一种低温速溶琼脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低温速溶琼脂及其制备方法。该方法包括：将海藻浸泡在碱性溶液中，加热，过滤得到碱处理后的海藻；将碱处理后的海藻过滤洗涤，得到第一次水洗后的海藻；然后浸泡在漂白剂中，混匀，静置，过滤得到漂白后的海藻；将漂白后的海藻浸泡在酸性溶液中，混匀，静置，过滤得到酸化后的海藻；将酸化后的海藻进行过滤洗涤，得到第二次水洗的海藻；将第二次水洗的海藻加入水中，混匀，加热，离心，得到胶液；加入过氧化氢溶液，进行脱甲氧基反应，加入生物酶，混匀，往胶液中通入含臭氧的气体；干燥，粉碎，过筛，得到所述低温速溶琼脂。本发明专利技术制备的低温速溶琼脂溶解温度低，凝胶强度高，无其他物质引入，其安全性高，品质好。

A low temperature instant agar and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低温速溶琼脂及其制备方法
本专利技术涉及琼脂生产
，具体涉及一种低温速溶琼脂及其制备方法。
技术介绍
琼脂，学名琼胶，是目前世界上用途最广泛的海藻胶之一。它主要是从江蓠、石花菜等红藻中提取制备的一种多糖，其主要成分为多聚半乳糖的硫酸酯。琼脂是线性多聚物，基本结构是1，3连结的β-D-半乳糖和1,4连结的3,6-内醚-L-半乳糖交替连接起来的长链。琼脂为亲水性胶体，不溶于冷水，溶于热水，一般在水中加热到90℃以上才能溶解，温度下降到35-40℃时形成良好的半固体状的凝胶。琼脂分子链中含有大量的羟基，由于氢键作用使分子链由无规则线团转变为双螺旋构象，而分子间氢键使得双螺旋缠绕形成微晶区域连接点，凝胶为空间网状结构。琼脂因其具有较好的胶凝性和凝胶稳定性，已被广泛使用于食品、医药、化工、纺织、国防、科研等领域。尤其是在食品领域，琼脂是公认的安全的食品添加剂。在现有的企业生产中，普通琼脂的生产工艺包括预处理、浸碱、水洗、漂白、煮胶、过滤、压片、干燥粉碎等步骤。然而，普通琼脂不溶于冷水，溶于热水，在冷水中琼脂会吸水膨胀，在热水中溶解温度较高，在90℃以上20-30分钟才能完全溶解，而且溶液混浊，呈不透明状，有较多的悬浮颗粒。溶解时需要高温和较长时间，这极大地限制了琼脂的应用。在以往的工艺中，低温速溶琼脂制备的方法主要包括物理改良法、化学改性法和生物酶法。物理改良法即通过添加助溶剂增加琼脂在水中的溶解度，从而降低琼脂的溶解温度。但这种物理改性改良效果不显著。化学改性法通过添加化学试剂对琼脂改性，改变琼脂的结构达到低温溶解的目的。但化学试剂往往与琼脂作用不充分，改性效率低，同时缺乏去除化学试剂的工艺，引入了新的物质，增加了生产过程的安全性控制的成本和复杂性。生物酶法通过在琼脂生产过程中引入纤维素酶或纤维素酶与蛋白酶、脂肪酶或谷氨酰胺转氨酶中的其中一种或多种的组合对琼脂进行处理。单一的纤维素酶往往效率低下，作用不充分。将纤维素酶与蛋白酶、脂肪酶或谷氨酰胺转氨酶中的其中一种或多种组合在对海藻等原料处理时会引入其他的物质，而后续又无纯化步骤，降低了琼脂的纯度。如在过程中使用纤维素酶和蛋白酶，虽然能较大程度地降解海藻纤维，但也会水解海藻中的蛋白质，降低琼脂的纯度，增加琼脂质量控制的成本。同时，在现有的利用生物酶制备的低温速溶琼脂，其凝胶强度较低，一般为200-400g/cm2。凝胶强度作为评价琼脂质量的重要指标之一，极大地影响了琼脂的品质。中国专利申请第201510230834.6号公开了一种生物酶法制备琼脂的生产工艺，该工艺以江篱菜为原料,经滚筒筛去盐、沙，碱处理，酸化漂，煮胶等工艺获得低凝固点速溶江篱琼脂。复配酶制剂其组成为谷氨酰胺转氨酶，纤维素酶，海藻糖，麦芽糊精。谷氨酰胺转氨酶使海藻蛋白质分子之内交联，蛋白质和氨基酸之间连接，水解蛋白质分子内谷氨酰胺残基，增加了胶液中蛋白质的含量，而后续步骤中并无脱蛋白的处理；同时过程中还引入了海藻糖和麦芽糊精，降低了琼脂的纯度和质量，限制了琼脂在医药和生化等行业中的应用。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种低温速溶琼脂及其制备方法。本专利技术提供的制备方法中，琼脂胶液经生物酶耦合臭氧处理，生物酶最大程度地降解了海藻纤维，同时在降低琼脂凝胶温度的情况下而不降低其凝胶强度；用臭氧处理胶液，可使琼脂氧化，羧基含量增加，溶解温度降低。同时使生物酶活力丧失，并达到杀菌的目的，提高了琼脂的品质和安全性。对提升琼脂制备技术及高值化利用,拓宽产品应用领域具有一定的意义。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。本专利技术提供了一种安全高效的精制低温速溶琼脂的生产工艺。该生产工艺是以江蓠为原料，碱处理，酸化漂白，煮胶，过滤将琼脂冷却添加脱甲氧基试剂，然后经生物酶耦合臭氧处理，冷却至室温，过滤，低温冷冻干燥，粉碎过筛，得到低温速溶琼脂。解决琼脂需在长时间高温下才能完全溶解的情况，降低琼脂的溶解温度和溶解时间，同时保持琼脂的凝胶强度，并提高琼脂的安全性。本专利技术提供的一种低温速溶琼脂的制备方法，包括如下步骤：(1)碱处理：洗涤海藻，以便除去江蓠中的泥沙及其他杂物，尽量排除杂质的干扰，然后将海藻浸泡在碱性溶液中(碱性溶液需要浸没海藻)，搅拌均匀，加热进行恒温处理，过滤取沉淀得到碱处理后的海藻；(2)水洗：将步骤(1)所述碱处理后的海藻进行过滤洗涤(充分洗涤)，至最后一次洗涤液的pH至为7.0-9.0，得到第一次水洗后的海藻；(3)漂白：将步骤(2)所述第一次水洗后的海藻浸泡在漂白剂中(漂白剂需要浸没海藻)，搅拌均匀，静置，过滤取沉淀得到漂白后的海藻；(4)酸化：将步骤(3)所述漂白后的海藻浸泡在酸性溶液中，搅拌均匀，静置，过滤取沉淀得到酸化后的海藻；(5)水洗：将步骤(4)所述酸化后的海藻进行过滤洗涤，至最后一次洗涤液的pH值为7.0-8.5，得到第二次水洗的海藻；(6)煮胶及脱甲氧基处理：将步骤(5)所述第二次水洗的海藻加入水中，混合均匀，加热进行蒸煮处理(优选在沸水中进行蒸煮)，然后保持温度不变进行离心(趁热离心)，取上清液，得到胶液；将胶液温度冷却至50-60℃，然后保持温度不变加入过氧化氢溶液，在恒温的状态下进行脱甲氧基反应，冷却至室温得到脱甲氧基反应后的胶液；(7)脱硫酸基：将生物酶加入步骤(6)所述脱甲氧基反应后的胶液中，混合均匀，然后进行脱硫酸基反应，脱除琼脂分子的硫酸基团，以降低琼脂分子的凝胶强度，得到酶处理后的胶液；(8)臭氧处理：在搅拌状态下，往步骤(7)所述酶处理后的胶液中通入含臭氧的气体，进行氧化处理，得到臭氧处理后的胶液；(9)将步骤(8)所述臭氧处理后的胶液(杀菌灭酶后的胶液)冷却、脱水、干燥，粉碎，过筛，得到所述低温速溶琼脂。进一步地，步骤(1)所述海藻为江蓠菜、石花菜及紫菜等海洋红藻中的一种以上；所述碱性溶液为NaOH溶液及KOH溶液中的一种，所述碱性溶液的质量百分比浓度为5.0wt％-7.0wt％；所述恒温处理的温度为70-90℃，所述恒温处理的时间为3-4h。优选地，步骤(1)所述海藻为江蓠。优选地，步骤(1)所述碱性溶液为NaOH溶液，所述NaOH溶液的质量百分比浓度为7wt％。优选地，步骤(1)所述浸泡在碱性溶液中，碱性溶液需要浸没海藻。进一步优选地，步骤(1)所述海藻与碱性溶液的料液比为1:20g/mL。优选地，步骤(1)所述恒温处理的温度为70℃，所述恒温处理的时间为4h。优选地，步骤(2)所述过滤洗涤，至最后一次洗涤液的pH至为7.5。进一步地，步骤(3)所述漂白剂为NaClO溶液及Ca(ClO)2溶液中的一种，所述漂白剂的质量百分比浓度为0.25wt％-0.6wt％；所述静置的时间为40-80min。优选地，步骤(3)所述漂白剂为NaClO溶液，所述NaClO溶液的质量百分比浓度为0.6wt％。优选地，步骤(3)所述浸泡在漂白剂中，漂白剂需要浸没海藻。进一步优选地，步骤(3)所述海藻与漂白剂的料液比为1:20g/mL。进一步地，步骤(4)所述酸性溶液为盐酸溶液及硫酸溶液中的一种，所述酸性溶液的质量百分比浓度为3wt％-10wt％；所述静置的时间为30-90min。优选地，步骤(4)所述酸性溶液为盐酸溶液。优选地，步骤(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温速溶琼脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）洗涤海藻，然后将海藻浸泡在碱性溶液中，搅拌均匀，加热进行恒温处理，过滤取沉淀得到碱处理后的海藻；（2）将步骤（1）所述碱处理后的海藻进行过滤洗涤，至最后一次洗涤液的pH至为7.0‑9.0，得到第一次水洗后的海藻；（3）将步骤（2）所述第一次水洗后的海藻浸泡在漂白剂中，搅拌均匀，静置，过滤取沉淀得到漂白后的海藻；（4）将步骤（3）所述漂白后的海藻浸泡在酸性溶液中，搅拌均匀，静置，过滤取沉淀得到酸化后的海藻；（5）将步骤（4）所述酸化后的海藻进行过滤洗涤，至最后一次洗涤液的pH值为7.0‑8.5，得到第二次水洗的海藻；（6）将步骤（5）所述第二次水洗的海藻加入水中，混合均匀，加热进行蒸煮处理，然后保持温度不变进行离心，取上清液，得到胶液；将胶液温度冷却至50‑60℃，然后保持温度不变加入过氧化氢溶液，在恒温的状态下进行脱甲氧基反应，得到脱甲氧基反应后的胶液；（7）将生物酶加入步骤（6）所述脱甲氧基反应后的胶液中，混合均匀，进行脱硫酸基反应，得到酶处理后的胶液；（8）在搅拌状态下，往步骤（7）所述酶处理后的胶液中通入含臭氧的气体，进行氧化处理，得到臭氧处理后的胶液；（9）将步骤（8）所述臭氧处理后的胶液冷却、脱水、干燥，粉碎，过筛，得到所述低温速溶琼脂。...

【技术特征摘要】
1.一种低温速溶琼脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）洗涤海藻，然后将海藻浸泡在碱性溶液中，搅拌均匀，加热进行恒温处理，过滤取沉淀得到碱处理后的海藻；（2）将步骤（1）所述碱处理后的海藻进行过滤洗涤，至最后一次洗涤液的pH至为7.0-9.0，得到第一次水洗后的海藻；（3）将步骤（2）所述第一次水洗后的海藻浸泡在漂白剂中，搅拌均匀，静置，过滤取沉淀得到漂白后的海藻；（4）将步骤（3）所述漂白后的海藻浸泡在酸性溶液中，搅拌均匀，静置，过滤取沉淀得到酸化后的海藻；（5）将步骤（4）所述酸化后的海藻进行过滤洗涤，至最后一次洗涤液的pH值为7.0-8.5，得到第二次水洗的海藻；（6）将步骤（5）所述第二次水洗的海藻加入水中，混合均匀，加热进行蒸煮处理，然后保持温度不变进行离心，取上清液，得到胶液；将胶液温度冷却至50-60℃，然后保持温度不变加入过氧化氢溶液，在恒温的状态下进行脱甲氧基反应，得到脱甲氧基反应后的胶液；（7）将生物酶加入步骤（6）所述脱甲氧基反应后的胶液中，混合均匀，进行脱硫酸基反应，得到酶处理后的胶液；（8）在搅拌状态下，往步骤（7）所述酶处理后的胶液中通入含臭氧的气体，进行氧化处理，得到臭氧处理后的胶液；（9）将步骤（8）所述臭氧处理后的胶液冷却、脱水、干燥，粉碎，过筛，得到所述低温速溶琼脂。2.根据权利要求1所述的低温速溶琼脂的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述海藻为江蓠菜、石花菜及紫菜中的一种以上；所述碱性溶液为NaOH溶液及KOH溶液中的一种，所述碱性溶液的质量百分比浓度为5.0wt%-7.0wt%；所述恒温处理的温度为70-90℃，所述恒温处理的时间为3-4h。3.根据权利要求1所述的低温速溶琼脂的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述漂白剂为NaClO溶液及Ca(ClO)2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振刚，刘爽，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44