海帶裂解工藝選擇

海帶裂解工藝選擇1、 概述海帶(Laminariajaponica),又名綸布、昆布、江白菜，是多年生大型食用藻類。藻體為長條扁平葉狀體，褐綠色，有兩條縱溝貫穿于葉片中部，形成中部帶，一般長1.5?3m，寬15?25cm，最長者可達(dá)6m，寬可達(dá)50cm。海帶生于海邊低潮線下2m深度的巖石上，人工養(yǎng)殖生長在繩索或竹材上，是我國、日本、朝鮮等東方人喜歡食用的經(jīng)濟(jì)藻類。我國海帶養(yǎng)殖已發(fā)展成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)，從遼寧一直到廣東沿海，產(chǎn)量約占世界海藻的50%，居世界第一位。2、 海帶主要成分海帶中各類元素和化合物的含量根據(jù)種屬的不同，生長地的不同，季節(jié)變化而不同。表2.1海帶主要成分Jensenetat1956；紀(jì)明侯等，1962；季仲強(qiáng)】2011)Table2』Themaincornpon目itsoflhekelp海帶成分灰分脂筋粗蛋白，褐藻酸碳水化合物海噩粉粗纖維布藻糖膠含量(%DW)25-35卜2 15-202X3217-301頃2-61-2表2.1列出了在一般情況下，海帶主要有機(jī)物成分的范圍。從表2.1中可以看出，海帶不含木質(zhì)素，易降解碳水化合物含量高，主要為葡聚糖(褐藻淀粉、纖維素)、甘露醇和褐藻酸。3、海藻主要裂解方法現(xiàn)階段關(guān)于海藻（海帶）的裂解方法的研究主要集中在酶解、微波裂解和（酸）水解等。3.1微波裂解目前報(bào)道的對(duì)海藻熱裂解技術(shù)大都集中于微波裂解。由于微波裂解具有高效快速、節(jié)能省電、選擇性、無污染和易控制等優(yōu)點(diǎn)，而使其成為目前最有發(fā)展?jié)摿Φ臒崃呀饧夹g(shù)，因而是生物質(zhì)熱裂解技術(shù)研究發(fā)展的一個(gè)重要方向。海藻的裂解過程大致可以分成3個(gè)階段：脫水和干燥階段，快速裂解階段和緩慢裂解階段。在熱解升溫過程的開始有一干燥和初揮發(fā)階段，水分和少量的小分子物質(zhì)從海藻中逸出；隨著溫度的繼續(xù)升高，海藻開始發(fā)生分解反應(yīng)，導(dǎo)致劇烈失重；當(dāng)反應(yīng)溫度高于650°C左右，熱分解反應(yīng)己基本完成，剩余物質(zhì)開始炭化，進(jìn)入緩慢失重階段。總體趨勢(shì)是，隨著微波功率的增大，物料的轉(zhuǎn)化率增大，固體剩余物減少，氣體和液體產(chǎn)物量增大。3.2酶解由于海帶細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)特性，通過添加纖維素酶，纖維素酶能有效地破壞藻體的細(xì)胞壁，使其有效成分如褐藻多糖得以容易溶出，以便被后續(xù)工藝中發(fā)酵菌等菌種有效地吸收利用。酶解法可針對(duì)多糖的分布部位，充分破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，條件溫和，在最大限度地提高多糖得率的同時(shí)保持有效物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和活性，但耗時(shí)較長。3.3（酸）水解稀硫酸水解生物質(zhì)的化學(xué)方法被認(rèn)為是比較簡單、高效的方法，用硫酸水解海帶不僅可提高還原糖的水解效率，同時(shí)還會(huì)降低海帶水解液的黏度，有助于細(xì)胞生長和生物

乙醇的后期發(fā)酵。其工藝流程如下滅菌鍋高溫水解乙醇的后期發(fā)酵。其工藝流程如下滅菌鍋高溫水解稀硫酸在一定條件下能夠有效水解海帶多糖（褐藻糖膠、海帶淀粉、褐藻膠）成為能夠被微生物所利用的單糖或者低聚糖，其中水解液主要以還原糖六碳糖為主。海帶水解液中的還原糖主要有：葡萄糖、半乳糖、葡糖醛酸、木糖、甘露糖、巖藻糖，甘露醇不是還原糖但卻是海帶的主要成分之一。4、擬選擇方法：（酸）水解根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模旱玫侥鼙晃⑸锢玫暮Ｔ辶呀鉅I養(yǎng)液。顯然微波裂解等熱裂解技術(shù)不適用本實(shí)驗(yàn)。另由于酶解法中各種酶的添加增加了成本，并且工藝耗時(shí)較長，故擬選?。ㄋ幔┧夤に囎鳛楂@得海藻裂解液的主要方法。（酸）水解海藻（