一种含硫酸铵的高酯果胶凝胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于高酯果胶凝胶的技术领域，公开了一种含硫酸铵的高酯果胶凝胶及其制备方法与应用。方法：1)将高酯果胶溶于水中，调节pH为4～7，获得高酯果胶溶液；将硫酸铵或硫酸铵水溶液与高酯果胶溶液混合，获得含硫酸铵的混合溶液；2)调节含硫酸铵的混合溶液的pH≤3.5，均质，静置，获得高酯果胶凝胶；步骤1)中含硫酸铵的混合溶液中硫酸铵的质量浓度为25％～30％，高酯果胶的质量浓度为0.2～1.5％。本发明专利技术的方法简单，能耗低，绿色环保，在硫酸铵+酸体系下成功实现了高酯果胶凝胶化；本发明专利技术的方法需要的果胶含量低，且可以根据果胶含量调节凝胶强度。本发明专利技术的果胶凝胶用于制备化肥凝胶。本发明专利技术的果胶凝胶用于制备化肥凝胶。

【技术实现步骤摘要】
一种含硫酸铵的高酯果胶凝胶及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于高酯果胶凝胶的
，具体涉及一种含硫酸铵的高酯果胶凝胶及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]果胶分子是一种阴离子杂多糖普遍的分布于高等植物的细胞壁中。根据果胶中的半乳糖醛酸酯化程度，可将果胶分为高酯化度果胶(DM＞50％)以及低酯化度果胶(DM＜50％)。果胶作为凝胶剂广泛的应用在食品工业中，其主要的凝胶机制可根据DM值分为离子型凝胶机制(低酯果胶)及酸+糖凝胶机制(高酯果胶)。酸糖凝胶机制可以促进果胶分子链间的相互作用形成稳定的凝胶，但酸糖凝胶机制也存在不足。
[0003]传统的高酯果胶凝胶需要蔗糖+酸，且蔗糖质量需达到总质量的65％。然而，大量蔗糖的溶解及与果胶的充分混合需要额外的高温熬煮。这不仅使得凝胶制备工艺复杂增加能耗，同时高温熬煮可能会引起果胶分子链断裂，需要更高的果胶含量以维持凝胶强度。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种含硫酸铵的高酯果胶凝胶的制备方法。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供通过由上述制备方法制得的高酯果胶凝胶。
[0006]本专利技术的再一目的在于提供上述高酯果胶凝胶的应用。
[0007]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0008]一种含硫酸铵的高酯果胶凝胶制备方法，包括如下步骤：
[0009]1)将高酯果胶溶于水中，调节pH为4～7，获得高酯果胶溶液；将硫酸铵或硫酸铵水溶液与高酯果胶溶液混合，获得含硫酸铵的混合溶液；
[0010]2)调节含硫酸铵的混合溶液的pH≤3.5，均质，静置，获得高酯果胶凝胶。
[0011]步骤1)中含硫酸铵的混合溶液中硫酸铵的质量浓度为25％～30％，高酯果胶的质量浓度为0.2～1.5％，优选为0.25～1.5％，更优选0.5～1.5％。
[0012]步骤1)中所述混合是指在高速剪切的过程中，将硫酸铵或硫酸铵水溶液与高酯果胶溶液进行混合，即硫酸铵或硫酸铵水溶液加入的同时进行高速剪切；
[0013]所述高速剪切的转速为5000rpm～10000rpm；所述高速剪切的时间为0.5min～1min；
[0014]步骤1)中所述高酯果胶优选为酯化度≥50％的高酯果胶；进一步优选为酯化度50％～75％的高酯果胶。
[0015]步骤1)中所述高酯果胶为高酯柠檬皮果胶、高酯橙皮果胶、高酯苹果皮果胶的一种以上。
[0016]所述将高酯果胶溶于水中是指在20℃～30℃条件下将高酯果胶溶解于水中。
[0017]所述水包括去离子水、蒸馏水或超纯水。
[0018]步骤1)中所述硫酸铵水溶液为浓度≥35wt％的硫酸铵水溶液；更优选为硫酸铵粉末或者饱和硫酸铵溶液中的一种。
[0019]步骤2)中所述调节含硫酸铵的混合溶液的pH≤3.5是指采用酸调节含硫酸铵的混合溶液的pH≤3.5；所述酸为盐酸、硫酸、硝酸中的一种以上，更优选为浓度为1M的稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸。调节含硫酸铵的混合溶液的pH≤3.5，如：pH为1～3.5。
[0020]步骤2)中所述均质是指进行高速剪切，高速剪切的转速优选为5000rpm～10000rpm；高速剪切的时间优选为0.5min～1min。
[0021]步骤2)中所述静置是指于20℃～30℃环境下静置。
[0022]一种含硫酸铵的高酯果胶凝胶，通过上述制备方法得到。
[0023]本专利技术的凝胶，倒置不流动；
[0024]所述的凝胶硫酸铵含量较高，可应用于化肥凝胶的制备；
[0025]所述的凝胶强度主要由果胶浓度调控。
[0026]本专利技术使用硫酸铵替代蔗糖实现了高酯果胶的凝胶化。在果胶充分溶解后加入硫酸铵，导致果胶分子表面水化层瓦解，增强了分子链之间的直接作用；此外，强电解质硫酸铵还可以屏蔽果胶分子表面的负电位，削弱分子间静电斥力，促进分子链的缠绕。最终在酸作用下轻松实现凝胶化。该方法制备的高酯果胶凝胶具有硫酸铵含量高的特点，在制作化肥凝胶上具有一定的应用前景。本专利技术提出的果胶凝胶制备方法操作简单，成本低，扩大了高酯果胶的应用范围，丰富了高酯果胶的应用场景。
[0027]本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0028](1)本专利技术中首次以硫酸铵为共溶质，在硫酸铵+酸体系下成功实现了高酯果胶凝胶化。
[0029](2)本专利技术的方法简单，无需加热，能耗低，凝胶强度高，可以根据果胶含量调节最终的凝胶强度，拓宽了果胶凝胶的适用范围。
[0030](3)本专利技术制备的果胶硫酸铵含量高，可作为化肥凝胶使用。
[0031](4)本专利技术中的制备方法不添加有毒有害试剂，绿色安全，制备过程简单。
附图说明
[0032]图1为实施例1、2、3、对比例1～3所得的凝胶的形态图；
[0033]图2为实施例1～3制备的凝胶的动态黏弹性图；G
’
和G”分别代表凝胶的弹性模量和粘性模量。
具体实施方式
[0034]下面结合制造例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的制造方式不限于此。
[0035]以下制造例中所使用的高酯化橙皮果胶购于广州市莱檬生物科技有限公司。
[0036]实施例中所用仪器：
[0037]T10 homogenizer(IkA)均质机，HAKKE RS600流变仪。
[0038]高脂果胶的酯化度进行测定：
[0039]参照文献“李鹏琳.果胶的酯化度和分子量对Pb
2+
吸附性能的影响[D].”进行，称取果胶样品50mg放入250mL锥形瓶中，加入100mL不含CO2的水，塞紧瓶塞，不断地振摇，使果胶
样品全部溶解。随后加入酚酞指示剂，用0.02mol/L的NaOH标准溶液滴定至微红色为止，记下所消耗NaOH的体积(V1)。继续加入0.5mol/L的NaOH标准溶液20.00mL，盖紧塞振摇15min后，接着再加入等摩尔的浓度为0.5mol/L的HCl标准溶液，再次充分振摇。最后加入酚酞指示剂，用0.02mol/L的NaOH标准溶液滴定至微红色，记下消耗的NaOH的体积(V2)。果胶酯化度计算式如下：
[0040]DE(％)＝V2/(V1+V2)*100％
[0041]果胶凝胶动态黏弹性测试：
[0042]参照文献“黄莹星.柠檬皮高酯果胶的分步提取及其性能研究[D].”进行，采用哈克流变仪测定果胶凝胶的流变学性质，取约1.0g凝胶置于流变仪的样品台上，于25℃室温条件下进行测定，每个样品平行测定3次，流变检测的数据。应力扫描：应力扫描范围为0.1Pa至1000Pa，频率为1Hz。频率扫描：频率扫描范围为0.1Hz至10Hz，应力为1Pa，处于线性粘弹区内。
[0043]实施例1
[0044]将高酯果胶粉末(酯化度74％)加入蒸馏水中，在磁力搅拌器中，30℃条件下，搅拌至充分溶解得到果本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硫酸铵的高酯果胶凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1)将高酯果胶溶于水中，调节pH为4～7，获得高酯果胶溶液；将硫酸铵或硫酸铵水溶液与高酯果胶溶液混合，获得含硫酸铵的混合溶液；2)调节含硫酸铵的混合溶液的pH≤3.5，均质，静置，获得高酯果胶凝胶；步骤1)中含硫酸铵的混合溶液中硫酸铵的质量浓度为25％～30％，高酯果胶的质量浓度为0.2～1.5％。2.根据权利要求1所述含硫酸铵的高酯果胶凝胶的制备方法，其特征在于：所述含硫酸铵的混合溶液中高酯果胶的质量浓度为0.25～1.5％。3.根据权利要求1所述含硫酸铵的高酯果胶凝胶的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述高酯果胶为酯化度≥50％的高酯果胶。4.根据权利要求3所述含硫酸铵的高酯果胶凝胶的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述高酯果胶为酯化度50％～75％的高酯果胶。5.根据权利要求1所述含硫酸铵的高酯果胶凝胶的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述混合是指在高速剪切的过程中，将硫酸铵或硫酸铵水溶液与高酯果胶溶液进行混合，即硫酸铵或硫酸铵水溶液加入的同时进行高速剪切；所述高速剪切的转速为5000rpm～10000rpm；所述高速剪切的...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐军茹，蒋文馨，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：