高品質(zhì)瓊膠的制備及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、瓊膠是從紅海藻提取、以半乳糖為主要成分的一種高分子多糖，具有很好的膠凝性和凝膠穩(wěn)定性，廣泛用于食品、醫(yī)藥、日用化工、生物工程等方面。瓊膠的凝膠強度是衡量瓊膠品質(zhì)的一個重要指標，凝膠強度越高，其應用價值越大。有很多研究通過改善海藻提取瓊膠工藝以制備高品質(zhì)瓊膠，但凝膠強度的提高程度有限，最大只能達到海藻中瓊膠的固有強度，而對瓊膠進行改性以提高其凝膠強度的研究少見報道。本文以化學改性法和生物改性法，分別利用戊二醛和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（TG酶）對瓊膠

2、進行改性，制備高品質(zhì)瓊膠；并利用傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、低場核磁共振（低場NMR）和熱重分析對改性瓊膠特性進行研究，具體研究內(nèi)容和結果如下：
　?。?）戊二醛改性瓊膠工藝優(yōu)化。設定了戊二醛濃度、反應溫度和反應時間3個影響因素，以瓊膠凝膠強度為響應值，采用響應面優(yōu)化法對戊二醛改性瓊膠工藝進行了研究。結果表明戊二醛改性瓊膠的最佳工藝參數(shù)：戊二醛濃度3％、反應溫度56℃、反應時間10min。按此工藝制備瓊膠的凝膠強度可達1785

3、g/cm2，與對照樣相比凝膠強度提高了110%。
　　（2）TG酶改性瓊膠工藝優(yōu)化。以TG酶濃度、反應溫度、反應時間和pH為影響因素，在單因素研究基礎上通過響應面試驗，對TG酶改性瓊膠工藝進行了優(yōu)化。結果表明TG酶改性瓊膠的最佳工藝參數(shù)：TG酶濃度3.5%、反應溫度58℃、反應時間11min、pH為6。按此工藝制備瓊膠的凝膠強度可達1145g/cm2，與對照樣相比瓊膠的凝膠強度提高了35%。
　　（3）瓊膠的FTIR和低場N

4、MR分析。采用傅里葉紅外光譜（FTIR）和低場核磁共振（低場NMR）對改性瓊膠進行表征，結果顯示，隨著戊二醛和TG酶濃度的增加，反應產(chǎn)物的吸光度增加，表明形成交聯(lián)鍵增多，瓊膠強度增大；兩種改性瓊膠凝膠強度B與橫向弛豫時間T2都呈正線性相關，因此可以通過測定瓊膠的橫向弛豫時間T2快速方便地確定凝膠強度。
　?。?）瓊膠的貯藏穩(wěn)定性和熱降解研究。將瓊膠粉末和瓊膠溶液在不同溫度和 pH條件下貯藏，研究貯藏時間對瓊膠凝膠強度的影響。結果表

5、明，在溫度為25℃、45℃時和pH=6.0、7.0、8.0時，瓊膠凝膠強度隨著貯藏時間的延長而降低，并呈良好的線性關系。在25℃下貯藏25天后，瓊膠降解率比較低，貯藏穩(wěn)定性較好，在45℃下降解率較大。從pH考慮，在中性條件下貯藏，瓊膠的降解率低，穩(wěn)定性較好。利用熱重分析法對瓊膠熱穩(wěn)定性進行了研究，結果表明瓊膠在氮氣中的熱降解為一步反應，而改性瓊膠在氮氣中的熱降解為二步反應。瓊膠降解溫度隨升溫速率的升高而增高；降解率Cp和Cf均不受升溫速