一種低凝固溫度瓊脂糖的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于瓊脂糖制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低凝固溫度瓊脂糖的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]瓊脂糖分離自紅藻瓊脂，是由β?D?吡喃半乳糖和3，6?脫水?α?L?吡喃半乳糖交替連接的多糖共聚物。瓊脂糖含硫酸根比瓊脂少，有特殊的膠凝性質(zhì)，尤其有顯著的穩(wěn)固性和滯后性，并且易吸收水分，有特殊的穩(wěn)定效應(yīng)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物、食品、醫(yī)藥、化工、紡織、國防等領(lǐng)域。
[0003]天然紅藻瓊脂直接分離獲得的瓊脂糖膠液的凝固溫度一般為35?40°C，在此溫度下，許多有機(jī)體或者對熱敏感的試劑將失活，因此需要制備具有更低凝固溫度的瓊脂糖，而目前國內(nèi)所用的低凝固溫度瓊脂糖產(chǎn)品主要依靠國外進(jìn)口。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中主要通過改性來獲得低凝固溫度的瓊脂糖，其改性方法主要有烷基化、鏈烯基化、?；土u烷基化等。劉力等人采用硫酸二甲酯進(jìn)行甲基化得到低凝固溫度瓊脂糖，但是硫酸二甲酯為毒性物質(zhì)，存在安全隱患。張全斌等人采用碘甲烷進(jìn)行甲基化，同樣碘甲烷也存在一定的毒性，且價格昂貴。盧燦輝等人采用縮水甘油醚進(jìn)行改性，凝固溫度可以降低，但是凝膠強(qiáng)度過小，且縮水甘油醚無商品化產(chǎn)品。吳剛等人采用鹵代烷烴進(jìn)行烷基化，并且對烷基化后瓊脂糖的熔化溫度、凝膠強(qiáng)度、硫酸根含量等指標(biāo)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)改性后瓊脂糖熔點的降低、白度、復(fù)溶性等都沒有羥烷基改性那么理想。Guiseley等人采用硫酸二甲酯、環(huán)氧丙烷、鹵代烷烴進(jìn)行改性，但是未對改性后的瓊脂糖的凝膠強(qiáng)度進(jìn)行測定，僅得出改性劑加入量與取代度、凝固溫度的關(guān)系。
[0005]綜上所述，目前上述改性的主要問題是所使用的改性劑大多數(shù)都是毒性物質(zhì)，生產(chǎn)中存在安全隱患，同時還存在如產(chǎn)品凝膠強(qiáng)度太低、凝固溫度太高等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種低凝固溫度瓊脂糖的制備方法。
[0007]本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0008]—種低凝固溫度瓊脂糖的制備方法，包括如下步驟:
[0009](I)將瓊脂糖于80?95°C下溶于去離子水中，配制成1.0?10.0wt%的瓊脂糖溶液；
[0010](2)上述瓊脂糖溶液自然冷卻至60?83°C后，向其中加入硼氫化鈉的氫氧化鈉溶液進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)過程中觀察溶液的顏色變化，當(dāng)顏色由淺綠色變?yōu)闊o色透明液體時，終止還原反應(yīng)；
[0011 ] (3)向步驟(2)所得溶液中加入濃度為2.0?6.0mol/L的氫氧化鈉溶液進(jìn)行堿化處理，該氫氧化鈉溶液的添加量為2?20mL/g瓊脂糖；
[0012](4)將步驟(3)的溶液迅速冷卻至O?10°C，邊攪拌邊于0.8?1.2h內(nèi)緩慢滴加環(huán)氧乙烷溶液至環(huán)氧乙烷在溶液中的濃度為1.0?5.0wt %，再攪拌反應(yīng)0.5?2.0h;
[0013](5)將步驟(4)所得的溶液加熱至60?70°C，邊攪拌邊滴加乙酸溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值至7.0?8.0;
[0014](6)邊攪拌變將40?50°C的熱異丙醇加入到步驟(5)的溶液中，然后靜置1.0?
3.0h進(jìn)行醇沉分級；
[0015](7)將步驟(6)所得的物料進(jìn)行過濾，得到沉淀物，用60?65% (v/v，體積濃度)異丙醇浸沒后進(jìn)行攪拌分散，再以異丙醇洗滌若干次，脫水得濾餅；
[0016](8)將上述濾餅在40?60°C恒溫下干燥6.0?12.0h后，再粉碎、過篩，即得所述低凝固溫度的瓊脂糖，該瓊脂糖的熔化溫度為60?65°C，凝固溫度26?31°C，凝膠強(qiáng)度大于250g/cm2。
[0017]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述步驟(2)的硼氫化鈉的氫氧化鈉溶液中，硼氫化鈉的濃度為3.0?6.0mol/L，溶劑為10.0?20.0mol/L NaOH溶液。
[0018]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述步驟(2)的還原反應(yīng)的時間為5.0?30.0min0
[0019]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述步驟(4)的環(huán)氧乙烷溶液為20?60%(v/v)的環(huán)氧乙烷水溶液。
[0020]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述步驟(5)的乙酸溶液的濃度為2.0?
6.0mol/L。
[0021]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述步驟(7)中的過濾為離心過濾。
[0022 ]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述步驟(7)中的過濾為板框過濾。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述步驟(7)中的過濾所用的濾網(wǎng)為100?200目的濾網(wǎng)。
[0024]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述步驟(8)中的過篩所用的篩網(wǎng)為200?300目的篩網(wǎng)。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:
[0026]1、本發(fā)明通過采用環(huán)氧乙烷衍生化方法制備低凝固溫度瓊脂糖，所獲得的瓊脂糖不僅具有較低的凝固溫度和熔化溫度，而且具有較高的凝膠強(qiáng)度，同時解決了環(huán)氧乙烷因為易揮發(fā)造成的生產(chǎn)不穩(wěn)定問題；
[0027]2、本發(fā)明的方法采用溶劑稀釋法進(jìn)行瓊脂糖改性，成本低廉、生產(chǎn)安全可靠，定量準(zhǔn)確，產(chǎn)品質(zhì)量好，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0028]3、本發(fā)明的方法采用熱異丙醇可以將改性后的瓊脂糖醇沉分級成為兩個部分，一種以沉淀的形式產(chǎn)生，該部分的電內(nèi)滲、硫酸根含量較低；另一部分的電內(nèi)滲、硫酸根含量較高。
【具體實施方式】
[0029]以下通過【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明和描述。
[0030]實施例1
[0031](I)將4.0g瓊脂糖粉末于90°C下溶于150mL去離子水中，配制成瓊脂糖溶液；
[0032](2)上述瓊脂糖溶液自然冷卻至82°C后，向其中加入0.9mL硼氫化鈉的氫氧化鈉溶液進(jìn)行還原反應(yīng)15min，反應(yīng)過程中觀察溶液的顏色變化，當(dāng)顏色由淺綠色變?yōu)闊o色透明液體時，終止還原反應(yīng)，硼氫化鈉的氫氧化鈉溶液中，硼氫化鈉的濃度為4.4mol/L，溶劑為10.0?20.0mol/L NaOH溶液；
[0033](3)向步驟(2)所得溶液中加入40mL濃度為3.8mo 1/L的氫氧化鈉溶液進(jìn)行堿化處理；
[0034](4)將步驟(3)的溶液迅速冷卻至5°C，邊攪拌邊于60min內(nèi)緩慢滴加20?60 % (v/V)環(huán)氧乙燒水溶液至環(huán)氧乙燒在溶液中的濃度為1.0?5.0wt %，再攪拌反應(yīng)60min ；
[0035](5)將步驟(4)所得的溶液加熱至70°C，邊攪拌邊滴加3.0mol/L的乙酸溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值至7.2;
[0036](6)邊攪拌邊將45°C的熱異丙醇加入到步驟(5)的溶液中，然后靜置1.0?3.0h進(jìn)行醇沉分級；
[0037](7)將步驟(6)所得的物料經(jīng)離心過濾，得到白色沉淀物，用60%體積濃度的異丙醇浸沒后進(jìn)行粉碎，再以異丙醇洗滌4次，壓榨脫水得濾餅；
[0038](8)將上述濾餅置于55°C的空氣干燥箱中恒溫干燥12.0h后，再粉碎、200目篩網(wǎng)過篩，即得所述低凝固溫度的瓊脂糖，該瓊脂糖的熔化溫度為60.00C，凝固溫度26.5°C，凝膠強(qiáng)度為265g/cm20
[0039]實施例2
[0040](I)將30g瓊脂糖粉末于90°C下溶于575mL去離子水中，配制成瓊脂糖溶液；
[0041 ] (2)上述瓊脂糖溶液自然冷卻至82°C后，向其中加入6.8mL硼氫化鈉的氫氧化鈉溶液進(jìn)行還原反應(yīng)15min，反應(yīng)過程中觀察溶液的顏色變化，當(dāng)顏色由淺綠色變?yōu)闊o色透明液體時，終止還原反應(yīng)，硼氫化鈉的氫氧化鈉溶液中，硼氫化鈉的濃度為4.4mol/L，溶劑為10.0?20.0mol/L NaOH溶液；
[0042](3)向步驟(2)所得溶液中加入300mL濃度為4.0mo 1/L的氫氧化鈉溶液進(jìn)行堿化處理，并補(bǔ)充575mL去離子水；
[0043](4)將步驟(3)的溶液迅速冷卻至5°C，邊攪拌邊于60min內(nèi)緩慢滴加20?60 % (v/V)的環(huán)氧乙燒水溶液至環(huán)氧乙燒在溶液中的濃度為1.0?5.0wt %，再攪拌反應(yīng)90min ；
[0044](5)將步驟(4)所得的溶液加熱至70°C，邊攪拌邊滴加3.0mol/L的乙酸溶液調(diào)節(jié)溶