[发明专利]一种均匀内交联海藻酸钠膜及其制备方法

说明书

一种均匀内交联海藻酸钠膜及其制备方法，包含以下重量份的各组份：海藻酸钠1‑5份，壳寡糖‑钙络合物0.05‑1份，0.1M的NaOH溶液0.05‑1份，有机酸1‑5份，甘油2‑10份，去离子水40‑85份。本发明创新的以壳寡糖‑钙络合物作为海藻酸钠内交联剂，通过体系pH值的调节，在海藻酸钠成膜液中均匀的释放出二价钙离子，制备得到均匀的钙交联的海藻酸钠膜，克服了外交联技术由于局部过交联，局部交联度过低，导致的成膜不均匀问题；同时可通过调节海藻酸钠与壳寡糖‑钙络合物的比例对膜的交联度进行调控；此外，壳寡糖‑钙络合物释放出来的壳寡糖还能赋予膜一定的抗菌性能，在食品工业和医药领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及海藻酸钠基水凝胶领域，尤其涉及一种均匀内交联海藻酸钠膜及其制备方法。

背景技术

海藻酸钠是一种从褐藻、马尾藻中提取的天然线性多糖，是由β-1,4-D甘露糖醛酸(M单元)和α-1,4-D古洛糖醛酸(G单元)构成的一种无规线性嵌段共聚物，其结构如图1所示，由三种残基构成：连续的G单元残基(GG)、连续的M单元残基(MM)以及GM混合残基(GM)。

作为一种天然多糖，海藻酸钠因其优异的性能，如降解性、成膜性、相容性等而被广泛应用于化学、生物、医药、食品等领域；但其力学性能较差限制了其应用。研究表明，海藻酸钠分子中的G单元在二价阳离子的作用下可以快速发生交联，形成凝胶，这种离子交联结构的形成能够有效的提高海藻酸钠的力学性能，进一步拓展海藻酸钠在食品工业和医药领域的应用。Ca²⁺与海藻酸钠的交联反应具有反应速度快/反应条件温和等优势，因此，氯化钙溶液常被用于海藻酸钠凝胶的制备，目前，海藻酸钠凝胶的制备一般是通过Ca²⁺的外交联技术，即将含Ca²⁺的溶液与海藻酸钠溶液混合搅拌而得，但是在使用溶液浇铸法制备海藻酸钠凝胶膜时，无论是将含氯化钙溶液加入海藻酸钠溶液还是将海藻酸钠溶液加入氯化钙溶液中，由于Ca²⁺会迅速与其接触到的G单元发生离子络合，形成交联结构，而交联结构一旦产生，Ca²⁺就很难扩散到交联结构内，导致交联结构内包含的G单元难以与Ca²⁺发生反应，因此，这种外交联技术往往会导致海藻酸钠局部过交联，局部交联度过低，从而造成凝胶不均匀，不能满足一些应用场合的特殊要求。有研究提出内交联技术即通过控制Ca²⁺的均匀缓慢释放来控制凝胶膜的均匀性，但是这种内交联技术一般是采用CaCO3或CaSO₄作为钙源在酸性条件下缓慢释放出Ca²⁺，但是CaCO₃在酸性条件下溶解产生的CO₂气泡会影响凝胶的成膜性，而CaSO₄中SO₄^2-的引入对于凝胶膜在食品保鲜等方面的应用来潜在的不确定性风险。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种均匀内交联海藻酸钠膜及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种均匀内交联海藻酸钠膜，包含以下重量份的各组份：海藻酸钠1-5份，壳寡糖-钙络合物0.05-1份，0.1M的NaOH溶液0.05-1份，有机酸1-5份，甘油2-10份，去离子水40-85份。

一种均匀内交联海藻酸钠膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方将海藻酸钠粉末加入去离子水中，加热体系至60℃，搅拌制备得到海藻酸钠水溶液，冷却至室温；

(2)向上述海藻酸钠水溶液中加入甘油，搅拌分散均匀后，加入0.1M的NaOH溶液调节体系pH值在10左右；

(3)将壳寡糖-钙络合物溶解在适量的去离子水中，制备得到1-5％(w/v，g/100mL)浓度的壳寡糖-钙络合物水溶液；