專利名稱：一種水生植物干粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水生植物資源化利用領(lǐng)域，尤其涉及一種水生植物干粉的制備 方法。
技術(shù)背景利用高等水生植物如水葫蘆、水浮蓮和浮萍等治理河流、湖泊、池塘和水 庫的富營養(yǎng)化是一種很有成效的方法(O水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等水生 植物可快速大量吸收水體中的營養(yǎng)物質(zhì)為自身生長所需，它們的根系分泌物對 藻類、病菌有抑制或殺滅作用，能有效抑制有害藻類、病菌的滋生，迅速改善 水質(zhì)；(2) —些高等水生植物本身是具有觀賞價(jià)值的水上植物，為江河湖泊增 添秀色，美化水域景觀。與傳統(tǒng)的污水處理方法相比，具有投資少、能耗低的 優(yōu)點(diǎn)，是一種非常有潛力的"綠色"處理技術(shù)。然而，正是由于水葫蘆、水浮蓮和浮萍等水生植物適應(yīng)性強(qiáng)、生長速度快， 使得生物量形成巨大的堆積，侵占水庫、湖泊，堵塞河道、灌渠，導(dǎo)致生物多 樣性喪失，對生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水上運(yùn)輸和人類健康。 特別是水葫蘆在我國南方泛濫成災(zāi)，給部分地區(qū)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì) 危害。近年來，我國滇池、太湖等水域持續(xù)受到水葫蘆的威脅，對社會(huì)經(jīng)濟(jì)、 人民生活造成重大影響，治理水葫蘆已迫在眉睫。如何充分發(fā)揮水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等水生植物的治污能力，杜絕其 弊端，關(guān)鍵是將其進(jìn)行有效的資源化處理利用。目前常用的方法是打撈后作為 垃圾填埋，但該處理方案存在很大的隱患，因?yàn)樗J、水浮蓮和浮萍等高等 水生植物含有大量的水分和有機(jī)質(zhì)，填埋后不僅會(huì)發(fā)酵產(chǎn)生大量的可燃性氣體， 而且還產(chǎn)生大量的垃圾滲濾液而成為二次污染。另一方面，隨著我國人口增長及畜牧業(yè)的快速發(fā)展，人畜爭糧的矛盾日益 突出，當(dāng)前乃至今后較長時(shí)期，我國畜牧業(yè)的發(fā)展將受詞糧嚴(yán)重不足的制約， 積極開發(fā)利用節(jié)糧型飼料資源，是解決當(dāng)前飼糧緊張，加速畜牧業(yè)發(fā)展的重要 方向。水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等水生植物營養(yǎng)成分豐富，是植物性高蛋白質(zhì)飼料資源。如水葫蘆的根、莖、葉及葉柄所含的蛋白質(zhì)(干重)分別達(dá)到19.6%、 26.3%、 17.0%和19.1%，水葫蘆蛋白質(zhì)所含的的必需氨基酸總量超過稻谷、燕 麥、小麥、高粱和棉籽粉，可與大豆和玉米媲美，接近牛乳和濃縮葉蛋白的水
平；脂肪含量分別可達(dá)0.8%、 1.9%、 3.5%和2.6%;每公斤(干重)水葫蘆中含 維生素B1、 B2、 B6和B12分另U達(dá)5.91 mg、 30.7 mg、 15.2 mg和0.012mg。因此，水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等水生植物作為動(dòng)物飼料資源開發(fā)有著很高的 利用價(jià)值，不僅可以緩解當(dāng)前飼料資源短缺，也為治理水體污染，變害為寶提 供切實(shí)可行的措施。新鮮水葫蘆、水浮蓮和浮萍等高等水生植物的利用存在儲(chǔ)運(yùn)困難、易于腐 爛變質(zhì)等技術(shù)難點(diǎn)，現(xiàn)有水萌蘆干粉制備技術(shù)還不同程度地存在資源利用不充 分、工藝煩瑣、處理能力低，經(jīng)濟(jì)效益不明顯，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化處理等 問題。因此，提供一種適合大規(guī)模工業(yè)化處理水生植物資源的高效脫水干燥方 法，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)確保水生植物資源較高的營養(yǎng)價(jià)值，成為本發(fā)明的 主要目的。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種水生植物干粉的制備方法。水生植物干粉的制備方法包括如下步驟1) 將采集的新鮮水生植物切碎，在抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為0.001~5%， 溫度為45~100°C的水溶液中燙漂殺青0.1 10分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度為0.1 20%的無機(jī)或有機(jī)鹽中加入抗氧化劑和防腐劑 配置成抗氧化劑的質(zhì)量百分比濃度為0.001~5%和防腐劑的質(zhì)量百分比濃度為 0.001 3%的高滲透壓溶液，將上述經(jīng)熱水燙漂殺青后的水生植物投入到高滲透 壓溶液中，冷卻、滲透脫水0.1~10小時(shí)，再用高壓均質(zhì)機(jī)或高剪切乳化機(jī)制成 槳料；3) 將步驟2)所得漿料過濾或離心分離，濾餅經(jīng)烘干、計(jì)量、包裝得水生 植物干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。所述的水生植物為水葫蘆、水浮蓮、浮萍、西洋菜或菹草。無機(jī)鹽為無機(jī) 鈉鹽、無機(jī)鎂鹽、無機(jī)鈣鹽、無機(jī)銅鹽或無鋅鹽。有機(jī)鹽為有機(jī)鈉鹽、有機(jī)鎂 鹽、有機(jī)鈣鹽、有機(jī)銅鹽或有機(jī)鋅鹽。抗氧化劑為乙氧基喹、二叔丁基羥基甲 苯、沒食子酸丙酯、叔丁基對苯二酚、維生素C、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或焦亞 硫酸鈉。防腐劑為丙酸、山梨酸、雙乙酸鈉、醋酸、甲酸或擰檬酸、苯甲酸或 苯甲酸鈉、富馬酸或富馬酸二甲酯。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是操作條件溫和、能耗小，與現(xiàn)有的水生植物干粉制備技術(shù) 相比，制得的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)和 社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
水生植物的干燥是熱現(xiàn)象、生物和化學(xué)現(xiàn)象的綜合過程，為保證產(chǎn)品的質(zhì) 地，必須考慮水生植物的水分狀態(tài)、水熱傳遞機(jī)理及影響因素以及水生植物干 燥過程中的品質(zhì)變化等問題。水生植物在干燥過程或產(chǎn)品貯藏期間，會(huì)發(fā)生變黃、變褐或變黑的褐變現(xiàn) 象，可分為酶褐變和非酶褐變兩種情況。本發(fā)明的水生植物干粉的制備方法， 其特征在于在抗氧化劑的保護(hù)下，通過燙漂殺青改變水生植物細(xì)膜壁的性質(zhì)， 縮短烘干的時(shí)間，并破壞其氧化酶活性，減少營養(yǎng)成分特別是維生素的損失， 保持水生植物原有的風(fēng)味、色澤、營養(yǎng)品質(zhì)；燙漂還兼有清潔和殺滅微生物和 寄生蟲卵的作用。本發(fā)明的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于在抗氧 化劑的保護(hù)下，將燙漂殺青處理過的水生植物浸入高滲透壓的溶液，利用細(xì)胞 膜的半滲透性使細(xì)胞內(nèi)的水分轉(zhuǎn)移到溶液中，有利于后續(xù)工序縮短干燥時(shí)間， 降低干燥溫度。本發(fā)明的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于將高滲溶 液處理過的水生植物用高壓均質(zhì)機(jī)或高剪切乳化機(jī)粉碎制漿， 一方面增大其表 面積，可提高續(xù)工序的烘干速率，另一方面避免干物料干法粉碎的高能耗。過 濾和烘干的方法是眾所周知的，過濾可以采用普通壓濾機(jī)、離心機(jī)或臥螺離心 機(jī)，烘干可以用人工干燥或自然干燥。本發(fā)明結(jié)合以下實(shí)例作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實(shí)施例中 所涉及的內(nèi)容。 實(shí)施例1:1) 將采集的新鮮水葫蘆切碎，在乙氧基喹質(zhì)量百分比濃度為0.001%，溫度為100 °C的水溶液中燙漂殺青0.1分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度為0.1%的氯化鈉溶液中，加入乙氧基喹和丙酸，使 抗氧化劑的質(zhì)量百分比濃度為0.001%和防腐劑的質(zhì)量百分比濃度3%，將經(jīng)熱 水燙漂殺青后的水葫蘆投入其中，冷卻、滲透脫水10小時(shí)；再用高壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)10分鐘制漿；3) 將步驟2)所得壓濾機(jī)過濾，濾餅用帶式干燥機(jī)烘干至含水量小于15%， 經(jīng)計(jì)量、包裝得水生植物干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。實(shí)施例2:1) 將采集的新鮮菹草切碎，在二叔丁基羥基甲苯質(zhì)量百分比濃度為5%， 溫度為45 。C的水溶液中燙漂殺青10分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度濃度為20%的醋酸鈉溶液中，加入二叔丁基羥基甲 苯和山梨酸，使抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為5%和防腐劑質(zhì)量百分比濃度為0.001%，將經(jīng)熱水燙漂殺青后的水葫蘆投入其中，冷卻、滲透脫水10小時(shí)；再 用高剪切乳化機(jī)均質(zhì)2分鐘制漿；3)將步驟2)所得壓濾機(jī)過濾，濾餅用隧道式干燥機(jī)烘干至含水量小于10%， 經(jīng)計(jì)量、包裝得菹草干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。實(shí)施例3:1) 將采集的水浮蓮切碎，在沒食子酸丙酯濃度為0.05%，溫度為60 。C的 水溶液中燙漂殺青2分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度濃度為5%的氯化鈣水溶液中，加入沒食子酸丙酯和 苯甲酸，使抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為1%和防腐劑質(zhì)量百分比濃度為2%，將 經(jīng)熱水燙漂殺青后的水浮蓮?fù)度肫渲校鋮s、滲透脫水3小時(shí)；再用高剪切乳 化機(jī)均質(zhì)2分鐘制槳；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅經(jīng)烘干、計(jì)量、包裝得水浮蓮干 粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。實(shí)施例4:1) 將采集的新鮮浮萍切碎，在叔丁基對苯二酚濃度為0. 5%，溫度為95。C的水溶液中燙漂殺青8分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度濃度為15%的醋酸鈣水溶液中，加入叔丁基對苯二 酚和苯甲酸鈉，使抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為0.5%和防腐劑質(zhì)量百分比濃度為 2.5%，將經(jīng)熱水燙漂殺青后的浮萍投入其中，冷卻、滲透脫水5小時(shí)；再用高 壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)1分鐘制漿；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用滾筒干燥機(jī)干燥至含水量小于 10%,計(jì)量、包裝得浮萍干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。實(shí)施例5:1) 將采集的新鮮西洋菜切碎，在維生素C濃度為4。/。，溫度為55 。C的水 溶液中燙漂殺青0.5分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度濃度為10%的氯化鎂水溶液中，加入維生素C和富 馬酸，使抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為0.5%和防腐劑質(zhì)量百分比濃度為1.5%， 將經(jīng)熱水燙漂殺青后的西洋菜投入其中，冷卻、滲透脫水1小時(shí)；再用高壓均 質(zhì)機(jī)均質(zhì)0.5分鐘制漿；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用滾筒干燥機(jī)干燥至含水量小于 10%，計(jì)量、包裝得西洋菜干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。
實(shí)施例6:1) 將采集的新鮮水葫蘆切碎，在亞硫酸鈉濃度為3.5%，溫度為75。C的水 溶液中燙漂殺青0.8分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度濃度為10%的硫酸鎂水溶液中，加入亞硫酸鈉和富 馬酸二甲酯，使抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為0.5%和防腐劑質(zhì)量百分比濃度為 2.5%，將經(jīng)熱水燙漂殺青后的水葫蘆投入其中，冷卻、滲透脫水5小時(shí)；再用 高壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)1分鐘制漿；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用氣流干燥機(jī)干燥至含水量小于 13%，計(jì)量、包裝得水葫蘆干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。實(shí)施例7:1) 將采集的新鮮浮萍切碎，在亞硫酸氫鈉濃度為2%，溫度為55。C的水溶 液中燙漂殺青9分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度濃度為10%的氯化銅水溶液中，加入亞硫酸氫鈉和 雙乙酸鈉，使抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為0.4%和防腐劑質(zhì)量百分比濃度為 1.5%,將經(jīng)熱水燙漂殺青后的水浮蓮?fù)度肫渲校鋮s、滲透脫水5小時(shí)；再用 高壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)1分鐘制漿；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用滾筒干燥機(jī)干燥至含水量小于 10%，計(jì)量、包裝得浮萍干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。實(shí)施例8:1) 將采集的新鮮浮萍切碎，在焦亞硫酸鈉濃度為0.009%，溫度為9(TC的 水溶液中燙漂殺青0.4分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度濃度為10%的硫酸銅水溶液中，加入焦亞硫酸鈉和 醋酸，使抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為4.5%和防腐劑質(zhì)量百分比濃度為1.5%， 將經(jīng)熱水燙漂殺青后的水浮蓮?fù)度肫渲?，冷卻、滲透脫水6小時(shí)；再用高壓均 質(zhì)機(jī)均質(zhì)1分鐘制漿；3) 將歩驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用滾筒干燥機(jī)干燥至含水量小于 10%，計(jì)量、包裝得浮萍干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。實(shí)施例9:1) 將采集的新鮮水浮蓮切碎，在亞硫酸氫鈉濃度為0.01%，溫度為80°C的 水溶液中燙漂殺青3分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度濃度為10%的氯化鋅水溶液中，加入亞硫酸氫鈉和 甲酸，使抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為0.05%和防腐劑質(zhì)量百分比濃度為0.5%，
將經(jīng)熱水燙漂殺青后的水浮蓮?fù)度肫渲?，冷卻、滲透脫水8小時(shí)；再用高壓均 質(zhì)機(jī)均質(zhì)0.5分鐘制漿；3)將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅用滾筒干燥機(jī)干燥至含水量小于 10%，計(jì)量、包裝得水浮蓮干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。實(shí)施例10:1) 將采集的新鮮水葫蘆切碎，在叔丁基對苯二酚濃度為0.004%，溫度為 60 °C的水溶液中燙漂殺青6分鐘；2) 在質(zhì)量百分比濃度濃度為10%的醋酸鋅水溶液中，加入叔丁基對苯二 酚和檸檬酸，使抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為0.05%和防腐劑質(zhì)量百分比濃度為 2%，將經(jīng)熱水燙漂殺青后的水葫蘆投入其中，冷卻、滲透脫水2小時(shí)；再用高 壓均質(zhì)機(jī)均質(zhì)2分鐘制漿；3) 將步驟2)所得過濾或離心分離，濾餅自然干燥至含水量小于15%，計(jì) 量、包裝得水葫蘆干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)將采集的新鮮水生植物切碎，在抗氧化劑質(zhì)量百分比濃度為0.001～5％，溫度為45～100℃的水溶液中燙漂殺青0.1～10分鐘；2)在質(zhì)量百分比濃度為0.1～20％的無機(jī)或有機(jī)鹽中，加入抗氧化劑和防腐劑配置成抗氧化劑的質(zhì)量百分比濃度為0.001～5％和防腐劑的質(zhì)量百分比濃度為0.001～3％的高滲透壓溶液，將上述經(jīng)熱水燙漂殺青后的水生植物投入到高滲透壓溶液中，冷卻、滲透脫水0.1～10小時(shí)，再用高壓均質(zhì)機(jī)或高剪切乳化機(jī)制成漿料；3)將步驟2)所得漿料過濾或離心分離，濾餅經(jīng)烘干、計(jì)量、包裝得水生植物干粉，濾液回步驟2)循環(huán)使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的水生植物為水葫戶、水浮蓮、浮萍、西洋菜或菹草。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的無機(jī)鹽為無機(jī)鈉鹽、無機(jī)鎂鹽、無機(jī)鈣鹽、無機(jī)銅鹽或無鋅鹽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的有機(jī)鹽為有機(jī)鈉鹽、有機(jī)鎂鹽、有機(jī)鈣鹽、有機(jī)銅鹽或有機(jī)鋅鹽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的抗氧化劑為乙氧基喹、二叔丁基羥基甲苯、沒食子酸丙酯、叔丁基對苯二酚、 維生素C、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或焦亞硫酸鈉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的防腐劑為丙酸、山梨酸、雙乙酸鈉、醋酸、甲酸或檸檬酸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的防腐劑為苯甲酸或苯甲酸鈉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水生植物干粉的制備方法，其特征在于所述 的防腐劑為富馬酸或富馬酸二甲酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水生植物干粉的制備方法，它是將采集的新鮮水生植物經(jīng)切碎、燙漂殺青、滲透脫水、制漿、過濾、烘干、計(jì)量、包裝制得水生植物干粉；本發(fā)明的制備方法操作條件溫和、能耗小，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；I(yè)化生產(chǎn)；與現(xiàn)有的水生植物干粉制備方法相比，本發(fā)明方法制得的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，且保持了水生植物原有的風(fēng)味、色澤和營養(yǎng)品質(zhì)，可以全部或部分替代玉米、豆粕、苜蓿粉等植物性蛋白用于畜禽、水產(chǎn)飼料，為飼料資源開發(fā)、解決水污染提供了切實(shí)可行的措施，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
文檔編號B27L11/06GK101116986SQ20071007079
公開日2008年2月6日 申請日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者瑛 葉, 夏枚生, 姚志通, 勇 徐, 潘依雯, 胡彩虹, 胡秀芳 申請人:浙江大學(xué)