Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Химия arrow Технология полимеров медико-биологического назначения. Полимеры природного происхождения

3.1.4. Технология получения альгиновой кислоты и ее солей из ламинариевых водорослей

Принципы выделения альгиновой кислоты и получения альгинатов

Разработано несколько технологических процессов выделения альгиновой кислоты из ее солей двухвалентных металлов, находящихся в водорослях. Однако принципиально они не различаются и состоят из следующих основных операций:

  • • предварительная обработка водорослей;
  • • экстракция альгиновой кислоты в виде солей щелочных металлов;
  • • осаждение альгиновой кислоты;
  • • получение из альгиновой кислоты необходимых солей натрия,

кальция,калия и др.

Выбор технологических условий для извлечения альгиновой кислоты определяется химическим составом перерабатываемых бурых водорослей. Основным показателем их пригодности для получения альгината является содержание альгиновой кислоты (оно должно составлять 20-40% от сухой массы водорослей). При производстве альгината стремятся получить очищенный продукт, без цвета и запаха с высокой вязкостью водных растворов.

Предварительная обработка водорослей. Большинство технологических схем включают этап предварительной обработки водорослей. Предварительную обработку проводят водой, растворами минеральных или органических кислот, а также слабыми растворами щелочей. В первую очередь сырье, предназначенное для получения альгинатов, промывают в пресной воде для удаления из него свободных минеральных солей, растворимых азотистых веществ и углеводов.

Перевод в кислую форму. Поскольку в тканях водорослей альгиновая кислота находится в виде нерастворимой в воде кальциевой соли, ее отделение проводят в две стадии. Сначала альгиновую кислоту переводят в водонерастворимую кислую форму обработкой растворами минеральных кислот, например соляной:

После подкисления из системы промывкой водой удаляют хлорид кальция. Гликозидные связи альгиновой кислоты, соединяющие звенья мономеров, чувствительны к действию кислот, поэтому в ходе технологического процесса необходимо контролировать продолжительность обработки водорослей кислотой, а также поддерживать ее оптимальную концентрацию и температуру.

Перевод в водорастворимую соль. На второй стадии содержащуюся в системе альгиновую кислоту извлекают экстракцией в слабощелочной среде в виде альгината натрия:

Экстракт отделяют от нерастворимых компонентов. Отходы водорослей используют для производства кормового порошка, который в дальнейшем может быть подвергнут более глубокой химической или биохимической переработке.

Выделение товарной альгиновой кислоты. Из полученного экстракта получают товарную альгиновую кислоту путем введения в раствор соляной или серной кислот по реакции

Подкисление ведут до достижения pH 3 — изоэлектрической точки альгиновой кислоты. Образующаяся альгиновая кислота выпадает в осадок в виде плотных белых сгустков, а раствор хлорида натрия удаляют промывкой осадка водопроводной или дистиллированной водой. Для получения товарной альгиновой кислоты ее гель обезвоживают спиртом, высушивают под вакуумом и измельчают.

Для полного извлечения высокомолекулярной фракции альгиновой кислоты, обогащенной ?-гулуроновой кислотой, и ее обесцвечивания необходимо определить параметры кислотной обработки сырья в лабораторных условиях и только потом использовать их в масштабном технологическом процессе.

Получение товарных альгинатов. В процессе производства товарного альгината натрия альгиновую кислоту обабатывают щелочным агентом, например раствором соды. По завершении реакции конечным продуктом является полностью замещенная натриевая соль альгиновой кислоты — альгинат натрия (в виде пасты), который обезвоживают этиловым спиртом и высушивают. На этой стадии также можно получать и альгинаты с другими металлами.

В некоторых технологиях применяют многоступенчатую обработку водорослей, но, как правило, увеличение числа операций с водорослью, альгиновой кислотой и альгинатами влечет за собой снижение выхода продукта и его молекулярной массы.

В процессе производства альгиновой кислоты могут быть получены некоторые другие важные органические вещества (маннит, ламинаран, сульфатированный полисахарид — фукоидан, глутаминовая кислота и проч.).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 
Популярные страницы