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高强度凝花菜胶制备的研究

   2005-10-17 809
核心提示:凝花菜隶属于红藻门、凝花菜科,广泛分布于热带海洋。在我国主要集中分布于海南文昌沿海一带,是保护繁殖的珍贵海藻品种之一。此
    凝花菜隶属于红藻门、凝花菜科,广泛分布于热带海洋。在我国主要集中分布于海南文昌沿海一带,是保护繁殖的珍贵海藻品种之一。此外,广东省的硇洲岛、台湾省南部及海南省临高、琼海、儋州沿海也有分布,但数量极少,没有开采价值。
  文昌市海藻养殖场的工业生产证明,凝花菜是提制琼胶的优质原料,用淡水洗净并经日光漂白的凝花菜,产胶率达38%以上,凝胶强度条状胶600g/ cm2,粉状胶800g/ cm2。近年来,市场上特别是出口市场对琼胶质量的要求越来越高,主要是凝胶强度,一般要求不小于1000g/cm2。我们就提高凝花菜胶的凝胶强度进行了研究,取得了显著的成效,现报告如下:
  一、实验材料和方法
  1.实验材料
  (1)凝花菜,文昌市冠南沿海产,经反复用淡水水洗和日光漂白晒干后入库。
  (2)氢氧化钠、次氯酸钠、草酸均为市售工业级。
  (3)凝胶强度测定器为AG1200琼胶强度测定器,深圳琼胶工业公司生产。
  (4)电热恒温水浴锅,C-86型,广州越秀医疗器械厂生产。
  (5)压力锅,工作压力70±10kpa,安全压力90±10kpa,广东阳江市小刀总厂生产。
  (6)粉压机,XA-1型,江苏姜堰市分析仪器厂生产。
  (7)压榨脱水机,自制,用5t千斤顶压榨税水。
  (8)恒温干燥箱,GZX-OH-40X,上海跃进医疗器械厂生产。
  2.实验方法
  (1)碱处理 称取上述凝花菜25g,在1000ml烧杯里,加500ml不同浓度的NaOH溶液,在水浴锅里加热至一定的温度后恒温不同的时间,捞起洗净至中性,并浸泡2小时,加500ml水,用10mlNaClO漂15分钟,水洗1次,再加10ml10%H2C2O42H2O酸化15-25分钟不等,洗净至中性,并浸泡1小时提胶。
  (2)提胶 将上述酸化漂白处理后的凝花菜,加水1000ml于压力锅中加压提胶至排气30分钟,强制冷却。用一种表面带有毛的工业滤布扭压过滤,凝固,压榨脱水,干燥,粉碎。(水份约11%)。
  (3)凝胶强度测定 称取粉状琼胶1.5g,加水98.5g(即浓度1.5%),在压力锅中加压溶解30分钟,补充蒸发量,然后倒进3个25ml的称量瓶中,20℃冷却10小时,用凝胶强度测定器测定,以g/cm2表示。
  (4)产胶率 产胶率=产品重量÷原料重量×100%
  二、工艺流程
  原料→碱处理→清洗→漂白→清洗→酸化→清洗→提胶→过滤→冷却凝固→压榨脱水→干燥→粉碎。
  三、结果与讨论
  1.碱处理对凝胶强度的影响
  从以上试验结果中可以看出,碱处理可以大幅度提高凝花菜胶的凝胶强度,从原来的800g/cm2提高到1650g/cm2,提高了1倍。用不同的碱浓度对凝花菜进行处理,碱浓度以2.5%和5%最好,强度都为1650g/cm2。浓度继续增大,在15%以后,强度逐渐缓慢下降,但在35%的浓度时,强度仍然可以达到1100g/cm2的高强度。见表1。
  琼胶主要是由琼胶素和琼胶酯组成。琼胶素是由琼胶二糖为基本重复单体的长链结构,即以1,3联接的β-D-半乳糖和1,4联接的α-3,6-内醚-L-半乳糖交替连接起来的长链结构。琼胶酯则是由琼胶二糖的衍生物所构成。各种红藻琼胶中所含的琼胶二糖的衍生物所构成。各种红藻琼胶中所含的琼胶二糖的衍生物各不相同,因而千万各种红藻琼胶性质上也各有差异。琼胶中如果琼胶素含量高,凝胶强度就高,反之,如果琼胶酯含量高,则强度低。琼胶酯中含有较高的硫酸基是造成凝胶强度低的主要原因。碱处理可以除去L-半乳糖或D-半乳糖C6、C3上所带的硫酸基,使之转变为3,6-内醚-L-半乳糖或是,6内醚-D-半乳糖。换言之,也就是使琼胶酯结构转变为琼胶素结构,因而经碱处理后提高了琼胶的凝胶强度。
  从表2可以看出,碱处理的时间对凝花菜胶的强度影响不大,处理1小时,强度就达了1350g/cm2,而处理10小时,强度1450g/cm2,而处理10小时,强度1450g/cm2;处理2-6小时,强度均在1600g/cm2左右。
  碱处理的温度对凝花菜胶强度的影响也较小,虽然处理温度在60-70℃,强度较低些,但仍有1200-1350g/cm2。而处理温度继续上升至100℃,凝胶强度保持在1500-1650g/ cm2 之间,变化不大。见表3。
  2.碱处理对凝花菜胶产胶率的影响
  从试验结果可以看出,凝花菜经碱处理后,产胶率都要比未经碱处理的41.2%低,这是由于凝花菜经热碱处理后,部分胶质溶解在碱液中的缘故,经多次处理后的碱液变稠,可以证明这一点。
  从表1可以看出,碱浓度在2.5%和5%时,产胶率最高,为38.5%左右;碱浓度在10%-25%之间,产胶率基本上没有大的变化,只有碱浓度上升到30%以后,产胶率才较大的下降,浓度35%时,产胶率降至33.6%。
  碱处理的时间在3小时以内,产胶率都较高,达到38.6。以后随着时间的延长,产胶率也逐渐下降,处理10小时,产胶率下降至29.6%,下降的幅度较大,见表2。
    从碱处理的温度来看,温度在70-80℃之间可以获得38.7%-38.6%的高产胶率,温度继续上升达85℃以上,效益可观。
  四、小结
  1.凝花菜经热碱改性处理后,凝胶强度有很大的提高,从原来的800 g/cm2提高到1650 g/cm2,提高了1倍。
  2.凝花菜经热碱改性处理后,产胶率下降的幅度较大。
  3.高强度凝花菜胶碱改性处理的最佳工艺条件为:碱浓度2.5%,时间3小时,温度75-80℃。

 
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