[发明专利]一种戊二酸酐改性卡拉胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种戊二酸酐改性卡拉胶的制备方法，属于卡拉胶深加工技术领域。本发明的制备方法为：配制浓度为0.1g/ml的卡拉胶溶液和0.067 g/ml的戊二酸酐溶液；将卡拉胶溶液置于磁力搅拌器上进行搅拌，以2mL/min的速度滴加戊二酸酐溶液，滴加结束后继续反应30min；在整个反应期间以NaOH溶液保持反应体系pH在8~8.5；反应完成后，进行过滤，洗涤、干燥、粉碎过筛，得到戊二酸酐改性卡拉胶样品。本发明的方法工艺简单，节约成本。制备所得的改性卡拉胶透明度显著上升，强度明显下降，溶解温度、凝固温度、融化温度和硫酸根含量下降，具有广阔的工业应用价值。

技术领域

本发明属于卡拉胶深加工技术领域，具体涉及一种戊二酸酐改性卡拉胶的制备方法。

背景技术

卡拉胶是一系列亲水性胶体，它的化学结构是由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。卡拉胶主要存在于红藻纲中的所属角叉菜属、麒麟菜属、杉藻属及沙菜属等品种海藻的细胞壁中。卡拉胶原料来源丰富，而且由于其本身可再生、无污染，所以备受人们喜爱。根据卡拉胶中硫酸酯结合形态的不同，将其分为K 型（Kappa）、I 型（Iota）、L 型（Lambda），其中以κ-卡拉胶多见。 因为κ-卡拉胶具有优良的热可逆凝胶化、抗蛋白凝结、亲水无毒等独特性能，成为卡拉胶中的佼佼者而倍受关注，在食品、化工和包装等方面应用广泛。

但是传统方法加工的 κ-卡拉胶在实际应用中具有强度太高、胶体易收缩、泌水性差、保水性能差等缺陷，应用受到限制。近年来非凝胶、软凝胶等胶体的市场需求量越来越大，其中软凝胶的胶体因具有更好的持水稳定性及柔和的凝胶特性，赋予产品稳定的组织形态及软弹性特征，在乳制品、饮料、肉制品等食品加工领域以及精细化工、生物医药中有良好的应用前景。因此需要通过一些物理改性或化学改性的方法，使卡拉胶的部分性质得到改善，在工业中得到更好的应用。

目前应用于卡拉胶改性的常见的化学物质主要有水杨酸、肉桂酰衍生物、琥珀酰基化衍生物等。刘晓婷在《羧甲基化改性制备高保水、软凝胶型卡拉胶》利用螺杆挤压结合羧甲基化改性制备了高保水、软凝胶型卡拉胶；郭锡坤等人在《水杨酸改性κ-卡拉胶的研究》中公开了将水杨酸引入到κ-卡拉胶中，得到的卡拉胶，其抗氧化活性显著提高。付永强等人在《高强度卡拉胶纤维的制备及性能测试》中通过卡拉胶与环氧氯丙烷交联反应制得改性卡拉胶。所得到的交联卡拉胶强度变大，粘度变高。但是该方法反应时需要将卡拉胶在90℃时搅拌至完全溶解，且直接加入环氧氯丙烷，反应过程难以控制；并且环氧氯丙烷有毒，属于中等毒性，动物实验证明有潜在致癌作用，应避免长期接触。

戊二酸酐是一种二元羧酸酐，能够与淀粉发生酯化反应，还能发生一部分交联作用，在淀粉分子中能同时引入五个碳原子的酯基和强亲水性羧基，二者的共同作用能显著改善淀粉的理化性质。郑艳娜在《戊二酸淀粉酯及其交联复合改性的研究》中在水相中制备戊二酸淀粉酯，使淀粉糊化温度及糊化焓值均降低，同时提升了它的粘度。

综上，本发明使用戊二酸酐对κ-卡拉胶进行改性，使卡拉胶的强度明显下降，透明度上升，溶解温度、融化温度、硫酸根含量的性质也均有明显改变，提高了卡拉胶的应用范围和利用价值。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有κ-卡拉胶强度太高、胶体易收缩、泌水性差、保水性能差，应用受到限制的问题，提供一种戊二酸酐改性卡拉胶的制备方法。本发明的制备方法工艺简单，节约成本。本发明制备的改性卡拉胶透明度显著上升，强度明显下降，溶解温度、凝固温度、融化温度和硫酸根含量下降，具有广阔的工业应用价值。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种戊二酸酐改性卡拉胶的制备方法，包括以下步骤：

（1）称取卡拉胶粉，加入80vol%乙醇，配制卡拉胶溶液；

（2）将戊二酸酐用无水乙醇溶解，配制成戊二酸酐溶液；