性和安全性。1881年，英国化学家E.C.Stanford首先对褐色海藻中的海藻酸盐提取物进行科学研究。他发现该褐藻酸的提取物具有几种很有趣的特性，它具有浓缩溶液、形成凝胶和成膜的能力。基于此，他提出了几项工业化生产的申请。但是，海藻酸盐直到50年之后才进行大规模工业化生产。商业化生产始于1927年，现在全世界每年约生产30000吨，其中30%用于食品工业，剩下的用于其它工业，制药业和牙科。

目前酶解提取法提取海藻酸钠还不够成熟，往往都只是采用了单一的纤维素酶进行水解，但组成植物细胞壁的有纤维素酶、半纤维素酶、果胶、木质素等成分，他们之间的链接方式或者镶嵌，或者抱合，所以用单一的酶很难彻底破解植物的细胞壁，不能使内容物完全释放。

如何在羊栖菜脱砷的基础上，彻底破解植物的细胞壁，使内容物完全释放。又要避免受到其它人分子物质，如果胶、蛋白质等的干扰，本发明考虑以蛋白酶、果胶酶、纤维素酶按科学的配比制成复合酶，对原料进行预处理，然后再提取海藻酸钠的基础上，充分利用羊栖菜生产乙醇和海藻有机肥。

发明内容

为解决上述技术中存在的技术难题，本发明的目的是提供一种脱砷提取羊栖菜中营养物质的方法，实现了从脱砷羊栖菜中提取海藻酸钠的收率及其粘度，降低化学药品的用量，是一种乙醇的开发和羊栖菜清洁化、高值化、综合利用的新方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种脱砷提取羊栖菜中营养物质的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

（1）脱砷处理：将羊栖菜用50-55℃温水清洗三遍,破碎为20-50mm 的小段，然后投入到酶解锅中，添加10-20 倍水，0.5-1％的EDTA，升温到50-60℃保持40-50 分钟；

（2）纤维酶解：并用HCl调液体pH值至3-6，加入由内切β- 葡聚糖酶50％、外切β- 葡聚糖酶25％、β- 葡萄糖苜酶25％组成的纤维素酶0.4-0.6%，酶解7-10h；

（3）蛋白酶解：加入由中性蛋白酶40％、木瓜蛋白酶60％组成的蛋白酶0.3-0.5%，由果胶裂解酶50％、果胶酯酶50％组成的果胶酶0.3-0.5%，继续酶解2-4h，搅拌，酶解后离心分离；