CN110819666B - 一种果胶洗涤剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种果胶洗涤剂，属于洗涤用品领域。本发明通过采用果胶酶对UHMP果胶进行酶解得到改性果胶；所述UHMP果胶的制备方法为：将果胶分散在甲醇中，果胶与甲醇的固液比(g:mL)为1:5～1:200，加入0.05～0.10mol/L浓度的酸，然后在50～65℃下保持搅拌8～24h。采用本发明方法制备的果胶洗涤剂在15℃、25℃和45℃下的去污率均能高达95％以上，清洁效果好。

Description

一种果胶洗涤剂
技术领域
本发明涉及一种果胶洗涤剂，属于洗涤用品领域。
背景技术
果胶是一种天然复杂多糖，广泛存在于植物的细胞壁和细胞间质层中。天然果胶一般分子量为200～400kDa，结构包括三个区域：(1)由半乳糖醛酸通过α-1,4糖苷键连接而成的均聚半乳糖醛酸区(HG区)；(2)由鼠李糖和半乳糖醛酸交替组成的鼠李半乳糖醛酸I区(RG-I区)，且在鼠李糖上连接有数个至数十个半乳糖聚合而成的支链，或连接有数个至数十个鼠李糖聚合而成的支链；(3)由半乳糖、鼠李糖、木糖、甘露糖等多种单糖通过不同糖苷键连接构成的鼠李半乳糖醛酸II区(RG-II区)。特别地，果胶HG区的半乳糖醛酸，天然地部分被甲酯化，这个比例称为酯化度，且当酯化度>50％时，该果胶被称为高甲氧基果胶或高酯果胶。
果胶分子量大，因此溶解度低，一般>1％(w/v)时果胶就无法溶解。果胶的亲水性很强，在食品加工中用作凝胶剂，可制作果冻；但是由于果胶结构中缺乏疏水基团，因此果胶的表面活性比较弱，一般无法作为乳化剂或表面活性剂使用。因此，果胶主要是凭借其优良的凝胶性被广泛用于各类食品和制药领域，而并没有报道记载果胶可用作洗涤剂。
发明内容
针对上述问题，本发明通过对果胶进行改性，提高其表面活性，从而可以作为一种新的非离子型天然表面活性物质，用于食品、医药、日化等行业，拓展果胶的固有应用范围。
本发明的第一个目的是提供一种改性果胶，所述改性果胶的制备方法为：对UHMP果胶进行酶解得到改性果胶；所述UHMP果胶的制备方法为：将果胶分散在甲醇中，果胶与甲醇的固液比(g:mL)为1:5～1:200，加入0.05～0.10mol/L浓度的酸，然后在50～65℃下保持搅拌8～24h。
在本发明的一种实施方式中，采用果胶酶酶解UHMP果胶；所述果胶酶为聚半乳糖醛酸酶。
在本发明的一种实施方式中，所述果胶酶的酶解条件为：温度为40-60℃，pH为4-6，酶解时间为20-60min。
在本发明的一种实施方式中，果胶酶相对于UHMP果胶的添加量为3～15U/g。
本发明的第二个目的是提供一种含有上述改性果胶的洗涤剂。
在本发明的一种实施方式中，所述改性果胶浓度为0.01～1g/L。
在本发明的一种实施方式中，所述洗涤剂中还包括抗菌剂。
本发明的第三个目的是提供一种手洗餐具洗洁剂，其制备方法为：将上述改性果胶配制成浓度为5～20g/L的溶液，然后向溶液中加入普通果胶和抑菌剂，使普通果胶浓度为0.5～5％，抑菌剂浓度为50～100mg/kg。
本发明的第四个目的是提供一种上述改性果胶在洗涤用品领域的应用。
在本发明的一种实施方式中，所述应用为在清洗餐具、灶台、机械零部件中的应用。
在本发明的一种实施方式中，在应用前，先对改性果胶进行稀释；稀释后改性果胶浓度为0.01～1g/L。
本发明有益效果：
(1)本发明通过对果胶进行改性制备出分子量低而酯化度高的改性果胶，将果胶的酯化度从天然果胶的60～70％提高到90％以上，从而提高了果胶结构中疏水甲氧基的含量同时减少了强烈亲水的羧基的含量；另一方面，将果胶分子量降低至20～50kDa，从而显著提高果胶溶解度至10％(w/v)，且果胶溶液没有明显粘度。在经过结构修饰后，果胶分子可以克服原有的低溶解性和高粘度问题，果胶分子在溶液中可以自发形成胶束，当控制果胶浓度低于临界胶束浓度时果胶即均匀溶解在溶液中，此时若有油滴进入水相，则果胶分子会自发聚集于油滴上，形成乳液滴，即可作为表面活性剂带走油性分子，起到清洁油污的作用。
(2)采用本发明方法制备的果胶洗涤剂在15℃、25℃和45℃下的去污率均能高达95％以上，清洁效果好。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的改性果胶在水中分散的扫描电镜图，(a)中改性果胶浓度为2.0g/L，左边为放大50000倍，右边为放大20000倍；(b)中改性果胶浓度为0.4g/L，左边为放大50000倍，右边为放大20000倍。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
1、去污力测定方法：
参照国家标准GB《9985-2000》附录B方法一去油率法(仲裁法)，将果胶粉末溶解在水中，配成一定浓度的溶液，然后直接进行去污力测试。
2、聚半乳糖醛酸酶为商业酶制剂，来源于诺维信公司。
实施例1：改性果胶的制备方法
(1)制备UHMP果胶：将普通柑橘果胶(CP)固体分散在甲醇中，固液比为1:5，加入0.05mol/L浓度的H+，然后在65℃下保持搅拌8h，之后过滤回收得到UHMP果胶固体粉末，其性质见表1；
(2)制备改性果胶：采用果胶酶酶解UHMP果胶，酶解条件为：温度为50℃，pH为5；酶解时间为30min；果胶酶的添加量为10U/g。
表1 甲醇溶液中酯化反应后果胶的结构信息
Figure BDA0002284564160000031
表1为不同果胶结构信息，可以看出酯化反应所制备的高酯化度果胶，其分子量已降低为150kD，酯化度达到91％，而普通柑橘果胶分子量为460kDa，酯化度仅为63％。两者的单糖组成结果接近，说明果胶结构的变化是其分子链断裂和半乳糖醛酸酯化度提高，没有其他副反应。
实施例2：不同果胶酶添加量的影响
将果胶酶添加量调整为3.17，9.50，15.83U/g，其他条件或者参数与实施例1一致，制备得到的改性果胶分别记为酶解-1，酶解-3和酶解-4，其分子量见表2。
表2 不同果胶酶添加量对分子量的影响
Figure BDA0002284564160000032
实施例3：果胶洗涤剂
将制备实施例1和2得到的改性果胶配制成0.1g/L，0.2g/L，0.4g/L，0.6g/L，0.8g/L和1.0g/L的果胶溶液，其在不同温度下去污性能见表3-5，改性果胶在水中分散的扫描电镜图见图1。
表3 15℃下六种果胶的去污率
Figure BDA0002284564160000041
表4 25℃下六种果胶的去污率
Figure BDA0002284564160000042
表5 45℃下六种果胶的去污率
Figure BDA0002284564160000043
由表3-5可知，本发明通过对果胶进行改性制备出分子量低而酯化度高的改性果胶，将果胶的酯化度从天然果胶的60-70％提高到90％以上，从而提高了果胶结构中疏水甲氧基的含量同时减少了强烈亲水的羧基的含量；另一方面，将果胶分子量降低至20～50kDa，从而显著提高果胶溶解度至10％(w/v)，且果胶溶液没有明显粘度。在经过结构修饰后，果胶分子可以克服原有的低溶解性和高粘度问题，果胶分子在溶液中可以自发形成胶束(如图1a)，当控制果胶浓度低于临界胶束浓度时果胶即均匀溶解在溶液中(如图1b)，此时若有油滴进入水相，则果胶分子会自发聚集于油滴上，形成乳液滴，即可作为表面活性剂带走油性分子，起到清洁油污的作用。采用本发明方法制备的果胶洗涤剂在15℃、25℃和45℃下的去污率均能高达95％以上，清洁效果好。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (4)

1.一种洗涤剂，其特征在于，所述洗涤剂含有改性果胶，改性果胶浓度为0.1~0.6 g/L；所述改性果胶的制备方法为：对UHMP果胶进行酶解得到改性果胶；所述UHMP果胶的制备方法为：将果胶分散在甲醇中，果胶与甲醇的固液比（g:mL）为1:5~1:200，加入0.05~0.10mol/L浓度的酸，然后在50~65℃下保持搅拌8~24h；所述酶解是采用果胶酶酶解UHMP果胶；所述果胶酶的酶解条件为：温度为40-60℃，pH为4-6，酶解时间为20-60 min；果胶酶相对于UHMP果胶的添加量为3-15 U/g。
2.根据权利要求1所述的洗涤剂，其特征在于，所述洗涤剂中还包括抗菌剂。
3.一种改性果胶在洗涤用品领域的应用，其特征在于，所述改性果胶的制备方法为：对UHMP果胶进行酶解得到改性果胶；所述UHMP果胶的制备方法为：将果胶分散在甲醇中，果胶与甲醇的固液比（g:mL）为1:5~1:200，加入0.05~0.10mol/L浓度的酸，然后在50~65℃下保持搅拌8~24h；所述酶解是采用果胶酶酶解UHMP果胶；所述果胶酶的酶解条件为：温度为40-60℃，pH为4-6，酶解时间为20-60 min；果胶酶相对于UHMP果胶的添加量为3-15 U/g；在应用前，先对改性果胶进行稀释；稀释后改性果胶浓度为0.1~0.6 g/L。
4.一种手洗餐具洗洁剂，其特征在于，所述手洗餐具洗洁剂的制备方法为：将改性果胶配制成浓度为5~20 g/L的溶液，然后向溶液中加入普通果胶和抑菌剂，使普通果胶浓度为0.5~5% w/v，抑菌剂浓度为50~100 mg/kg；所述改性果胶的制备方法为：对UHMP果胶进行酶解得到改性果胶；所述UHMP果胶的制备方法为：将果胶分散在甲醇中，果胶与甲醇的固液比（g:mL）为1:5~1:200，加入0.05~0.10mol/L浓度的酸，然后在50~65℃下保持搅拌8~24h；所述酶解是采用果胶酶酶解UHMP果胶；所述果胶酶的酶解条件为：温度为40-60℃，pH为4-6，酶解时间为20-60 min；果胶酶相对于UHMP果胶的添加量为3-15 U/g；在应用前，先对改性果胶进行稀释；稀释后改性果胶浓度为0.1~0.6 g/L。
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