RU2346442C1 - Chitosan-containing hydrogel production method - Google Patents

Chitosan-containing hydrogel production method Download PDF

Info

Publication number
RU2346442C1
RU2346442C1 RU2008110890/13A RU2008110890A RU2346442C1 RU 2346442 C1 RU2346442 C1 RU 2346442C1 RU 2008110890/13 A RU2008110890/13 A RU 2008110890/13A RU 2008110890 A RU2008110890 A RU 2008110890A RU 2346442 C1 RU2346442 C1 RU 2346442C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
chitosan
distilled water
solution
added
Prior art date
Application number
RU2008110890/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Головлёв (RU)
Валерий Иванович Головлёв
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "ТРЭНЕО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "ТРЭНЕО" filed Critical Закрытое акционерное общество "ТРЭНЕО"
Priority to RU2008110890/13A priority Critical patent/RU2346442C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2346442C1 publication Critical patent/RU2346442C1/en

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

FIELD: food products.
SUBSTANCE: method proposed envisages blend of two solutions and the resultant compound degasation and polymerisation. The first solution production process envisages addition of water and ethylenediamine - N,N,N',N' - tetraacetic acid to chitosan or derivatives thereof, mechanical agitation of the resultant compound, further load of acid for pH to be 4.0, heating to produce a solution, load of alkali for deposition of a sediment, the sediment collection and distilled water flushing for pH to be 6.2, further successive load of acid for the sediment complete dissolution, alkali for pH to be 6.2 and acide for pH to be 5.6, centrifugation, distilled water addition and vacuum degasation of the solution thus produced. The second splution is produced by way of having distilled water, acid and sodium or potassium persulphate to N,N,N',N' - tetramethylethylenediamine.
EFFECT: combination of hydrogel plasticity properties with prophylactic and protective properties of chitosan or derivatives thereof to have been preserved after polymerisation.
2 ex

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства хитозансодержащих оболочек для колбасных, кондитерских и других изделий.The invention relates to the food industry and can be used for the production of chitosan-containing casings for sausage, confectionery and other products.

Искусственные оболочки успешно заменяют дефицитное естественное сырье, их получают в основном переработкой каллогенсодержащих отходов.Artificial casings successfully replace scarce natural raw materials; they are obtained mainly by processing kallogen-containing waste.

Известен способ изготовления оболочки путем приготовления гомогенной суспензии. Способ применяется в отечественной мясной промышленности. По органолептическим, физико-механическим и физико-химическим показателям оболочка должна соответствовать требованиям и нормам ТУ 9219-094-00008064-96 "Оболочка искусственная белковая "Белкозин". В способе получения оболочки (Техническая инструкция "Белкозин" ОТИ 1,0-4,2 за) готовят гидролизатно-хитозано-пигментную (ГХП) суспензию. Для этого берут из расчета к сухому веществу коллагенового материала гидролизат около 1,6%, хитозан около 0,15%, пигмент около 2%. Вводят в 100 л воды 10% раствор белкового гидролизата, 4% уксуснокислый раствор хитозана и пигментную пасту, например суперконцентрат пигментный универсальный (СКП - УС 704).A known method of manufacturing a shell by preparing a homogeneous suspension. The method is used in the domestic meat industry. According to organoleptic, physico-mechanical and physico-chemical parameters, the shell must meet the requirements and standards of TU 9219-094-00008064-96 "Protein artificial shell" Belkozin ". In the method of producing the shell (Technical instruction" Belkozin "OTI 1,0-4, 2) a hydrolyzate-chitosan-pigment (GHP) suspension is prepared, for which, based on the dry matter of collagen material, a hydrolyzate of about 1.6%, chitosan about 0.15%, a pigment about 2% are taken. protein hydrolyzate solution, 4% chitosan acetic acid solution and pigment paste, for example a universal masterbatch pigment (UPC - CM 704).

Недостатком известного способа является то, что полученные оболочки не обладают достаточными пластическими свойствами.The disadvantage of this method is that the resulting shells do not have sufficient plastic properties.

Известен также способ получения геля на основе хитозана, включающий приготовление раствора хитозана в разбавленной кислоте, смешивание полученного раствора с гидрофобным веществом, перемешивание смеси до получения эмульсии, проведение реакции ковалентной фиксации хитозана в составе эмульсии путем введения в нее бифункционального реагента, способного образовывать поперечные ковалентные сшивки между молекулами хитозана с последующей отмывкой и фильтрацией полученного продукта (авт. свид. СССР N 827492, 07.05.1981 г.). Продуктом данной технологии является сшитый гель на основе хитозана, представляющий собой жесткие микросферические гранулы.There is also known a method of producing a gel based on chitosan, which includes preparing a solution of chitosan in dilute acid, mixing the resulting solution with a hydrophobic substance, mixing the mixture to obtain an emulsion, conducting a covalent fixation of chitosan in the composition of the emulsion by introducing a bifunctional reagent capable of forming transverse covalent crosslinking between chitosan molecules, followed by washing and filtering the resulting product (ed. certificate of the USSR N 827492, 05/07/1981). The product of this technology is a cross-linked gel based on chitosan, which is a rigid microspherical granule.

Недостатками данного технического решения является то, что получаемые по данному способу жесткие микрогранулированные гели на основе хитозана являются не подходящими компонентами для пищевых продуктов, т.к. не обладают достаточными пластическими свойствами и не усваиваются организмом.The disadvantages of this technical solution is that the hard microgranular gels based on chitosan obtained by this method are not suitable components for food products, because do not have sufficient plastic properties and are not absorbed by the body.

Кроме того, известные способы не предусматривают наиболее полное использование особенностей хитозана и его производных, соответствующих их биологическим и профилактическим свойствам.In addition, the known methods do not provide for the most complete use of the characteristics of chitosan and its derivatives, corresponding to their biological and preventive properties.

Задачей настоящего изобретения является получение качественного продукта с высокими органолептическими и профилактическими показателями.The objective of the present invention is to obtain a quality product with high organoleptic and prophylactic indicators.

Задача решается за счет того, что согласно заявленному способу получения хитозансодержащего гидрогеля осуществляют смешивание двух растворов, при этом для получения первого раствора к хитозану или его производным добавляют дистиллированную воду и этилендиамин-N,N,N′,N′-тетрауксусную кислоту (ЭДТА), осуществляют перемешивание, после чего вводят кислоту до рН 4,0 и нагревают до растворения, далее добавляют щелочь до выпадения осадка, который отделяют и промывают дистиллированной водой до рН 6,2, добавляют кислоту до его растворения, а потом - щелочь до рН 6,2, затем вводят кислоту до рН 5,6, после чего производят центрифугирование, добавление дистиллированной воды и дегазирование полученного первого раствора под вакуумом, а для получения второго раствора к N,N,N′,N′-тетраметилэтилендиамину (TEMED) добавляют дистиллированную воду, кислоту и персульфат натрия или калия. После смешивания двух растворов производят дегазацию полученной смеси и ее полимеризацию.The problem is solved due to the fact that according to the claimed method for producing a chitosan-containing hydrogel, two solutions are mixed, while distilled water and ethylenediamine-N, N, N ′, N′-tetraacetic acid (EDTA) are added to the chitosan or its derivatives. stirring is carried out, after which acid is added to pH 4.0 and heated to dissolve, then alkali is added until a precipitate is formed, which is separated and washed with distilled water to pH 6.2, acid is added until it is dissolved, and then alkali to a pH of 6.2, then acid is introduced to a pH of 5.6, after which centrifugation, addition of distilled water and degassing of the obtained first solution are carried out under vacuum, and to obtain a second solution to N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine ( TEMED) add distilled water, acid or sodium or potassium persulfate. After mixing the two solutions, the resulting mixture is degassed and polymerized.

Таким образом, согласно вышеизложенному способу получают конечный продукт - хитозансодержащий гидрогель.Thus, according to the above method, the final product is obtained - a chitosan-containing hydrogel.

Полученный по заявленному способу гидрогель может быть использован в качестве оболочек для колбасных, кондитерских и других изделий, а также для медицинских и косметических целей в тех случаях, когда необходимо создать на поверхности кожи защитную оболочку.The hydrogel obtained by the claimed method can be used as shells for sausage, confectionery and other products, as well as for medical and cosmetic purposes in cases where it is necessary to create a protective shell on the skin surface.

Технический результат по данному изобретению состоит в обеспечении возможности изготовления продукта высокого качества, обеспечивающего получение оболочки с высокопластичными свойствами, а также сохранение профилактических и защитных свойств хитозана и его производных в заполимеризованном состоянии.The technical result according to this invention is to provide the possibility of manufacturing a high quality product that provides a shell with highly plastic properties, as well as maintaining the preventive and protective properties of chitosan and its derivatives in a polymerized state.

Были проведены испытания, в результате которых установлено, что оболочкообразующее вещество предлагаемого состава обладает повышенным растяжением и прочностью, что при термической обработке продукта позволяет ей растягиваться в 6 раз без разрыва оболочки, а при охлаждении она образует эластичную пленку, которая обладает прочностью на разрыв 1 кг/см, что позволяет удерживать необходимую форму продукта, хитозан предотвращает развитие микроорганизмов на поверхности продукта, тем самым повышая срок хранения продукта; образовавшаяся пленка обладает герметичным свойством, не позволяющим проникать микроорганизмам к основному продукту, данная пленка позволяет поддерживать влажностный режим, необходимый для готового изделия.Tests were carried out, as a result of which it was found that the shell-forming substance of the proposed composition has increased stretching and strength, which, when heat treated, allows it to stretch 6 times without breaking the shell, and when cooled, it forms an elastic film that has a tensile strength of 1 kg / cm, which allows you to keep the desired shape of the product, chitosan prevents the development of microorganisms on the surface of the product, thereby increasing the shelf life of the product; the resulting film has a sealed property that does not allow microorganisms to penetrate the main product, this film allows you to maintain the humidity regime required for the finished product.

Способ получения хитозансодержащего гидрогеля согласно изобретению иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не охватывают, а тем более не ограничивают весь объем притязаний данного изобретения.The method for producing chitosan-containing hydrogel according to the invention is illustrated by the following examples, which, however, do not cover, and even more so do not limit the entire scope of the claims of this invention.

Пример 1.Example 1

Готовят первый раствор следующим образом. К 44 г хитозана добавляют 500 мл дистиллированной воды и 2,5 мл этилендиамин-N,N,N′,N′-тетрауксусной кислоты (ЭДТА) и осуществляют перемешивание. Далее вводят соляную кислоту (HCl) до рН 4,0 и нагревают до растворения. Добавляют калия гидроокись (КОН) (щелочь) до выпадения осадка. Полученную суспензию переливают на сито, осадок на сите промывают дистиллированной водой до рН 6,2. Добавляют примерно 25 мл уксусной кислоты до растворения осадка, а потом добавляют КОН (щелочь) до рН 6,2. Затем вводят уксусную кислоту до рН 5,6 и производят центрифугирование для отделения механических примесей. После центрифугирования добавляют дистиллированную воду до общего объема 500 мл. Полученный раствор дегазируют под вакуумом.Prepare the first solution as follows. To 44 g of chitosan add 500 ml of distilled water and 2.5 ml of ethylenediamine-N, N, N ′, N′-tetraacetic acid (EDTA) and stirring is carried out. Next, hydrochloric acid (HCl) is introduced to a pH of 4.0 and heated to dissolve. Potassium hydroxide (KOH) (alkali) is added until a precipitate forms. The resulting suspension is poured onto a sieve, the precipitate on the sieve is washed with distilled water to a pH of 6.2. About 25 ml of acetic acid is added until the precipitate is dissolved, and then KOH (alkali) is added to a pH of 6.2. Acetic acid is then added to a pH of 5.6 and centrifuged to separate solids. After centrifugation, distilled water is added to a total volume of 500 ml. The resulting solution was degassed under vacuum.

Для получения второго раствора берут 75 мкл N,N,N′,N′-тетраметилэтилендиамина (TEMED), добавляют 2 мл дистиллированной воды, 75 мкл ледяной уксусной кислоты и 20 мг персульфата натрия. Производят смешивание второго раствора и 0,04 мл первого раствора, после чего производят дегазацию полученной смеси и ее полимеризацию с получением в результате хитозансодержащего гидрогеля.To obtain a second solution, 75 μl of N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine (TEMED) are taken, 2 ml of distilled water, 75 μl of glacial acetic acid and 20 mg of sodium persulfate are added. The second solution is mixed with 0.04 ml of the first solution, after which the resulting mixture is degassed and polymerized, resulting in a chitosan-containing hydrogel.

Пример 2.Example 2

Готовят первый раствор следующим образом. К 44 г хитозана янтарнокислого добавляют 500 мл дистиллированной воды и 2,5 мл этилендиамин-N,N,N′,N′-тетрауксусной кислоты (ЭДТА) и осуществляют перемешивание. Далее вводят аскорбиновую кислоту до рН 4,0 и нагревают до растворения. Добавляют натрия гидроокись (NaOH) (щелочь) до выпадения осадка. Суспензию переливают на сито, осадок на сите промывают дистиллированной водой до рН 6,2. Добавляют аскорбиновую кислоту до растворения осадка, а потом добавляют NaOH (щелочь) до рН 6,2. Затем вводят аскорбиновую кислоту до рН 5,6 и производят центрифугирование для отделения механических примесей. После центрифугирования добавляют дистиллированную воду до общего объема 500 мл. Полученный раствор дегазируют под вакуумом.Prepare the first solution as follows. To 44 g of chitosan succinic acid, add 500 ml of distilled water and 2.5 ml of ethylenediamine-N, N, N ′, N′-tetraacetic acid (EDTA) and stirring. Then ascorbic acid is introduced to a pH of 4.0 and heated to dissolve. Sodium hydroxide (NaOH) (alkali) is added until a precipitate forms. The suspension is poured onto a sieve, the precipitate on the sieve is washed with distilled water to a pH of 6.2. Ascorbic acid is added until the precipitate is dissolved, and then NaOH (alkali) is added to a pH of 6.2. Then ascorbic acid is introduced to a pH of 5.6 and centrifuged to separate solids. After centrifugation, distilled water is added to a total volume of 500 ml. The resulting solution was degassed under vacuum.

Для получения второго раствора берут 75 мкл N,N,N′,N′-тетраметилэтилендиамина (TEMED), добавляют 2 мл дистиллированной воды, 75 мкл кислоты и 20 мг персульфата калия. Производят смешивание второго раствора и 20 мл первого раствора, после чего производят дегазацию полученной смеси и ее полимеризацию с получением в результате хитозансодержащего гидрогеля.To obtain a second solution, 75 μl of N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine (TEMED) are taken, 2 ml of distilled water, 75 μl of acid and 20 mg of potassium persulfate are added. The second solution is mixed with 20 ml of the first solution, after which the resulting mixture is degassed and polymerized, resulting in a chitosan-containing hydrogel.

Claims (1)

Способ получения хитозансодержащего гидрогеля, характеризующийся тем, что он предусматривает смешивание двух растворов, дегазацию смеси и ее полимеризацию, при этом для получения первого раствора к хитозану или его производным добавляют дистиллированную воду и этилендиамин-N,N,N′,N′-тетрауксусную кислоту, осуществляют перемешивание, после чего вводят кислоту до рН 4,0 и нагревают до растворения, далее добавляют щелочь до выпадения осадка, который отделяют и промывают дистиллированной водой до рН 6,2, добавляют кислоту до его растворения, а потом - щелочь до рН 6,2, затем вводят кислоту до рН 5,6, после чего производят центрифугирование, добавление дистиллированной воды и дегазирование полученного первого раствора под вакуумом, а для получения второго растврра к N,N,N′,N′-тетраметилэтилендиамину добавляют дистиллированную воду, кислоту и персульфат натрия или калия. A method of producing a chitosan-containing hydrogel, characterized in that it involves mixing two solutions, degassing the mixture and polymerizing it, while distilled water and ethylenediamine-N, N, N ′, N′-tetraacetic acid are added to the chitosan or its derivatives stirring is carried out, after which acid is added to pH 4.0 and heated to dissolve, then alkali is added until a precipitate is formed, which is separated and washed with distilled water to pH 6.2, acid is added until it is dissolved, and then alkali to pH 6.2, then acid is introduced to pH 5.6, then centrifuged, distilled water is added and the first solution is degassed under vacuum, and to obtain a second solution to N, N, N ′, N′- distilled water, acid and sodium or potassium persulfate are added to tetramethylethylenediamine.
RU2008110890/13A 2008-03-24 2008-03-24 Chitosan-containing hydrogel production method RU2346442C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008110890/13A RU2346442C1 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Chitosan-containing hydrogel production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008110890/13A RU2346442C1 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Chitosan-containing hydrogel production method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2346442C1 true RU2346442C1 (en) 2009-02-20

Family

ID=40531498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008110890/13A RU2346442C1 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Chitosan-containing hydrogel production method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2346442C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559429C1 (en) * 2014-05-21 2015-08-10 Эдуард Валентинович Фрончек Method of obtaining chitosan-based hydrogelling agent

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559429C1 (en) * 2014-05-21 2015-08-10 Эдуард Валентинович Фрончек Method of obtaining chitosan-based hydrogelling agent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Ultrasound-assisted modification of functional properties and biological activity of biopolymers: A review
Kumari et al. Physicochemical properties and characterization of chitosan synthesized from fish scales, crab and shrimp shells
Peniche et al. Chitin and chitosan: major sources, properties and applications
Nessa et al. A process for the preparation of chitin and chitosan from prawn shell waste
Bölgen et al. Extraction and characterization of chitin and chitosan from blue crab and synthesis of chitosan cryogel scaffolds
Raj et al. Grafting modification of okra mucilage: Recent findings, applications, and future directions
CN113278178A (en) Method for preparing edible film by using soybean protein isolate and chitosan
CN110483809B (en) High-strength nano chitin/polyacrylamide/zinc acetate composite conductive hydrogel and preparation method thereof
Farahnaky et al. Using power ultrasound for cold gelation of kappa-carrageenan in presence of sodium ions
CN1204178C (en) Use of G-blocked polyose
Mahmoud et al. Chitin, chitosan and glucan, properties and applications
CN108219083A (en) A kind of grape pip albumen based aquagel and its preparation method and application
CN109575145A (en) Nano-cellulose preparation method
CN107183308A (en) A kind of nano particle for embedding active peptide and preparation method thereof
Zhang et al. Delaying In vitro gastric digestion of myofibrillar protein gel using carboxymethylated cellulose nanofibrils: Forming a compact and uniform microstructure
JP7075473B1 (en) Chitin dissolving solvent and chitin elution method
RU2346442C1 (en) Chitosan-containing hydrogel production method
Mariod Extraction, purification, and modification of natural polymers
CN103980717B (en) The modified capsule of a kind of gelatin cross-blend natural polysaccharide
CN106800584B (en) The method of protein is recycled from Dai Yu Yu Porridge rinsing liquid
Teng et al. Modulating the textural and structural characteristics of curdlan-potato protein gel with different concentrations
JP2599369B2 (en) Dope suitable for molding and production method thereof
CN113667028A (en) Preparation method of Kappa carrageenan glue solution
Orkhis et al. Effects of alkali treatment on mechanical properties of chicken feather fiber/chitosan composites for packaging applications
Kristianto et al. A preliminary study on the utilization of gelatinized durian starch as natural coagulant aid in synthetic Congo red wastewater treatment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100325

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130912

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: DISPOSAL FORMERLY AGREED ON 20130912

Effective date: 20151028

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170325