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江蓠酸化和漂白工艺的研究



全 文 :第9 卷 第 4 期
1粥 5 年 1 2 月
水 产 学 报
JO U R N A L O r F l 压H E R I E S O F C H 工N A
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1 986
江篱酸化和漂白工艺的研究’
伍 尤 畅
(广东省水产学校 )
符 平 郑 长 顺
(海南科学技术委员会 ) (海口市拦海农场 )
提 要
木文报道了用江篱提取琼胶过程中的酸化和漂白工艺的研究结果 。 试验表明 : 酸化浓 度
在 25一 40 低范围内都能有效地提取琼胶 。 兼顾到提高产率和强度两个方面 , 酸化浓度以 3舀偏
为宜 。 采用次氯酸钠漂白时可将漂白剂和酸混和进行酸化漂白 , 这种方法具有漂白快和节省
漂白剂等优点 。
在以江篱 ( G犷配` la , `a) 为原料提取琼胶的试验研究中 , 碱处理提高产率和强度已被
不少研究所证实 〔1 一 ” 。 即碱处理是江首琼胶制造的必需条件之一 。 我们在江篱琼胶的试
验研究中 , 发现除了碱处理外 ,酸化和漂白同样是必不可少的工艺纷件。 它们在很大程度
上影响着琼胶的产率 、 强度和质量 。 为进一步探索它们之间的相互关系 ,本试验采用常温
浓碱为固定条件`幼 、 变化酸化浓度和控制酸化漂白时间的方法 , 对海南岛几种产量较大 、
藻体较粗长的江篱进行研究 ,试图找出酸化浓度与产率和强度的关系 ,改变以往琼胶制造
靠p H 值测试和触感等不稳定的操作方法 。 得出了在一定范围内 , 产率随酸化浓度的 升
高而增加 ;强度则随酸化浓度的升高而降低的结果 。 在漂白工艺上 , 做了比较试验 , 找出
了漂白剂先与酸棍合后同时酸化漂白的方法 ,效力大 , 反应快 ,节约漂白剂 , 并在大生产 中
推广应用 , 效果显著。 现报告如下 :
试 验 材 料
1
. 产于海口市郊盐灶 、 新铺 、 白沙门地区的红江篱 ( G 二哪落协再 a 犷“ b俨 a) (简称 : 红 )
2
. 产于白沙门地区的细茎江篱 ( G。 而玩而“ 翻二丽 sf 印才哪 a) (简称 ; 细 )
3
. 产于澄迈县老城 、 东水地区的芋根江篱 ( G犷酬乞la 而a b沁心时沉坛) (简称 : 芋 )
江篱采集后 , 用海水漂洗干净 , 晒干 。
半 本项研究是海南科委的重点科研项 目。 拦海农场琼胶厂提供试验场地 。 又得到海南科委叶明 毕付主任 、 李昌
发农艺师的热倩支持和鼓励 , 并提出宝贵意见 。 特此一并致谢 。
( l) 据史升耀等的研究川表明 ,常温浓碱法比高温和中温浓碱法优越 : 前者产率高 、 强度相差不大 、较安全卫生 ,
便千操作和佘碱回收。
水 产 学 报 9卷
试验方法和结果
(一 ) 江 蔺 的 酸 化
称取红江篱若千份 , 每份重 50 克 , 置烧杯中 , 加进 3 5B e’ N a OH 浸过面 , 室温一 f 泡 5
夭 ,弃去碱液 , 用清水漂洗至中性后 ,浸泡 10 小时 , 中间换水 2 次 , 捞起 , 让其自然滴去水
分 ,分别投入已配有各种浓度的盐酸和次氯酸钠 (漂白剂 ) 混合液中 ,迅速充分搅拌 2分钟
后静置酸化漂白至 10 分钟 ,加硫代硫酸钠 1 克还原去氯 2分钟 ,弃去酸化液 ,较快地用清
水洗至中性 ,并浸泡 30 分钟 ,捞起 , 自然滴去水分 ,将其投入盛有 1 SO 0m l 沸水锅中提 胶 ,
不搅拌 ,让其自然翻滚 15 分钟 , 即用六层精密纱布趁热常压过滤 ,放冷 、 切碎 、 压榨脱水 、
晒干 、 称重 。 计算产率和测定强度。 所得结果见表 1。
表 1 不同酸化浓度对红江蔺琼胶产率和强度的影响
p H 值的变化 强 度 ( g / e m 习 )试验号酸化浓度
(对水肠 )
触 感 (男 )
投料前 投料后 } 酸 化 }煮 胶 一次
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三次 平均
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为进一步探讨操作方法上的优劣与利弊 , 试验过程亦用试纸测定酸化浓度的 p n 值 ,
酸化和煮胶时 , 用触感和手捏江篱 ,凭感觉判断酸化效果和 出胶程度 , 以便比较。
用同样的操作方法对细基江篱和芋根江禽进行试验 (对红江禽的 P且 值 、触感和手捏
试验已说明间题 , 本试验可免去 ) 结果见表 2 和表 3 。
表 2 不同酸化浓度对细茎江篱琼胶产率和强度的影响
酸化浓度
(对水茄 )
强 度 ( g / e m 全 )写一、、肆一产一二试弓金号
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以上 3 个表中表明 , 三种江篱琼胶的产率和强度都具有相同的趋向 : 产率都随酸化
浓度的升高而递增 , 强度又随酸化浓度的升高而降低 。 酸化浓度在 20 编 以下时 , 平均产
率分别仅有 16 . 4 % (红 ) 、 l8 . 9( 细 ) 、 1 6 . 9% % (芋 ) , 而强度则分别达到 76 39加。 2 (红 ) 、
4 期 伍龙畅 、符 平 、 郑长顺 :江裁酸化和漂白工艺的研究
表 名 不同酸化浓度对芋根江禽琼胶产率和强度的影响
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注 : 1 . 强度测定用漏拜简易式 ,浓度为 l , 5万 。
名. 盐敌浓度为 分6 甲万不〔g /经 ) ,比 垂为 1 ` 18 )
3
. 德次试脸 ; r」重义二 次。
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( 细 ) 、 6 7 0 9 / 。 m , <芋 ) ; 在酸化浓度为 25 一 40 瓜的范 围内 , 产率和强度都变化不
大 , 平均产率分别为 20 . 5环 (红 ) 、 26 . 8% (细 ) 、 2 1 , 1哪 (芋 ) 、 平均强度分别为 6 58 9 / 。。 ’
( 红 ) 、 7 3 9 9 c/ m 仑 ( 细 ) 、 5 83 9 / 。m Z (芋 ) ; 而当酸化浓 度增大到 4 5编以上时 ,平均产率则分别
达到 2 2 . 5% (乡一 ) 、 2 9 . 7环 (细 ) 、 2 3 . 2 % (芋 ) ; 但张度分别只有 4 8 19 /。 m 至 (红 ) 、 5 9 69 /。 m Z
(细 ) 、 4 2 7 9 / e m Z (芋 ) 。
以 _ .l结果在座标上的表现 ( 见图 1 、 2 ) ,在产率方面几乎成六线上升 , 在强度方面又成
直线下降 ,但在 2 5一初 编浓度的酸化范围内 ,两者变化都不大 。 形成了两组头低尾高 (对
产率) 和头高尾低 (对强度 )而中间都趋于平滑的曲线 。
从 p 卜L依的测量和酸化 、提胶时的触感效果得知 , 酸化浓度从 2 0一 5 0 偏这个大范 围
内 , p州 值都是 1一 卜 5 ,而通过手报江首 、 酸化效果都有软熟的感觉 , 煮胶上的触感则都煮
得烂 。 然而所裕的产率来看 , 则相差 6一 10 % 。 而找出适当的酸化浓度加上酸化时间的
控制 (本试验为 10 分钟 )来改变靠 p H 值和触感的操作方法 ,能使产率 垫本稳定 , 最多相
差仅 1 . 5 % ,强度亦不会差异悬殊 。
用红 、细 、 芋三种江篱为试料的结果表明 , 从产率和强度的综合开衡考虑 , 3 5编的酸化
浓度都较好 。 产率和强度都有 21 . 3% 、 6 51 9 / c翅艺 (红 ) , 2 75 % 、 7 1 19 / c m , (细 ) , 2 2 . 5% 、
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图 1 酸化浓度与江篱凉胶产率的关系
你 细基江黄 吞. 芋根江篱 。 . 红江篱
图 2
限化浓度义对水季石。 )
酸化浓度 卜: 丫 }一俏功胶强度的关系
a
. 会山基征篱 乙 r 红江薄 。 芋根江莺
水 产 学 报 g 卷
5 4 99 /
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(芋 )。
(二 )江 离 的 漂 白
同样采用固定其他因素 ,变化漂白方法和漂白剂的用量 ,观察漂白效果和找出漂白剂
的最适用进 , 同时探讨江篱漂 自的机理 。
酸化用盐酸 (含量 3 6 . 5 % 、 比重 1 . 1 8) 浓度固定为 3 5编 (对水 ) ,漂 白剂选用次氯酸钠
(含 量 10 形 ( g / g ) ) ,试料是红江篱 ,除漂白方法不同外 , 其他工艺条件和操作方法均同酸
化步骤 。
(1 ) 漂白 .jA 光和盐酸 混合 , 同时漂 白 量取漂 白hlj 2 0 1、 3 m l 、 51 11 , 分别装入烧杯
巾 , 各加入盐酸 3 5m l , 搅匀 ,倒入盛有 I 0 0 0m l 清水的搪瓷盆 中 , 搅匀 , 迅速投进碱处理好
的三份江禽 (以下同酸化 ) 。
(2 ) 漂 白剂和盐 酸不先混合 , 依次漂白 : 址取盐酸 3 50 1 各三份 , 分别倒进盛有
l 。。。m l 清水的搪瓷盆中 , 接着分别投进漂 白剂 I On il 、 1 5m l 、 20 :川 , 搅匀后 , 投入经碱处
理好的江篱 (以下同酸化 ) 。
( 3 ) 先酸化后漂 白 : 量取盐酸 35 m l 各三份 , 分别加进盛有 I 0 0 0m l 清水的搪瓷盆
中 , 搅勾后 , 投入经处理好的江篱 , 充分搅拌 , 经 1。 分钟各盆加进漂 白刘 10 而 、 1 5m ] 、
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,搅扑 2 介钟 ,还原去氯 ( 以下同酸化 ) , 所得结果见表 4 。
从衷 4 看出 , 第一 种方法 ,漂 自剂用量 5m l 就够 ,其他两种方法则需用 2 0 1川 ,用虽增
加了 15 1 】: 从所得的产率和强度来看 ,三种方法所衷现的结果变化都很小 , 产率平均仪相
差 。 . 7% ; 弧度平均仅相差 1 09 /。二 2 , 从而表明 , 漂自方法不是产率和强度的主要影响因
素 ,而只是关系到漂 白 flrJ 用量的多少而已 。
表 4 不同漂白方法对红江薰琼胶质量的影响川爪…
讨论和初步结论
1
. 固定碱浓度 3 8 B e, 常温浸泡五天的试验结果表明 ,酸浓度也是影响产率和强度的
4期 伍龙畅 、 符 平 、 郑韧匝 :江禽酸化和漂白工艺的研究
艰要条件之一 , 尤其对产率的影响更大。 在江篱所适应的酸浓度 2 0一45 荡的范围内 , 产
率与浓度成正比增加 , 强度则与浓度成反比增加 。 这可能是 由于不同浓度的酸对藻体表
皮的软化和细胞壁的破坏程度不同所致。 酸化浓度低于 2。 编以下时 , 酸量不足 , 煮不出
胶 ,酸化浓度高于 50 汤以上时 , 酸量超过 ,胶质酸解 , 而在 邪一切 编的浓度内 , 都能有效
地达到软化表皮 、 破坏细胞壁的目的 , 因而出胶顺利 ,胶质好 ,产率和强度都相对稳定 。
2
. 在操作工艺上 ,采用一定浓度加以时间控制的酸化方法比靠 p且 值和触感的操作
法具有操作简单 、 容易掌握 。 数据可靠 、 质量稳定等优点 。 酸浓度一定 , 时间一到 ,酸化完
毕 ,不需调节 p H 值 ,不必手捏藻体 , 凭感觉判断 。 靠 p n 值和触感操作法弊病多 , 表现在
酸化方面 ,酸浓度从 加一 5。编范围内的 P H 值都是 1一 1 . 5 ,手捏江篱都感软熟 ,但产率却
有 6一 10 %的误差 ;在煮胶方而 , 目测手捏藻体都觉软烂 , 但产率同样有 6一 10 % 的误差 ,
况且 , 在实践中 ,触感因人而异 ,才反难判断准确 。
不 同的酸化浓度 ,有不同的产率和强度 ,这就可根据市场的需要 , 选取一定的浓度 , 加
以酸化时间的控制 ,就能生产出一定产率和强度的产品 。 一般情况下 ,综合产率和强度平
衡的结果 ,选取 3 5荡酸化浓度较好 。 这是 p H 值和触感所难以做到的 。
,
3
. 试验结果还表明 , 漂 自工艺不是影响产率和强度的主要因素 , 只是漂白剂的用量
与漂 自方法有关。 在固定酸化浓度为 3 5荡时 , 漂白剂和盐酸先混合同时酸化漂白优于盐
酸和漂白剂分开投入酸化池或先酸化后漂 白的方法 , 前者反应迅速 、 漂白快 、 省时间 、 省漂
自剂 。 酸和漂 白剂混合时 , 如采用密封装置 ,效果将会更好 。
4
. 漂白方法不同 , 漂白剂用量不等的作用机理 , 我们是这样认识的 : 盐酸和次氯酸
钠起反应生成氯化钠和次氯酸 , 次氯酸不稳定 , 很快生成盐酸和放出原子氧 。 其反应式
是 :
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}一 H c l 十 巨。 〕原子氧有很强的氧化作用 ,破坏 <氧化 ) 了细胞的色素体 , 从而达到漂白的目的。 第一种漂
白方法 , 当量浓度高 , 分子间的碰撞机会就多 。 在一定时间 、 一定体积内有足够的原子氧
集中同时对色素体起破坏作用 , 因而反应速 、漂白快 、 漂白剂用量少 ; 相反 , 第二三种漂白
方法 , 当量浓度低 , 反应缓慢 , 要在 一二定的体积 、 一定的时间内有足够的原子氧 , 就必须增
加漂白剂的用量 。
究竟在一定的体积内应该有多少原子氧才达到漂白的目的 , 我 们 这样设 想 : 因 为
1万且 lC 和 I N 呱欣O 完全反应生成 IN [ 0 〕。 根据实验得知 ,达到漂白需要 5 0 1次氯酸
钠 。 通过当量计算 , 5 m l 次氯酸钠的当量浓度是 O . 0 0 7 4N , 它和一定量盐酸完全反应就
能生成 。 . 。。 7 4 当量的原子氧。 而 s m l 次氯酸钠与 35 m l 盐酸混和 , 当量浓度为 。 , 1 8 5N ,
如果反应完全的话 , 则放出的原子氧也是 0 . 。。7 4 当量 。 先混合后倒进 I 00 0m l 水中 , 则
10 。。ml 水中 (3 5m l 盐酸和 s m l 次氯酸钠可略去不计 ) 就有 。 . 0 0 7 4 当量的原子氧 , 充分
搅拌 2分钟 ,藻体就变白 。 也就是说 ,要使有色素的藻体能够变白 , 在每 1。。 0 0 1水中 , 必
须同时有 。 . 0 0 7 4 当量原子氧 。 可写成 0 . 0 0 7 4荡 (个 /m l》 。
根据这种关系 , 就可以通过计算 , 求出各种含氧含氯漂白剂能产生的原子氧数 , 从而
比较出各种漂白剂在这方面的价值。 我们在这方面的探讨还是初步的 , 尚有待进一步的
水 产 学 报 9 卷
研究和实践 。
结 语
1
. 酸化浓度是影响扛篱琼胶产率和强度的重要因素之一 。 酸化浓度在 2 5一如 荡的
范围内都能有效地制取琼胶。 从提高强度考虑 , 酸化浓度取 2 5一 2 5荡合适 ; 从提高产率
考虑 ,酸化浓度取 40 一 50 荡合适 ;两者综合平衡考虑 , 则取酸化浓度 3 5荡最佳。
2
, 选取一定的酸化浓度加以时间控制的酸化漂 白方法比以测定 p H 值和触 感 的方
法 ,具有操作简单 、容易掌握 、数据可靠 、质量稳定等优点 。 将使琼胶生产工艺趋向规范化 。
3
. 漂白剂先与酸混和后同时酸化漂白的方法 , 具有反应迅速 、 漂白快 、 省时间 、 省漂
白剂等优点。
本研究结果 , 已经在海口市栏海农场琼胶实验厂推广应用 。 取得了平均产率 2 1 . 6拓 、
平均强度 6 50 9 /。二 2 的良好结果。
参 考 文 献
汇1 〕 纪明侯 、史升耀 、刘万庆 ,丈泌瓦 江篱琼胶的研究 , 1 .琼胶的提取与处理 。 水产学报 , 2 ( 2 ) : 1一 12 。
〔 2 〕 史升耀 、唐湛祥 , 1 982 。 江黄琼胶的研究 , I工 .碱处理对琼胶质和量的影响。 水产学报 , 6 ( 1 ) :斑一盯。
工3 〕 伍龙畅夕 1 9 9乳 关于海南岛几种经济海藻的栽培和利用 。 海洋科学 , 4 : 6 9一印。
【4 ) 马贵武 , 1洲 2。 高强度江蔺琼胶工艺条件的试验。 海洋科学 , 5 :组一 2凡
〔5 ] 柳川铁之助 , 1涎6。 寒天 , 3盯 。 庄策 回含株式会社 。
T H E T E C H N O L O G Y O N A C I D I F Y I N G A N D B L E A C H I N G
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