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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710616261.X (22)申请日 2017.07.26 (71)申请人 中国水产科学研究院黄海水产研究 所 地址 266000 山东省青岛市市南区南京路 106号1号楼 (72)发明人 苗钧魁冷凯良王海英刘小芳 袁世超 (74)专利代理机构 北京华仲龙腾专利代理事务 所(普通合伙) 11548 代理人 李静 (51)Int.Cl. C07C 29/76(2006.01) C07C 31/26(2006.01) C08B 37/04(2006.01) A23L 17/6。
2、0(2016.01) (54)发明名称 一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循 环处理方法 (57)摘要 本发明涉及一种海带漂烫水中可溶性有机 物的节能循环处理方法， 包括鲜海带原料传送过 程中喷淋、 喷淋后原料在漂烫锅进行漂烫加工、 喷淋液经过净化后进行高温纳滤及三段提取、 三 段提取后海带原料进行盐渍形成盐渍海带成品、 将多段喷淋液超滤净化分离等六个步骤。 本发明 的处理方法利用了漂烫水一次性加热多段热量 回收工艺， 将一次加热的热能通过多段漂烫逐次 利用并加快提取进程， 既提升了效率、 又节约了 能源。 权利要求书1页 说明书4页 CN 107382667 A 2017.11.24 CN 。
3、107382667 A 1.一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法， 其特征在于包括以下步骤： 由漂烫锅中泵取漂烫水通过喷淋装置在鲜海带原料传送过程中对其进行直接喷淋， 进行一段热交换和一段提取， 喷淋水进入收集槽作为待用原液， 被喷淋过的鲜海带原料作 为下一步骤的原料； 步骤处理后的原料经传送带进入漂烫锅进行漂烫加工， 漂烫过程中海带原料中的 可溶性有机质进入水体， 进行二段热交换和二段提取； 将步骤获得的待用原液经过净化达到高温纳滤进料要求后， 通过高温纳滤截留大 部分有机物， 截留下的纳滤浓缩液作为浓缩目标物， 纳滤透过液作为补充水进入步骤循 环回用； 用步骤纳滤透过液对漂烫后海。
4、带原料进行喷淋降温， 进行三段热交换和三段提 取， 喷淋水进入收集槽作为补充水进入步骤循环回用； 三段提取后海带原料进行冷却， 盐渍， 形成盐渍海带成品； 将步骤获得的浓缩目标物经过超滤净化分离， 其中透过液部分作甘露醇浓缩液原 料， 截留部分为岩藻多糖浓缩液原料。 2.根据权利要求1所述一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法， 其特征 在于： 步骤的泵取漂烫水靠近进料传送带一端， 喷淋水质量为海带原料质量的0.5-3.0 倍。 3.根据权利要求1所述一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法， 其特征 在于： 步骤漂烫锅内漂烫锅内料液温度90-100， 漂烫时间不低于2min， 。
5、锅内进水量和出 水量保持一致， 不足部分由其他水源补充。 4.根据权利要求1所述一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法， 其特征 在于： 步骤中所述净化具体为采用硅藻土或珍珠岩对料液进行净化， 净化后料液需达到 澄清透明， 无肉眼可见杂质； 采用高温纳滤膜， 经纳滤浓缩后检测成份， 纳滤浓缩液中甘露 醇浓度需不低于7.0， 岩藻多糖浓度需不低于0.8。 5.根据权利要求1所述一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法， 其特征 在于： 步骤经热交换后的待用原液温度应不高于75， 如果超过该温度需进行冷却使其 温度达标后再进行操作。 6.根据权利要求1所述一种海带漂烫水中可溶性有机物。
6、的节能循环处理方法， 其特征 在于： 所述步骤采用高温超滤膜， 超滤膜截留分子量3000-12000道尔顿， 岩藻多糖浓度需 不低于2.0。 权利要求书 1/1 页 2 CN 107382667 A 2 一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法 技术领域 0001 本发明涉及海带提取领域， 尤其涉及一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环 处理方法。 背景技术 0002 我国是世界第一的海藻养殖加工大国， 其中我国海带总量140万吨， 大部分为盐渍 产品。 然而， 作为传统的水产加工行业， 海带加工产业普遍存在着加工模式粗放， 加工技术 水平不高， 资源利用率不足等一系列问题， 尤其是除海。
7、藻藻体外的其他资源未得到重视， 海 带原料中大部分的可溶性有效成分在初级漂烫加工以及食品加工过程中， 随漂烫、 清洗产 生的废水被排放， 基本没有得到利用。 裙带菜产业基本面临和海带产业相同的状况。 这不仅 造成了有效资源的巨大浪费， 同时也给海带加工企业附近的海域带来了严重污染。 随着国 家层面对于生态环保的重视程度越来越高， 这种现象甚至给整个产业的发展带来巨大的隐 患。 因此， 海带漂烫过程中的污染问题是海带产业亟待解决的关键问题。 0003 海带漂烫过程中可溶性成分主要包括： 甘露醇、 岩藻多糖、 碘、 盐及少量的蛋白质 等。 其中最主要的甘露醇含量约占鲜海带质量的1左右， 岩藻多糖约。
8、为0.1-0.3， 碘约占 0.05-0.08。 这几种物质不仅具有广泛的应用功能， 而且具有极高的经济价值。 针对漂烫 水中的资源的回收利用， 已有数项相关专利， 其中包括： 从盐渍海带漂烫废水中同时提取 碘和褐藻糖胶的方法 (申请号： 2012104850129)， 一种从鲜海带漂烫废水中提取褐藻多糖 硫酸酯的方法 (申请号： 2013100105530)， 一种以浓缩海带漂烫水为原料制备海藻碘的方 法 (申请号： 2015103060827)等。 然而， 目前相关的技术内容都仅针对海带漂烫加工过程中 漂烫锅中的小部分资源的利用技术进行了探讨， 并未对加工过程中的有机物污染处理提出 一个较。
9、好的整体解决办法。 0004 海带漂烫加工过程主要分为漂烫和冷却两个工序， 其中漂烫工序中的漂烫水温约 为90-100， 为节约能量一般1-2天更换一次， 而冷却工序为保证漂烫后的海带迅速冷却， 通过大量流动海水进行冷却， 一般分为2-3级。 这一过程造成了一个普遍的误解， 即海带漂 烫水有机质含量较多， 造成的污染更加严重， 而冷却海水有机质含量较少， 污染较小， 治理 海带漂烫污染只要治理海带漂烫水即可。 实际上， 通过本发明人的相关研究证实， 海带漂烫 水中的有机质含量在漂烫过程中很快会与加工海带原料中的相应物质浓度接近而趋于稳 定， 一般的海带漂烫加工线的海带漂烫水的总量约为海带加工总。
10、量的1/10左右， 即海带漂 烫水的总有机物的量也仅为海带原料总量的1/10左右， 其余的有机物除了海带自身还保留 1/10左右外， 均随冷却水和盐渍后的压榨水排出。 因此， 为实现海带漂烫过程中可溶性有机 物的污染治理， 不能仅仅处理海带漂烫水中的小部分， 而必须提供一个针对海带漂烫资源 的循环处理方法。 发明内容 0005 为解决现有技术中存在的上述缺陷， 本发明旨在提供一种针对海带漂烫水中的甘 说明书 1/4 页 3 CN 107382667 A 3 露醇、 岩藻多糖、 蛋白质等主要有机质成分， 同时考虑到漂烫水的高温能源回收及经济可行 性， 在传统漂烫方法基础上进行改进， 采用三段式循。
11、环换热漂烫提取方法实现能源的回收 和漂烫水中有效资源含量的提升， 进一步结合高温纳滤和高温超滤提取浓缩技术， 不仅实 现海带漂烫水中有机物的去除， 更进一步实现了甘露醇和岩藻多糖资源的回收利用的海带 漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法。 0006 为了实现上述发明目的， 本发明采用以下技术方案： 一种海带漂烫水中可溶性有 机物的节能循环处理方法， 包括以下步骤： 0007 由漂烫锅中泵取漂烫水通过喷淋装置在鲜海带原料传送过程中对其进行直接 喷淋， 进行一段热交换和一段提取， 喷淋水进入收集槽作为待用原液， 被喷淋过的鲜海带原 料作为下一步骤的原料； 0008 步骤处理后的原料经传送带进入漂。
12、烫锅进行漂烫加工， 漂烫过程中海带原料 中的可溶性有机质进入水体， 进行二段热交换和二段提取； 0009 将步骤获得的待用原液经过净化达到高温纳滤进料要求后， 通过高温纳滤截 留大部分有机物， 截留下的纳滤浓缩液作为浓缩目标物， 纳滤透过液作为补充水进入步骤 循环回用； 0010 用步骤纳滤透过液对漂烫后海带原料进行喷淋降温， 进行三段热交换和三段 提取， 喷淋水进入收集槽作为补充水进入步骤循环回用； 0011 三段提取后海带原料进行冷却， 盐渍， 形成盐渍海带成品； 0012 将步骤获得的浓缩目标物经过超滤净化分离， 其中透过液部分作甘露醇浓缩 液原料， 截留部分为岩藻多糖浓缩液原料。 00。
13、13 上述一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法中， 步骤的泵取漂烫 水靠近进料传送带一端， 喷淋水质量为海带原料质量的0.5-3.0倍。 0014 上述一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法中， 步骤漂烫锅内漂 烫锅内料液温度90-100， 漂烫时间不低于2min， 锅内进水量和出水量保持一致， 不足部分 由其他水源补充。 0015 上述一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法中， 步骤中所述净化 具体为采用硅藻土或珍珠岩对料液进行净化， 净化后料液需达到澄清透明， 无肉眼可见杂 质； 采用高温纳滤膜， 经纳滤浓缩后检测成份， 纳滤浓缩液中甘露醇浓度需不低于7.0， 岩。
14、 藻多糖浓度需不低于0.8。 0016 上述一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法中， 步骤经热交换后 的待用原液温度应不高于75， 如果超过该温度需进行冷却使其温度达标后再进行操作。 0017 上述一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法中， 所述步骤采用高 温超滤膜， 超滤膜截留分子量3000-12000道尔顿， 岩藻多糖浓度需不低于2.0。 0018 与现有技术相比较， 由于采用了上述技术方案， 本发明具有以下优点： 现有已公布 的技术都仅针对海带漂烫加工过程中漂烫部分资源的利用技术进行了探讨(该部分资源仅 占总体资源的1/10左右)， 而忽略了对漂烫过程中整体资源的回收利。
15、用， 因此无法从根本上 解决有机物排放和资源利用的问题。 而本发明在对漂烫水中资源的跟踪分析的基础上提供 了一套海带漂烫资源整体回用方案， 考虑到漂烫水中有机物含量低而水温高的特点， 采用 高温膜节能循环处理方法真正意义上实现了海带漂烫过程中资源的有效回收利用， 提高了 说明书 2/4 页 4 CN 107382667 A 4 提取效率和资源回用率， 具体有益效果如下： 1、 从资源回收的角度， 针对海藻漂烫过程中有 机物较易溶出的特点， 本发明采用三段式喷淋提取， 快速实现料液与藻体间的物质交换， 提 高有机物的溶出率和回收率， 并针对漂烫水中甘露醇分子量低和盐分高的特点， 采用纳滤 循环浓。
16、缩技术对海带中有机物进行浓缩提取， 既保证有机物提取率可达70以上， 又最大 程度上减少了盐分对于浓缩的影响， 可以将漂烫水中有机物的浓度提高5倍以上， 而运行成 本相比与蒸发浓缩与反渗透浓缩具有极大的优势； 2、 从能量回收的角度， 针对海带漂烫水 温度高的特点， 必须通过能量回收降低加工成本， 因此采用了三段换热结合高温膜技术， 在 三段提取过程中同时实现了换热， 回收了一部分热量， 进一步采用高温膜可以使浓缩过程 在高温下实现， 浓缩后的高温透过液则可以循环回用， 最大程度的减少了热量的损耗， 同时 实现了水资源和能量的循环回用， 从而使方法经济可行性极大的提高； 3、 本方法真正意义 。
17、上实现海带漂烫水中有机物排放量的降低， 同时实现了有效资源的综合回用， 为海带漂烫 水中有机污染物的治理提供了一条切实可行的方案， 具有巨大的环保效益。 具体实施方式 0019 实施例1 0020 一种海带漂烫水中可溶性有机物的节能循环处理方法， 包括以下步骤： 0021 由漂烫锅中泵取漂烫水通过喷淋装置在靠近进料传送带一端对传送过程中的 鲜海带原料进行直接喷淋， 喷淋水质量为海带原料质量的2倍， 进行一段热交换和一段提 取， 喷淋水进入收集槽作为待用原液， 被喷淋过的鲜海带原料作为下一步骤的原料， 经热交 换后的待用原液温度控制在65-70， 如果超过该温度需进行冷却使其温度达标后再进行 操。
18、作； 0022 步骤处理后的原料经传送带进入漂烫锅进行漂烫加工， 漂烫过程中海带原料 中的可溶性有机质进入水体， 进行二段热交换和二段提取， 漂烫锅内漂烫锅内料液温度95 ， 漂烫时间3min， 锅内进水量和出水量保持一致， 不足部分由其他水源补充； 0023 将步骤获得的待用原液采用硅藻土或珍珠岩对料液进行净化， 净化后料液需 达到澄清透明， 无肉眼可见杂质； 采用高温纳滤膜， 经纳滤浓缩后检测成份， 纳滤浓缩液中 甘露醇浓度9.8， 岩藻多糖浓度1.4， 通过高温纳滤截留大部分有机物， 截留下的纳滤浓 缩液作为浓缩目标物， 纳滤透过液作为补充水进入步骤循环回用； 0024 用步骤纳滤透过液。
19、对漂烫后海带原料进行喷淋降温， 进行三段热交换和三段 提取， 喷淋水进入收集槽作为补充水进入步骤循环回用； 0025 三段提取后海带原料进行冷却， 盐渍， 形成盐渍海带成品； 0026 将步骤获得的浓缩目标物采用截留分子量8000-10000道尔顿的高温超滤膜 进行超滤净化分离， 其中透过液部分作甘露醇浓缩液原料， 截留部分为岩藻多糖浓缩液原 料， 检测截留部分岩藻多糖浓度3.1。 0027 实施例2 0028 整体同实施例1， 差异之处在于： 0029 由漂烫锅中泵取漂烫水通过喷淋装置在靠近进料传送带一端对传送过程中的 鲜海带原料进行直接喷淋， 喷淋水质量为海带原料质量的0.5倍， 进行一段。
20、热交换和一段提 取， 喷淋水进入收集槽作为待用原液， 被喷淋过的鲜海带原料作为下一步骤的原料， 经热交 说明书 3/4 页 5 CN 107382667 A 5 换后的待用原液温度控制在60， 如果超过该温度需进行冷却使其温度达标后再进行操 作； 0030 步骤处理后的原料经传送带进入漂烫锅进行漂烫加工， 漂烫过程中海带原料 中的可溶性有机质进入水体， 进行二段热交换和二段提取， 漂烫锅内漂烫锅内料液温度90 ， 漂烫时间2min， 锅内进水量和出水量保持一致， 不足部分由其他水源补充； 0031 将步骤获得的待用原液采用硅藻土或珍珠岩对料液进行净化， 净化后料液需 达到澄清透明， 无肉眼可见。
21、杂质； 采用高温纳滤膜， 经纳滤浓缩后检测成份， 纳滤浓缩液中 甘露醇浓度8.0， 岩藻多糖浓度1.0， 通过高温纳滤截留大部分有机物， 截留下的纳滤浓 缩液作为浓缩目标物， 纳滤透过液作为补充水进入步骤循环回用； 0032 将步骤获得的浓缩目标物采用截留分子量3000-5000道尔顿的高温超滤膜进 行超滤净化分离， 其中透过液部分作甘露醇浓缩液原料， 截留部分为岩藻多糖浓缩液原料， 检测截留部分岩藻多糖浓度2.2。 0033 实施例3 0034 整体同实施例1， 差异之处在于： 0035 由漂烫锅中泵取漂烫水通过喷淋装置在靠近进料传送带一端对传送过程中的 鲜海带原料进行直接喷淋， 喷淋水质量。
22、为海带原料质量的3.0倍， 进行一段热交换和一段提 取， 喷淋水进入收集槽作为待用原液， 被喷淋过的鲜海带原料作为下一步骤的原料， 经热交 换后的待用原液温度控制在75， 如果超过该温度需进行冷却使其温度达标后再进行操 作； 0036 步骤处理后的原料经传送带进入漂烫锅进行漂烫加工， 漂烫过程中海带原料 中的可溶性有机质进入水体， 进行二段热交换和二段提取， 漂烫锅内漂烫锅内料液温度保 持在100， 漂烫时间4min， 锅内进水量和出水量保持一致， 不足部分由其他水源补充； 0037 将步骤获得的待用原液采用硅藻土或珍珠岩对料液进行净化， 净化后料液需 达到澄清透明， 无肉眼可见杂质； 采用高。
23、温纳滤膜， 经纳滤浓缩后检测成份， 纳滤浓缩液中 甘露醇浓度9.3， 岩藻多糖浓度1.1， 通过高温纳滤截留大部分有机物， 截留下的纳滤浓 缩液作为浓缩目标物， 纳滤透过液作为补充水进入步骤循环回用； 0038 将步骤获得的浓缩目标物采用截留分子量10000-12000道尔顿的高温超滤膜 进行超滤净化分离， 其中透过液部分作甘露醇浓缩液原料， 截留部分为岩藻多糖浓缩液原 料， 检测截留部分岩藻多糖浓度2.6。 0039 对所公开的实施例的上述说明， 仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本 发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的， 本文中所 定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特 点相一致的最宽的范围。 说明书 4/4 页 6 CN 107382667 A 6 。