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摘要：卡拉胶用作天然食品添加剂已有多年的历史，它是一种无毒而又不能被人消化的植物纤维，用途十分广泛。国外的卡拉胶商业性生产是从20世纪20年代开始的。我国则从1985年开始生产商业用卡拉胶，其中80%用于食品或与食品有关的工业。随着食品、医疗等行业发展，国内外市场对卡拉胶需求不断扩大，但卡拉胶行业在蓬勃发展的同时遇到瓶颈。本文主要通过对卡拉胶生产发展制约因素的研究，以探讨破解瓶颈的方法和策略。
关键词：卡拉胶 制约因素 探讨
On restricting factors and Countermeasures of the development of carrageenan
Guo Shanhui
(Quanzhou entry-exit inspection and Quarantine Bureau of Fujian Shishi office,shishi,362700)
Abstract: carrageenan is used as a natural food additive has a long history, it is the plant fiber which is a non-toxic and can not be digested by, use isvery extensive. carrageenan demand has continued to expand, but in recent years the development of carrageenan bottleneck of highlights. In this paper, through the research on the development of carrageenan production factors, to explore the methods and Strategies of breaking the bottleneck.
Keywords: restricting factors of carrageenan
前言
卡拉胶[1]（Carrageen，CAS 9000-07-1），又称鹿角菜胶、角叉菜胶、爱尔兰苔菜胶,主要是从红藻的角叉菜属、麒麟菜属、杉藻属及沙菜属等）品种海藻中提取的海藻多糖的统称。不同的来源有不同的卡拉胶精细结构，其胶体性质也不尽相同。目前工业生产和使用的主要有κ-(Kappa)型, ι-(Iota)型和-λ(Lamda)型3种。全球卡拉胶年产值约为3亿美元左右，卡拉胶在食品行业中的应用是最主要也是最大的，主要是因为其价格比同是食品添加剂的琼脂等食品胶便宜，并可替代它们，而且不同类型的卡拉胶均具有功效，因此研究卡拉胶具有深远意义。
1.卡拉胶发展现状
1844年，卡拉胶首次从海藻中分离出来，标志着卡拉胶时代开始。卡拉胶由于具有良好的水溶性、增稠性、胶凝性、与其他多糖或蛋白质的协同增效作用以及健康价值，广泛应用于食品行业，医学，日用化工行业，生物化学，建筑涂料，织物印花和农业等诸多行业和领域，尤其是在食品工业中应用甚广，如乳制品、冰淇淋、果汁饮料、糕点、水凝胶（水果冻）、肉食品、调味品、罐头食品等方面。另外卡拉胶安全无毒的特性已被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会所确认，这使得卡拉胶工业迅速发展。最近几年，卡拉胶应用技术的日趋成熟及应用领域的不断增加以及受“工业明胶”事件影响，国内外市场对卡拉胶的需求也获得大幅度上升，卡拉胶产业前景广阔。
2.卡拉胶生产发展存在的问题
2.1原材料依赖进口
我国目前卡拉胶生产厂家主要分布在福建、海南和广东等沿海省份，基本以麒麟菜为生产原料。然而我国麒麟菜养殖业起步晚、发展慢，少量的麒麟菜资源难以满足日益发展的卡拉胶产业。以我国主要的卡拉胶生产基地-福建石狮为例，按照改良后的生产工艺计算，提取出1吨的卡拉胶需要7、8吨晒干的麒麟菜，而石狮卡拉胶厂日产量均能达到2吨即每天需要海藻干品16吨，仅一家卡拉胶厂每年对藻类干品的需求量可达5000吨。按照石狮市目前600亩的海藻养殖面积计算，每年藻类干品供应量仅约100吨左右，远远不能满足生产需要。卡拉胶生产的原材料主要依靠从菲律宾和印尼进口。菲律宾的海藻约占世界供应量的80%。最常用的是麒麟菜的两个品种耳突麒麟菜（Eucheuma cottonii）和异枝麒麟菜（Eucheuma spinosum)，这两个品种提供世界总生产量的四分之三。
2.2生产设备老化、技术落后
我国卡拉胶产业从上世纪90年代崛起至今已近二十年，卡拉胶企业生产设备老化、生产技术落后已经成为制约卡拉胶产业发展的主要因素之一。
2.2.1.生产工艺流程
原料（麒麟菜）→高温稀碱浸泡（肥碱液回收）→水洗至中性→酸化漂白→水洗至中性→煮胶→过滤→冷却→氯化钾发泡凝胶→压榨脱水→干燥→粉碎→包装
卡拉胶生产的关键控制点在碱处理、提胶精制和脱水干燥这三部分，其中碱处理、提胶精制工艺的研究已有大量的报道，这里不再重复。笔者通过调研发现大部分小规模的卡拉胶生产厂家在干燥工艺环节依然沿用日晒的方法，即将胶片压榨脱水除去非结合水分后平铺或悬挂在晒场上日晒[3]。生产受到干燥工序的限制，无法扩大再生产，达不到规模效益且日晒干燥过程容易造成成品二次污染。
2.2.2．生产设备
由于旧式生产设备及环保处理设施不够完善，能耗大、费水费电，为满足生产需要，卡拉胶生产企业纷纷开始技改以旧换新，提高产能。以生产1吨卡拉胶为例：
采用旧式过滤机，用珍珠岩助滤剂约0.75吨；改用高效新式过滤机，可节省约30%用电量，节省约辅助材料珍珠岩助滤剂20%。
采用旧式发泡机凝胶成形，耗用氯化钾约0.75吨；改用高效发泡机组，可节省约70%用水量，节省约60%辅助原料氯化钾。
采用旧式脱水机，脱水效果差，能耗大、需要人工多；改用新增高效脱水机，节省约20%用电量，提高产品萃取率1%，减少80%的人工。
采用旧式煤燃锅炉,耗用约3.5吨的煤；改用生物燃料锅炉，耗用约5吨的生物燃料，可减少废气排放。
2.3存在的环保问题
卡拉胶企业在生产过程中产生生产废水、锅炉废气和硅藻土固废物等主要污染物，对环境有一定影响。虽经过治理还是不能达到排放标准。
2.3.1.以生产κ(Kappa)型卡拉胶产品为主，生产原料以耳突卡帕藻（K.cottonii）为主要资源，平均每天生产卡拉胶1吨，消耗原料菜约5.5吨，每天生产废水排放量约600m3。废水呈淡黄色，呈碱性，其中含有较多的盐分、小分子凝胶物质及可溶性蛋白。静置一定时间后，有少量的絮状物沉淀，经测试废水中CODcr含量约900mg/L。
2.3.2.废水性质及水处理设施现状
废水主要来自洗碱工段和凝胶压榨脱水工段，洗碱工段废水每天排放量为500m3/d，PH=8-11。凝胶压榨脱水工段废水每天排放量为80-100m3/d，PH=6。废水为间歇性排放，两种废水通过管道收集后排入地下调节池混合，调节池有效容积约30m3。
2.3.3.排放标准
经处理后的出水除达到国家《综合污水排放标准》[4]（GB8978-1996）中的一级排放标准外，还要达到生产厂家要求的生产水回用标准。
项目 SS PH CODcr BOD5 色度
指标 ≤70 6--9 ≤100 ≤30 ≤50
3.对策研究
3.1.原材料替代品
近年来，国内卡拉胶生产商和专业人士致力于原料资源的开拓， 发现产于我国海南的沙菜和琼脂菜都是提取卡拉胶的良好资源。角叉菜在我国也有一定的资源，主要分布在北方沿海的大连和青岛地等地，仅大连地区沿海，每年约可收购干品100吨以上[2]。因此建议当地政府部门加大支持帮扶力度，充分发挥得天独厚的气候条件和适宜海藻养殖的广大浅海面积等优势条件，积极开发利用，鼓励和引导大力发展海藻养殖业，形成配套的产业链。
3.2.加快产业转型升级
卡拉胶企业大多是从原来的家庭作坊式企业发展而来，相对落后的卡拉胶生产工艺及初加工方式限制了卡拉胶产业的可持续发展。卡拉胶生产企业可通过利用高等院校人才、研发设施等资源优势，加大科研投入，发展高附加值产品，逐步提高卡拉胶工业自主创新能力和产业竞争力；其次是要加快技术改造步伐，淘汰高能耗、陈旧的生产设备，改进落后生产工艺，从而促进卡拉胶产业的技术含量和产品附加值提升。
3.3.规划建设卡拉胶产业集中工业园区
卡拉胶因其生产工艺需求要用到强碱及过滤用硅藻土，单个企业进行排污处理的成本较高。建议在卡拉胶生产基地建立卡拉胶产业集中工业园区，以集中控制和治理污染，并能有效降低企业成本，达成产业市场效应，促进产业发展壮大。
参考文献：
[1] 胡国华.功能性食品胶 [M].北京：化学工业出版社，2003：302.
[2] 董定绵.角叉菜卡拉胶的研究[J].水产科学，1991:14-15.
[3] 王铭和.琼胶与卡拉胶的生产和应用[M].北京：海洋出版社，2001.70-76
[4] 《综合污水排放标准》GB8978-1996
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