本发明涉及一种调节琼脂糖凝胶透明度的方法，属于食品生物化工技术领域。
背景技术：
琼脂是从石花菜科植物和江蓠科植物中提取的多糖产品，主要由琼脂糖和少量硫琼胶组成，其中琼脂糖是琼脂中的中性多糖部分，是构成琼脂产品凝胶、增稠稳定性质的主要成分。琼脂和琼脂糖的提取技术已大规模应用于食品、医药和化工等产业。琼脂糖以其较高的产品纯度、优良的凝胶特性和安全性，在制备分离介质、电泳材料、生物微胶囊等领域得到了广泛应用。但是，由于市场上琼脂糖产品单一，基于琼脂糖衍生物的产品极少，极大限制了琼脂糖应用的进一步开发。针对其在不同领域的应用，对琼脂糖的特性提出不同的要求，因此，对琼脂糖进行衍生化改性，进而改变其应用中的加工特性，对于拓宽琼脂糖的应用具有重要的意义。
鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种调节琼脂糖凝胶透明度的方法，该方法制得的产品在凝胶状态下能够保留较高的透明度。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种调节琼脂糖凝胶透明度的方法，包括如下步骤：
a、将琼脂糖溶于去离子水中，配置成质量浓度为3％～11％(w/v)的琼脂糖溶液，用氢氧化钠溶液调节ph至6.5～10.5；
b、烯基丁二酸酐衍生物添加量为总反应体系体积的1～6％(v/v)，反应前将烯基丁二酸酐衍生物用异丙醇稀释5倍，配置成丁二酸酐衍生物异丙醇溶液。
c、将丁二酸酐衍生物异丙醇溶液滴加至琼脂糖溶液中，控制在1h内加完，反应过程中用氢氧化钠溶液维持体系ph值为弱碱性，保持温度35～55℃；
d、反应结束后，用盐酸溶液调节ph值至6.5-7.0，之后进行洗涤和脱水；
e、脱水后，将产品进行烘干和粉碎，得到产品。
作为本发明的一种优选方式，步骤a和步骤c中氢氧化钠溶液的溶度均为3％(w/v)。
作为本发明的一种优选方式，步骤d中盐酸溶液的溶度为1mol/l。
作为本发明的一种优选方式，步骤d中，采用依次用去离子水和乙醇溶液进行洗涤，乙醇溶液的溶度为80％(v/v)。
作为本发明的一种优选方式，步骤e中烘干温度为45℃。
作为本发明的一种优选方式，所述烯基丁二酸酐衍生物为十二烯基丁二酸酐或辛烯基丁二酸酐。
本发明中，烯基长链的引入阻碍了琼脂糖链氢键的键合，抑制了琼脂糖链双螺旋体束的形成，因此在凝胶态仍然保留了较高的透明度。该方法制备的高透明度产品作为一种功能性的琼脂糖衍生物，为琼脂糖的精深加工及利用，提高琼脂糖的附加值，提供了一条新思路。本发明采用溶剂法实现了琼脂糖的酯化改性，反应条件温和，工艺简单，效率高，易于实现工。本发明的产物较原琼脂糖透明度提高，熔化温度、溶解温度及凝固温度降低，且具有较好的凝胶强度，可作为一种新型增稠剂或乳化剂。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合实施例进行详细阐述。
下列实施例中采用的指标测试方法：
(1)透明度测定
称取一定量的样品配成的质量分数为1％的溶液，置于沸水浴中加热溶解，趁热倒入比色皿中，室温下静置过夜，以去离子水作参比(设去离子水的透光率为100％)，在700nm波长下用分光光度计测定样品的透光率。
(2)凝胶强度的测定
称取1.5g改性样品，加入100ml去离子水，配成1.5％的热溶液。趁热分别倒入三个称量瓶中(高25mm，直径40mm)，待冷却凝固后盖上保鲜膜，于20℃放置15h。然后用凝胶强度测定仪测定凝胶强度，取平均值。
(3)凝固温度的测定
配制浓度为1.5％的样品溶液。取10ml倒入试管(内径15mm)中，通过带孔橡胶塞，插入温度计，使水银球完全浸入溶液。慢慢降低(约1℃/min)琼脂糖溶液温度，至液面凝固不动。记录将试管倾斜90°角，且温度计拔出时液面没有明显变化时的温度。三次实验，取平均值，即样品的凝固温度。
(4)熔化温度的测定(熔点)
配制浓度为1.5％的溶液。取15ml倒入试管(内径22mm)中，通过带孔橡胶塞，插入温度计，使水银球完全浸入溶液。溶液凝固后放置过夜。放1粒直径为3mm的不锈钢珠于凝胶表面，水浴加热，慢慢升高样品凝胶的温度。记录凝胶熔化时，钢珠突然落至试管底部的温度。三次实验取平均值，即样品的熔化温度。
(5)溶解温度的测定
称取0.15g样品于10ml试管中，随后加入10ml去离子水，用玻璃棒搅拌均匀后塞上试管塞，放置于水浴锅中，以1℃/15min的速度升温，观察升温过程中样品的溶解情况，直至摇动试管无颗粒附着，溶液澄清透明，即为样品的溶解温度。
(6)粘度的测定
用去离子水产品配制成1.5％(w/v)的溶液，80℃下用dv-c(1号转子，50rpm)粘度计测定溶液粘度(mpa·s)，稳定30s读数并记录。
实施例1：
称取6g琼脂糖与适量去离子水混合，配成3％(w/v)琼脂糖溶液，用3％的氢氧化钠调节溶液的ph为8.5，于磁力搅拌的条件下，用恒压分液漏斗将8ml十二烯基丁二酸酐(将其稀释在5倍体积的异丙醇中)缓慢滴加至琼脂糖溶液中，控制在1h内加完，反应过程中用3％的氢氧化钠溶液维持体系ph值为8.5，保持温度40℃，搅拌速度350rpm，反应3h。待反应结束后，用1mol/l的盐酸溶液将体系ph调至6.5左右，依次用去离子水和乙醇溶液洗涤，置45℃烘箱内烘干，并将烘干后的产品粉碎、过筛，即得到白色的脂糖衍生物。经测定，凝胶强度223.3g/cm2，凝固温度31℃，熔化温度62.3℃，溶解温度84.6℃，透明度94.5％，黏度7.77mpa·s.
实施例2：
称取22g琼脂糖与适量去离子水混合，配成11％(w/v)琼脂糖溶液，用3％的氢氧化钠调节乳液的ph为8.5，于磁力搅拌的条件下，用恒压分液漏斗将8ml辛烯基丁二酸酐(滴加前，将8ml的辛烯基丁二酸酐稀释在40ml的异丙醇中，下同)缓慢滴加至琼脂糖溶液中，控制在1h内加完，反应过程中用3％的氢氧化钠溶液维持体系ph值为8.5，保持温度40℃，搅拌速度350rpm，反应3h。待反应结束后，用1mol/l的盐酸溶液将体系ph调至6.5左右，依次用去离子水和乙醇溶液洗涤，置45℃烘箱内烘干，并将烘干后的产品粉碎、过筛，即得到白色的琼脂糖衍生物。经测定，凝胶强度338.2g/cm2，凝固温度33℃，熔化温度71.8℃，溶解温度89.8℃，透明度84.4％，黏度7.96mpa·s.
实施例3：
称取10g琼脂糖与适量去离子水混合，配成5％(w/v)琼脂糖溶液，用3％的氢氧化钠调节乳液的ph为6.5，于磁力搅拌的条件下，用恒压分液漏斗将8ml辛烯基丁二酸酐(将其稀释在5倍体积的异丙醇中)缓慢滴加至琼脂糖溶液中，控制在1h内加完，反应过程中用3％的氢氧化钠溶液维持体系ph值为6.5，保持温度40℃，搅拌速度350rpm，反应3h。待反应结束后，依次用去离子水和乙醇溶液洗涤，置45℃烘箱内烘干，并将烘干后的产品粉碎、过筛，即得到白色的琼脂糖衍生物。经测定，凝胶强度692.8g/cm2，凝固温度37℃，熔化温度81℃，溶解温度93.2℃，透明度79.2％，黏度8.7mpa·s.
实施例4：
称取10g琼脂糖与适量去离子水混合，配成5％(w/v)琼脂糖溶液，用3％的氢氧化钠调节乳液的ph为10.5，于磁力搅拌的条件下，用恒压分液漏斗将8ml辛烯基丁二酸酐(将其稀释在5倍体积的异丙醇中)缓慢滴加至琼脂糖溶液中，控制在1h内加完，反应过程中用3％的氢氧化钠溶液维持体系ph值为10.5，保持温度40℃，搅拌速度350rpm，反应3h。待反应结束后，用1mol/l的盐酸溶液将体系ph调至6.5左右，依次用去离子水和乙醇溶液洗涤，置45℃烘箱内烘干，并将烘干后的产品粉碎、过筛，即得到白色的琼脂糖衍生物。经测定，凝胶强度751.6g/cm2，凝固温度37.5℃，熔化温度82℃，溶解温度94.6℃，透明度72.9％，黏度8.86mpa·s.
实施例5：
称取10g琼脂糖与适量去离子水混合，配成5％(w/v)琼脂糖溶液，用3％的氢氧化钠调节乳液的ph为8.5，于磁力搅拌的条件下，用恒压分液漏斗将2ml辛烯基丁二酸酐(将其稀释在5倍体积的异丙醇中)缓慢滴加至琼脂糖溶液中，控制在1h内加完，反应过程中用3％的氢氧化钠溶液维持体系ph值为8.5，保持温度40℃，搅拌速度350rpm，反应3h。待反应结束后，用1mol/l的盐酸溶液将体系ph调至6.5左右，依次用去离子水和乙醇溶液洗涤，置45℃烘箱内烘干，并将烘干后的产品粉碎、过筛，即得到白色的琼脂糖衍生物。经测定辛，凝胶强度692.8g/cm2，凝固温度37℃，熔化温度81℃，溶解温度93.2℃，透明度79.2％，黏度8.7mpa·s.
实施例6：
称取10g琼脂糖与适量去离子水混合，配成5％(w/v)琼脂糖溶液，用3％的氢氧化钠调节乳液的ph为8.5，于磁力搅拌的条件下，用恒压分液漏斗将12ml辛烯基丁二酸酐(将其稀释在5倍体积的异丙醇中)缓慢滴加至琼脂糖溶液中，控制在1h内加完，反应过程中用3％的氢氧化钠溶液维持体系ph值为8.5，保持温度40℃，搅拌速度350rpm，反应3h。待反应结束后，用1mol/l的盐酸溶液将体系ph调至6.5左右，依次用去离子水和乙醇溶液洗涤，置45℃烘箱内烘干，并将烘干后的产品粉碎、过筛，即得到白色的琼脂糖衍生物。经测定，凝胶强度171.7g/cm2，凝固温度29.7℃，熔化温度58.6℃，溶解温度82.7℃，透明度97.5％，黏度7.54mpa·s.
实施例7：
称取10g琼脂糖与适量去离子水混合，配成5％(w/v)琼脂糖溶液，用3％的氢氧化钠调节乳液的ph为8.5，于磁力搅拌的条件下，用恒压分液漏斗将8ml辛烯基丁二酸酐(将其稀释在5倍体积的异丙醇中)缓慢滴加至琼脂糖溶液中，控制在1h内加完，反应过程中用3％的氢氧化钠溶液维持体系ph值为8.5，保持温度35℃，搅拌速度350rpm，反应3h。待反应结束后，用1mol/l的盐酸溶液将体系ph调至6.5左右，依次用去离子水和乙醇溶液洗涤，置45℃烘箱内烘干，并将烘干后的产品粉碎、过筛，即得到白色的琼脂糖衍生物。经测定，凝胶强度576.0g/cm2，凝固温度34℃，熔化温度74.2℃，溶解温度92.6℃，透明度81.3％，黏度8.26mpa·s.
实施例8：
称取10g琼脂糖与适量去离子水混合，配成5％(w/v)琼脂糖溶液，用3％的氢氧化钠调节乳液的ph为8.5，于磁力搅拌的条件下，用恒压分液漏斗将8ml辛烯基丁二酸酐(将其稀释在5倍体积的异丙醇中)缓慢滴加至琼脂糖溶液中，控制在1h内加完，反应过程中用3％的氢氧化钠溶液维持体系ph值为8.5，保持温度55℃，搅拌速度350rpm，反应3h。待反应结束后，用1mol/l的盐酸溶液将体系ph调至6.5左右，依次用去离子水和乙醇溶液洗涤，置45℃烘箱内烘干，并将烘干后的产品粉碎、过筛，即得到白色的琼脂糖衍生物。经测定，凝胶强度234.3g/cm2，凝固温度30.6℃，熔化温度63.6℃，溶解温度83.6℃，透明度91.4％，黏度7.76mpa·s.
本发明中，1％(w/v)表示100ml去离子水中含1g琼脂糖(溶质)，1％(v/v)表示100ml溶剂中含1ml溶质。其中琼脂糖、氢氧化钠溶液以(w/v)计，乙醇浓度以(v/v)计。
本发明的产品形式并非限于本实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。