一种酸解多糖的绿色制备方法技术

本申请公开了一种酸解多糖的绿色制备方法，包括：将多糖酸液置于感应电场中进行酸解处理，制得酸解多糖；所述多糖酸液包含多糖基材料和无机酸。本申请利用感应电场作为辅助手段，以无机酸溶液作为反应介质，对瓜尔胶、壳聚糖等多糖进行酸解改性，其中利用非接触式的感应电场焦耳热效应和非热效应，多糖制备效率高于现有酸解多糖方法，所得到的产物分子量分布区间窄，酸解更彻底，多糖分子更加均匀一致，非接触式的电场酸解安全绿色，反应条件温和，产物质量高，具有很好的工业化应用前景。具有很好的工业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种酸解多糖的绿色制备方法


[0001]本申请具体涉及一种酸解多糖的绿色制备方法。

技术介绍

[0002]酸解可提高多糖利用率并改善其理化性质，通常用作酶法和化学改性的前处理手段。但多糖结构的复杂性和部分多糖水溶性差等问题，导致其酸解存在效率低、反应时间长和产品降解程度低等现象。虽然近年来业界发现，利用高压脉冲电场、欧姆加热和中等辅助技术，可以提高多糖的酸解效率，但其也存在一些难以克服的缺陷，例如，这些技术需要使用金属电极与反应体系接触，由于反应体系是酸性，所以易于使金属电极中的金属离子等溶出并进入最终的产品，导致最终产品被污染，品质严重下降。

技术实现思路

[0003]本申请的主要目的在于提供一种酸解多糖的绿色制备方法，以克服现有技术中的不足。
[0004]为实现前述专利技术目的，本申请采用的技术方案包括：
[0005]本申请的一些实施例提供的一种酸解多糖的绿色制备方法包括：将多糖酸液置于激励电压为25
‑
150V、频率为400
‑
700Hz的感应电场中进行酸解处理，制得酸解多糖；其中，所述多糖酸液包含多糖基材料和无机酸。其中，根据电磁感应原理，若激励电压过高会发生局部过热现象，引起酸性介质焦糊并堵料，而激励电压过低则介质内部诱导的感应电场强度不够，故酸解效率低。又及，根据欧姆加热原料，若频率过高则带电溶质有效迁徙距离小，热效应不足导致酸解效率低，频率过低则带电溶质有效迁徙距离大，但励磁回路在低频损耗高因此在提取酸解介质诱导的有效感应电场强度低，同样会导致酸解效率低。
[0006]在一个实施例中，所述绿色制备方法具体包括：
[0007]将无机酸与水混合均匀形成浓度为0.1
‑
1.5mol/L的无机酸溶液，其中，若无机酸浓度过高会发生局部过热现象，故引起酸解介质焦糊并堵料；若无机酸浓度过低则体系阻抗高，会导致介质内部感应电场强度不够且酸解效率低；
[0008]将多糖基材料加入所述无机酸溶液并混合均匀形成多糖酸液，所述多糖酸液包含0.5
‑
5wt％多糖基材料，其中，若多糖基质含量过高则粘度高，阻抗低，进而容易发生局部过热现象，同时引起介质焦糊并堵料；若多糖基质含量过低则体系阻抗高，会导致介质内部感应电场强度不够且酸解效率低。
[0009]在一个实施例中，所述绿色制备方法具体包括：将所述多糖酸液置于所述感应电场内，并以200
‑
300rpm的搅拌速度持续搅拌，直至完成所述的酸解处理。
[0010]在一个实施例中，所述多糖基材料选自纯多糖或主要成分为多糖的农副产品。
[0011]在一个实施例中，所述多糖包括瓜尔胶、壳聚糖中的任意一种或多种的组合，但不限于此。
[0012]在一个实施例中，所述无机酸包括盐酸、硫酸、硝酸中的任意一种或多种的组合，
但不限于此。
[0013]在一个实施例中，所述绿色制备方法具体包括：在进行所述的酸解处理时，控制所述多糖酸液的温度为20
‑
50℃，酸解处理时间为4
‑
6h。
[0014]在一个实施例中，所述绿色制备方法还包括：在完成所述的酸解处理后，对所获的反应混合物进行后处理，制得酸解多糖。
[0015]在一个实施例中，所述的后处理包括：用碱性物质将所述反应混合物的pH值调节至7，然后加入乙醇沉淀、过滤、洗涤、干燥，获得酸解多糖。
[0016]在一个实施例中，所述的后处理具体包括：将过滤出的固形物以70v/v％的乙醇水溶液充分洗涤至无氯离子析出，之后冻干，再过100目筛，获得酸解多糖。
[0017]与现有技术相比，本申请实施例提供的技术方案是利用感应电场作为辅助手段，以无机酸溶液作为反应介质，对瓜尔胶、壳聚糖等多糖进行酸解改性，实现了非接触式的电场加工，而且其中利用感应电场的焦耳热效应和非热效应，多糖生产效率显著提高，得到的产物分子量分布区间窄，表明酸解的多糖分子更加均匀一致，品质高；反之，产物分子量分布区间大，表明酸解不彻底，分子大小不均匀即质量差，安全绿色，反应条件温和，产物品质高，具有很好的工业化应用前景。
具体实施方式
[0018]本申请在酸解多糖时，通过辅以适当的感应电场，可以在不引入外源物质的情况下，实现多糖酸解的快速、高效、高产率的改性，且所获变性多糖产品的品质较高，主要表现为其分子量分布区间窄，表明酸解的多糖分子更加均匀一致，反之则分子量分布区间大，表明酸解不彻底，分子大小不均匀即质量差。本申请的原理主要在于：磁场感应产生的感应电场能够在混合料液体系中产生电流，它们各自具有非热效应和热效应的协同作用，可以提高反应效率，加快原料中酸解离后的离子与多糖分子的碰撞，并且效率更高，与酸性试剂共同作用效果更加明显，使后续分离省时省力，从而可以节省时间和能源。
[0019]基于以上的意外发现，本申请人得以提出本申请的技术方案，如下将结合若干实施例对该技术方案、其实施过程及原理等做进一步的解释说明。但是，应当理解，在本申请范围内，本申请的上述各技术特征和在下文(实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以相互结合，从而构成新的或者优选的技术方方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
[0020]在如下实施例中，若非特别说明，则使用的各种原料、试剂、反应设备、测试设备及方法均可以通过市场购买等途径获取。
[0021]实施例1一种感应电场辅助制备酸解瓜尔胶的改性方法，包括如下步骤：
[0022](1)制取无机酸溶液：用浓盐酸和去离子水制取浓度约为0.15mol/L的盐酸溶液共400mL左右。
[0023](2)酸解：在步骤(1)制备的盐酸溶液中加入瓜尔胶，搅拌约5min，使之充分混匀，获得多糖浓度约为0.8wt％的瓜尔胶酸液。
[0024](3)感应电场酸解：将步骤(2)制备的瓜尔胶酸液泵入感应电场系统中，控制励磁条件为激励电压约75V，频率约400Hz，恒温水浴温度约为50℃，处理约4h，搅拌速率约200rpm。
[0025](4)中和：用浓度约8mol/L的NaOH溶液中和步骤(3)最终获得的反应混合物，边加
NaOH溶液边搅拌，以便中和均匀，使其pH值达到7.0为终点，停止加NaOH溶液。
[0026](5)沉淀：向经步骤(4)处理后的反应混合物中加入三倍体积乙醇沉淀，抽滤，并用约70％(v/v)乙醇洗涤滤出物至洗出液中无氯离子(用AgNO3溶液检测不到白色沉淀)。
[0027](6)干燥：将经步骤(5)处理后的滤出物平铺于白瓷盘中，放在冷冻干燥机中进行干燥。
[0028](7)筛分：从经步骤(6)处理后的滤出物中筛分出细度约100目的粉末，即制得的酸解瓜尔胶，产物分子量分布区间约为9000
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10000Da。
[0029]对比例1一种酸解瓜尔胶改性的方法，包括如下步骤：
[0030]步骤(1)
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(2)：与实施例1的步骤(1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸解多糖的绿色制备方法，其特征在于，包括：将多糖酸液置于激励电压为25
‑
150V、频率为400
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700Hz的感应电场中进行酸解处理，制得酸解多糖；其中，所述多糖酸液包含多糖基材料和无机酸。2.根据权利要求1所述的酸解多糖的绿色制备方法，其特征在于，具体包括：将无机酸与水混合均匀形成浓度为0.1
‑
1.5mol/L的无机酸溶液；将多糖基材料加入所述无机酸溶液并混合均匀形成多糖酸液，所述多糖酸液包含0.5
‑
5wt％多糖基材料。3.根据权利要求1所述的酸解多糖的绿色制备方法，其特征在于，具体包括：将所述多糖酸液置于所述感应电场内，并以200
‑
300rpm的搅拌速度持续搅拌，直至完成所述的酸解处理。4.根据权利要求1或2所述的酸解多糖的绿色制备方法，其特征在于：所述多糖基材料选自纯多糖或主要成分为多糖的农副产品。5.根据权利要求4所述的酸解多糖的绿色制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王干一，周宇益，黄文哲，周银，张晶平，吴石林，薛丽萍，田耀旗，金亚美，杨哪，徐学明，
申请(专利权)人：英都斯特无锡感应科技有限公司，
类型：发明
国别省市：