[发明专利]一种化学修饰制备抗钙离子型黄原胶的方法

说明书

本发明涉及黄原胶制备技术领域，具体地涉及一种化学修饰制备抗钙离子型黄原胶的方法，包括如下步骤：酯化剂溶液制备：将丁二酸酐溶解于乙醇；反应底物混合：将丁二酸酐乙醇溶液与黄原胶混合；低温回收有机溶剂后进行真空干燥；高温反应：将干燥后的混合物加入干燥箱中，加热进行多相反应；粉碎等；本发明在黄原胶分子链上接入一个4碳脂肪酸，具有一定的柔性，当溶液中存在Ca²⁺时，使得先与4碳脂肪酸作用，阻止凝胶的形成，保持低浓度（小于0.3%）黄原胶水溶液的粘度；本发明采用固相反应，几乎没有反应物的损耗和流失，产品收率高。

技术领域

本发明涉及黄原胶制备技术领域，具体地涉及一种化学修饰制备抗钙离子型黄原胶的方法。

背景技术

黄原胶（xanthan）又称汉生胶，是由野油菜黄单胞杆菌（xanthomonascampestris）（又称甘蓝黑腐病菌）分泌的一种胞外阴离子多糖，分子结构如图1所示。黄原胶因其优良的物化性质——分散液的高粘度、触变性、稳定性等，被关注和研究，并在食品工业、采油、涂料等诸多方面得到了广泛的应用。

黄原胶借助于水相的稠化作用，可降低油相和水相的不相溶性，能使油脂乳化在水中，因而可在许多食品饮料中用作乳化剂和稳定剂。黄原胶溶液优良的悬浮性、假塑性、合用安全性和良好的配伍性，再加上它在许多苛刻的条件(如pH、温度、盐)下性能基本保持稳定，因此在食品中的应用比明胶、果胶等更具有普适性。黄原胶在低剪切下高黏度使其呈现良好的悬浮、黏附和稳定性能，在中高剪切下黏度迅速降低，使其具有良好的喷涂性能，易于吸取，方便吞咽。总体来说，在食品工业中，黄原胶可作为稳定剂、乳化剂、增稠剂、分散剂和品质改良剂等。如在饮料中可悬浮果肉、并保持其良好的罐装性；在冷冻食品与冰淇淋中可控制冰晶、抗融化、延长保存期、提高膨胀率等；在肉制品中可增加持水性、延长货架期、抑制淀粉的回生；在蛋糕中可使蜂窝组织均匀、质体松软、富有弹性，延长松软时间，具有保湿性；在乳制品中可增加黏度、防止脂肪上浮、提高热稳定性；在罐装蔬菜中可降低脱水、抗酸败、延长储藏期等。

但是由于黄原胶是一种阴离子多糖，在高价阳离子如Ca²⁺作用下黄原胶也可以独立形成弱凝胶，这是由于Ca²⁺通过分子内和分子间的盐桥作用能联结分子链，促进在水溶液中的黄原胶分子构象向双螺旋转变。这种弱凝胶在剪切力作用下，表现出类似低浓度（小于0.3%）溶液粘度急剧下降，大大制约了黄原胶在高价阳离子含量较高的食品（如牛奶）及其他产品中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学修饰制备抗钙离子型黄原胶的方法，能够使修饰的黄原胶实现当溶液中存在较高含量的Ca²⁺时，低浓度（小于0.3%）黄原胶水溶液仍可保持一定的粘度，应用于食品、化妆品等行业。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种化学修饰制备抗钙离子型黄原胶的方法，包括如下步骤：

1）酯化剂溶液制备：将酯化剂溶解于有机溶剂；

2）反应底物混合：将步骤1）所得酯化剂溶液与黄原胶混合均匀；

3）低温回收有机溶剂：将步骤2）所得混合物中放入真空干燥箱，真空蒸发回收有机溶剂；

4）高温反应：将步骤3）中干燥后的混合物加入干燥箱中，加热进行多相反应；

5）粉碎：将步骤4）反应完成后的产物粉碎，得抗钙离子型黄原胶。

作为优化，步骤1）中，所述酯化剂为丁二酸酐，有机溶剂为95%（V/V）乙醇。

作为优化，步骤2）中，所述酯化剂与黄原胶的质量比2.5~5:100。

作为优化，步骤3）中，所述真空蒸发回收的真空度为-20~-40KPa，温度为55℃~65℃。

作为优化，所述步骤4）中，反应温度为90~95℃，反应时间为3~5h。

本发明的技术效果：