CN103275338B - 一种采用戊二醛提高江蓠琼胶凝胶强度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采用戊二醛提高江蓠琼胶凝胶强度的制备方法，属于凝胶生产技术领域。通过在琼胶中添加戊二醛制得高凝胶强度的琼胶，其制备方法是将江蓠琼胶粉末置于热水中溶解，配置成浓度为1.5%（w/v）的琼胶溶液，煮胶一定时间待其完全溶解后，在一定范围的温度下，加入盐酸催化剂，添加不同浓度的戊二醛溶液，搅拌反应数分钟，在室温下静置使其表面凝固，然后放置恒温条件下凝胶数小时，参照国标GB1975-2010中的方法测定其凝胶强度。本发明的优点在于用化学改性法提高江蓠琼胶的凝胶强度，所得琼胶可以应用于日用化工、生物工程等领域，操作简单，生产成本低。

Description

一种采用戊二醛提高江蓠琼胶凝胶强度的方法
技术领域
本发明涉及一种用化学试剂来提高江蓠琼胶凝胶强度的方法，具体涉及一种采用戊二醛提高江蓠琼胶凝胶强度的方法，通过在琼胶中添加戊二醛使其凝胶强度得以提高，属于凝胶生产技术领域。
背景技术
江蓠琼胶是由红海藻提取、以半乳糖为主要成分的一种高分子多糖，具有很好的胶凝性和凝胶稳定性，广泛用于日用化工、生物工程等方面。琼胶的凝胶强度是衡量琼胶品质的一个重要指标，凝胶强度越高，其应用价值越大。国内大部分琼胶是通过改善海藻提取琼胶工艺条件以制备高品质琼胶，但凝胶强度的提高度有限，最大只能达到海藻中琼胶的固有强度，不能满足日用化工、生物工程的应用要求。
戊二醛（C5H8O2）具有两个反应性活性醛基，广泛应用在多糖、蛋白质原料中提高稳定性。其可用于交联壳聚糖，引入醛基，制得含悬挂醛基的交联壳聚糖；还可用于交联明胶等胶原材料，可明显提高原料稳定性；稀戊二醛溶液与蛋白质交联后有优异的杀菌和疏水作用。戊二醛易得、价格便宜，交联反应简单，因而具有广阔的应用前景。
已有专利技术报道提高琼胶凝胶强度的方法，如一种高温超低浓度碱加压制取琼脂的生产方法(CN200410055565.6)和一种提高江蓠琼胶凝胶强度的方法（CN201210380041.9）等，其分别为碱提法和酶处理法，碱提法所得琼胶的凝胶强度最大仅为海藻琼胶的固有强度，而且存在环境污染，耗能大等缺点；酶处理法是利用转谷氨酰胺酶对琼胶进行改性，获得大于固有强度的改性琼胶，但凝胶强度提高率较小。也有专利报道了利用戊二醛来交联壳聚糖(CN200910100860.1)等物质，但未见用戊二醛来处理琼胶而使其凝胶强度提高的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性剂来提高海藻琼胶凝胶强度的方法，通过在琼胶中加入戊二醛，提高其凝胶强度，从而获得高品质的琼胶。由于琼胶强度越高价格越贵，所以提高琼胶强度可以降低工业生产成本，用最少的成本生产出最大经济效益的产品。
本发明的技术方案是：
一种采用戊二醛提高江蓠琼胶凝胶强度的制备方法，包括以下步骤：
（1）将琼胶粉末置于一定温度85-100℃热水中溶解，煮胶一定时间10-60min待其完全溶解后，配置浓度为1.5%的琼胶溶液，备用；
（2）在一定范围的温度40-70℃下，将步骤（1）所得的琼胶溶液加入盐酸催化剂，使琼胶溶液的pH为4.0-7.0，然后添加0.01%-10.0%的戊二醛溶液，搅拌反应1-30min，室温下静置使其表面凝固，然后放置恒温20-30℃条件下凝胶4-9h，参照国标GB1975-2010中的方法测定其凝胶强度。
本发明的优点：专利CN200410055565.6改善了海藻琼胶提取工艺条件，以提高琼胶的凝胶强度，但最多仅能达到海藻琼胶的固有强度；本发明采用戊二醛法显著提高琼胶的凝胶强度，与琼胶的固有强度相比，增加量大于100%。而专利CN201210380041.9用TG酶改性，但提高琼胶的凝胶强度有限，强度提高不到35%。本发明采用廉价易得的戊二醛改性琼胶，可以克服上述缺点，满足日用化工和生物工程方面的需求。另外还可以通过控制添加戊二醛的浓度和反应时间制备不同凝胶强度的琼胶，以适应市场的不同需求。总之，本发明反应易控制，生产成本低，耗能小；解决了日用化工和生物工程领域对高强度琼胶的需求。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1
称取15g的琼胶粉末置于大烧杯中，加入1000mL蒸馏水，在98℃条件下水浴加热25min至琼胶完全溶解，得到浓度为1.5%的琼胶溶液；然后在水浴温度45℃条件下，加入盐酸催化剂，调pH=4.5，添加0.15mL戊二醛纯溶液（戊二醛用量为1%，相比于琼胶粉末干重），搅拌反应10min；室温下静置使其表面凝固，转至25℃条件下静置6h，待其完全凝胶；最后参照国标GB1975-2010中的方法测得改性琼胶的凝胶强度为1120g/cm2，与未改性琼胶（凝胶强度为850g/cm2）相比，提高率达31.7%。
实施例2
称取15g的琼胶粉末置于大烧杯中，加入1000mL蒸馏水，在98℃条件下水浴加热30min至琼胶完全溶解，得到浓度为1.5%的琼胶溶液；然后在水浴温度50℃条件下，加入盐酸催化剂，调pH=4.7，添加0.3mL戊二醛纯溶液（戊二醛用量为2%，相比于琼胶粉末干重），搅拌反应14min；室温下静置使其表面凝固，转至26℃条件下静置6.5h，待其完全凝胶；最后参照国标GB1975-2010中的方法测得改性琼胶的凝胶强度为1410g/cm2，与未改性琼胶（凝胶强度为850g/cm2）相比，提高率达65.9%。
实施例3
称取15g的琼胶粉末置于大烧杯中，加入1000mL蒸馏水，在98℃条件下水浴加热35min至琼胶完全溶解，得到浓度为1.5%的琼胶溶液；然后在水浴温度55℃条件下，加入盐酸催化剂，调pH=5.0，添加0.45mL戊二醛纯溶液（戊二醛用量为3%，相比于琼胶粉末干重），搅拌反应16min；室温下静置使其表面凝固，转至27℃条件下静置7h，待其完全凝胶；最后参照国标GB1975-2010中的方法测得改性琼胶的凝胶强度为1785g/cm2，与未改性琼胶（凝胶强度为850g/cm2）相比，提高率达110%。

Claims (1)

1.一种采用戊二醛提高江蓠琼胶凝胶强度的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将琼胶粉末置于一定温度T1的热水中溶解，煮胶一定时间t1，待其完全溶解后，配置浓度为1.5%的琼胶溶液，备用；
（2）在一定范围的温度T2下，将步骤（1）所得的琼胶溶液加入盐酸催化剂，添加不同浓度的戊二醛溶液，搅拌反应数分钟t2，室温下静置使其表面凝固，然后放置恒温T3条件下凝胶数小时t3，参照国标GB1975-2010的方法测定其凝胶强度；
所述的琼胶的溶解温度T1为85-100℃；
所述的煮胶时间t1为10-60min；
所述的添加戊二醛的温度T2为40-70℃；
所述的盐酸催化剂的加入量是使琼胶溶液的pH为4.0-7.0；
所述戊二醛的浓度为0.01%-10.0%以g-g计算，相比于琼胶粉末干重；
所述的搅拌反应的时间t2为1-30min；
所述的恒温凝胶温度T3为20-30℃；
所述的凝胶时间为t3为4-9h。
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