一种果胶接枝共聚物及其制备方法、应用技术

本发明专利技术涉及食品化学技术领域，尤其涉及一种果胶接枝共聚物及其制备方法、应用。该果胶接枝共聚物以果胶为主体，以阿魏酸为接枝物。本发明专利技术果胶接枝共聚物具有良好的抗氧化性，表面结构更加均匀、光滑，综合性能优异，环保易生物降解，为果胶衍生物产品的开发提供了一种新的途径。

【技术实现步骤摘要】
一种果胶接枝共聚物及其制备方法、应用
本专利技术涉及食品化学
，尤其涉及一种果胶接枝共聚物及其制备方法、应用。
技术介绍
多糖是一种在自然界中分布极广的天然生物大分子，也是食品重要的组成成分，包括淀粉、果胶、膳食纤维等。多糖的理化特性对由其构成的食品的品质有重要的影响，如可消化性、水溶性、粘度、成膜性以及凝胶特性等。按结构决定性能的原理，多糖的这些特性本质上是由多糖的分子结构所决定的。当天然多糖的某些特性不能满足特定食品生产的需要时，可通过改变多糖的结构使其具备理想的性能。常见的多糖改性方法包括化学改性、物理改性与生物改性。近年来，利用生物活性物质对多糖进行改性可在改善多糖理化特性的同时赋予其良好的生物活性，其中酚酸-多糖共聚物的合成、特性及应用等方面的研究受到越来越多的关注。果胶是一种酸性多糖大分子，广泛存在于植物的初生细胞壁和胞间层，它的组成结构比较复杂，主要包括同型半乳糖醛酸聚糖、鼠李糖半乳糖醛酸聚糖Ⅰ和鼠李糖半乳糖醛酸聚糖Ⅱ，常作为增稠剂、凝胶剂和乳化剂应用于食品加工业中。然而天然果胶的抗氧化性和热稳定性仍然不够理想，无法满足食品化学领域的实际需求。研究者开始不断的通过生物、化学和物理手段对天然果胶进行改性，其中，常见方法有：化学(pH)改性、酶改性、热改性、辐照改性、接枝改性、交联改性和取代改性等，目前，还未见关于果胶阿魏酸接枝共聚物的报道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种果胶接枝共聚物及其制备方法、应用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一些实施方案中，所述果胶为甜菜果胶。一些实施方案中，所述果胶接枝共聚物的接枝度为3～23％；一些优选实施方案中，接枝度为14％～20％；一些具体实施例中，接枝度具体为14％、16％、18％或20％。本专利技术还提供了所述果胶接枝共聚物的制备方法，包括：将果胶与阿魏酸混合，再加入催化剂充分混合，得混合体系；所述混合体系在水浴条件下进行接枝共聚反应，反应产物依次进行真空抽滤，浓缩，渗析和干燥，得到到果胶接枝共聚物。一些实施方案中，将果胶和阿魏酸分别溶于溶剂中，获得果胶溶液和阿魏酸溶液，然后将其进行混合；所述果胶的溶剂为50mMpH7.5的磷酸盐缓冲液；所述阿魏酸的溶剂为甲醇。一些实施方案中，所述果胶和阿魏酸的质量比为(5～10)：1。一些实施方案中，所述混合和充分混合在搅拌下进行，所述搅拌具体为20～30℃、500rpm条件下磁力搅拌15～20min。本专利技术中，所述催化剂为漆酶。进一步地，所述漆酶来源于曲霉属，酶活力≥1000U/g。一些实施方案中，所述充分混合具体为：于20～30℃、500rpm条件下磁力搅拌15～20min。一些实施方案中，所述接枝共聚反应的温度为20～40℃，时间为0.5～5h，振荡速度为120rpm。一些实施方案中，所述接枝共聚反应之后、真空抽滤之前还包括加入无水乙醇终止反应的步骤。所述浓缩为40℃、17.5kPa下旋蒸浓缩。所述渗析为透析膜渗析；所述透析膜截留分子量为6～8KDa，所述渗析的时间为48h。所述干燥为冷冻干燥，干燥时间为24～48h。本专利技术还提供了所述的果胶接枝共聚物在制备抗氧化产品中的应用。所述产品为食品、保健食品或药物。本专利技术果胶接枝共聚物以果胶为主体，以阿魏酸为接枝物。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1)本专利技术阿魏酸-甜菜果胶衍生物具有良好的抗氧化性能，表面结构更加致密且光滑，热稳定性显著增强。2)本专利技术所使用的甜菜果胶价格低廉，来源广泛，天然无毒，有利于实现农业副料的高值化利用，为果胶产品的开发加工与应用创新提供新的视角。3)本专利技术工艺简单，过程可控，安全环保，接枝率高，为新型酚酸-多糖衍生物产品的开发应用提供一定的理论依据。附图说明图1为不同接枝度的果胶共聚物的DPPH自由基清除能力结果；其中，图例中Vc为维生素C；FA为阿魏酸；NS为天然果胶；SFC-14％为实施例1(接枝度14％)；SFC-16％为实施例2(接枝度16％)；SFC-18％为实施例3(接枝度18％)；SFC-20％为实施例4(接枝度20％)；图2为不同接枝度的果胶共聚物的ABTS自由基清除能力结果；其中，图例中Vc为维生素C；FA为阿魏酸；NS为天然果胶；SFC-14％为实施例1(接枝度14％)；SFC-16％为实施例2(接枝度16％)；SFC-18％为实施例3(接枝度18％)；SFC-20％为实施例4(接枝度20％)；图3为阿魏酸-甜菜果胶接枝共聚物的FT-IR谱图；图4为阿魏酸-甜菜果胶接枝共聚物的SEM图；图5为阿魏酸-甜菜果胶接枝共聚物的TGA图。具体实施方式本专利技术提供了一种果胶接枝共聚物。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。本专利技术采用的试材皆为普通市售品，皆可于市场购得。下面结合实施例，进一步阐述本专利技术：实施例1果胶接枝共聚物(SFC-14％)的制备1)将0.5g甜菜果胶粉末添加到45mL50mM的磷酸盐缓冲液(pH7.5)中，在20℃条件下磁力搅拌8h，使甜菜果胶充分溶解；2)将5mL1.0％(w/v)阿魏酸-甲醇溶液加入到步骤1)的果胶溶液中，所得混合溶液在20℃、500rpm条件下磁力搅拌15min；3)向步骤2)的混合液中加入100μL漆酶引发反应，所得混合溶液在20℃、500rpm条件下磁力搅拌15min；4)将步骤3)所得的混合体系在40℃、120rpm的恒温振荡水浴锅中反应1h；5)反应结束后向步骤4)的反应液中添加150mL无水乙醇终止反应，所得的混合液体用真空泵抽滤2次；6)在40℃、17.5kPa下旋转蒸发步骤5)得到的滤液，收集浓缩液；7)将步骤6)得到的浓缩液用截留分子量为7KDa的透析膜渗析48h，直至膜外渗透液的电导率等于超纯水电导率；8)将步骤7)所得溶液冷冻干燥48h，得到阿魏酸-甜菜果胶接枝共聚物，并测定衍生物中阿魏酸的接枝率。实施例2果胶接枝共聚物(SFC-16％)的制备1)将0.5g甜菜果胶粉末添加到45mL50mM的磷酸盐缓冲液(pH7.5)中，在20℃条件下磁力搅拌8h，使甜菜果胶充分溶解；2)将5mL2.0％(w/v)阿魏酸-甲醇溶液加入到步骤1)的果胶溶液中，所得混合溶液在20℃、500rpm条件下磁力搅拌15min；3)向步骤2)的混合液中加入150μL漆酶引发反应，所得混合溶液在20℃、500rpm条件下磁力搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种果胶接枝共聚物，其特征在于，其以果胶为主体，以阿魏酸为接枝物。/n

【技术特征摘要】
1.一种果胶接枝共聚物，其特征在于，其以果胶为主体，以阿魏酸为接枝物。


2.根据权利要求1所述的果胶接枝共聚物，其特征在于，所述果胶接枝共聚物的接枝度为3～23％；所述果胶为甜菜果胶。


3.权利要求1或2所述果胶接枝共聚物的制备方法，其特征在于，包括：
将果胶与阿魏酸混合，再加入催化剂充分混合，得混合体系；
所述混合体系在水浴条件下进行接枝共聚反应，反应产物依次进行真空抽滤，浓缩，渗析和干燥，得到果胶接枝共聚物。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，将果胶和阿魏酸分别溶于溶剂中，获得果胶溶液和阿魏酸溶液，然后将其进行混合；
所述果胶的溶剂为50mMpH7.5的磷酸盐缓冲液；
所述阿魏酸的溶剂为甲醇。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述果胶和阿魏酸的质量比为(5～10)：1。

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【专利技术属性】
技术研发人员：殷丽君，贾鑫，王琨，张新雪，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11