一種低凝膠強(qiáng)度瓊膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物制劑的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低凝膠強(qiáng)度瓊膠的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]江蘺是多年生的紅藻類海洋植物，是我國繼海帶、紫菜、裙帶菜之后的第四大栽培海藻，作為提取瓊膠的重要原料，江蘺藻富含大量膠質(zhì)，其含量占干重的20%?30%。瓊脂具有很好的膠凝性和凝膠穩(wěn)定性，廣泛用于食品、醫(yī)藥、日用化工、生物工程等許多方面。其中，凝膠強(qiáng)度是衡量瓊膠品質(zhì)的最主要指標(biāo)，低強(qiáng)度凝膠，具有優(yōu)良的分散體系的保護(hù)作用、防止擴(kuò)散作用和改善產(chǎn)品質(zhì)地的效果。高強(qiáng)度的凝膠，具有優(yōu)良的強(qiáng)度、彈性、回復(fù)力、相對透明性、相對滲透性和可逆性等優(yōu)良特性。
[0003]申請?zhí)枮?01210380041.9的中國發(fā)明專利申請公開了一種提高江蘺瓊膠凝膠強(qiáng)度的方法，包括如下步驟:(I)將瓊膠粉末置于蒸餾水中，水浴加熱10-60min至完全溶解，配置成濃度為1.5%的瓊膠溶液，備用；(2)將步驟(I)所得的瓊膠溶液調(diào)節(jié)溶液的pH，在水浴溫度為40-55°C條件下添加轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，攪拌反應(yīng)Ι-lOmin，室溫下靜置使其表面凝固，然后在恒溫條件下凝膠，測定其凝膠強(qiáng)度。該法的優(yōu)點(diǎn)在于用生物法提高凝膠強(qiáng)度，所得瓊膠可放心食用，無毒無害無污染，操作簡單，生產(chǎn)成本低。
[0004]鑒于現(xiàn)代食品工業(yè)門類繁多，如糖果、禽類和肉類罐頭、飲料、果凍、冷飲食品等，它們對瓊膠的凝膠強(qiáng)度及品質(zhì)均有著不同的需求，因此，開發(fā)一種能夠制備不同凝膠強(qiáng)度瓊膠的生產(chǎn)技術(shù)將為瓊膠適應(yīng)不同行業(yè)需求提供新的途徑。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，低凝膠瓊膠強(qiáng)度瓊膠主要通過酸降解法制得，但該方法容易對瓊膠結(jié)構(gòu)造成破壞，重復(fù)操作性差，后續(xù)處理如中和、脫鹽等較為繁瑣，而且易對外圍環(huán)境造成污染。
[0006]瓊膠酶來源廣泛，主要從海洋微生物和海洋食藻動(dòng)物中得到。瓊膠酶可分為α-瓊膠酶和β-瓊膠酶，它們分別作用于瓊膠的α-1，3糖苷鍵及β_1，4糖苷鍵。其中，瓊膠的凝膠強(qiáng)度與化學(xué)結(jié)構(gòu)及其平均分子量有關(guān)，通常凝膠強(qiáng)度隨著瓊膠平均分子量的增大而增加，隨3，6_內(nèi)醚半乳糖和硫酸基含量的增加而降低。有鑒于此，本發(fā)明人研究和設(shè)計(jì)了一種低凝膠強(qiáng)度瓊膠的制備方法，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種低凝膠強(qiáng)度瓊膠的制備方法，通過用堿法改性脫除硫酸基而提高瓊膠強(qiáng)度，通過瓊膠酶對瓊膠進(jìn)行酶法降解得到較低分子量的瓊膠，從而制備出低凝膠強(qiáng)度的瓊膠。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0009]—種低凝膠強(qiáng)度瓊膠的制備方法，包括以下步驟:
[0010]步驟一、纖維素酶處理:稱取江蘺，加入江蘺質(zhì)量20?30倍的水，再加入纖維素酶液，使得在酶處理體系中，纖維素酶的酶活力為3?5U/mL，控溫45?50°C，酶解時(shí)間I?1.5h，酶解完后控凈水分；
[0011 ]步驟二、堿處理:加入江蘺質(zhì)量20?30倍的水，加堿，使得在堿處理體系中，堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5-3.5%,處理時(shí)間2-4h，處理溫度75?85°C ；處理完后堿液回收；
[0012]步驟三、漂洗:加入江蘺質(zhì)量20?30倍的水，分四次進(jìn)行漂洗，分別清洗30min，漂洗過程中攪拌，攪拌速率60?120r/min ；
[0013]步驟四、酸化:加入江蘺質(zhì)量20?30倍的水，酸化時(shí)分別加入硫酸、草酸及EDTA，使在得酸化體系中:硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.015?0.025%、草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.015?0.025%、EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.012?0.015%，酸化時(shí)間20min ；
[0014]步驟五、漂白:加入江蘺質(zhì)量20?30倍的水，加入漂白劑NaClO，使得在漂白體系中，NaClO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05?0.06%，漂白時(shí)間20min ；
[0015]步驟六、漂洗:分二次進(jìn)行漂洗，分別清洗40min，漂洗過程中攪拌，攪拌速率60?120r/min；
[0016]步驟七、煮膠:加入江蘺質(zhì)量6?12倍的水，常壓下煮沸I?2h;
[0017]步驟八、瓊膠酶處理:待江蘺完全煮化后，攪拌使溫度降至40?50°C后，加入瓊膠酶，體系中瓊膠酶活力為3?5U/mL，酶處理時(shí)間1.5?2h，酶處理完后過濾，冷凝；
[0018]步驟九、成品:將冷凝后的瓊膠用油壓脫水，然后將片狀瓊膠置于帶式烘干機(jī)中，調(diào)節(jié)溫度至100°c干燥4?5h，最后在粉碎機(jī)中研磨粉碎并過篩，收集篩過的粉末。
[0019]作為實(shí)施例的優(yōu)選方式，上述步驟一中，纖維素酶處理時(shí)體系中纖維素酶的酶活力為4U/mL，酶處理溫度為48°C，酶解時(shí)間I.2h。
[0020]作為實(shí)施例的優(yōu)選方式，上述步驟二中，堿處理過程中堿的質(zhì)量濃度為3%，處理時(shí)間3h，處理溫度80°C。
[0021]作為實(shí)施例的優(yōu)選方式，上述步驟四中，使得在酸化體系中:硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02 %、草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02 %、EDTA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.013 %。
[0022]作為實(shí)施例的優(yōu)選方式，上述步驟五中，漂白過程中漂白劑NaClO的加入量為0.05%，漂白時(shí)間20min。
[0023]作為實(shí)施例的優(yōu)選方式，上述步驟七中，所述煮膠時(shí)加入的水量為江蘺質(zhì)量的9倍。
[0024]作為實(shí)施例的優(yōu)選方式，上述步驟八中，所述瓊膠酶處理時(shí)體系中的酶活為4U/
mLo
[0025]作為實(shí)施例的優(yōu)選方式，上述步驟八中，所述酶處理時(shí)間為2h，酶處理溫度為45V。
[0026]采用上述的技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0027]1、本發(fā)明開發(fā)了一種降低江蘺瓊膠凝膠強(qiáng)度的方法，可以通過控制瓊膠酶的用量及酶處理時(shí)間制備出不同凝膠強(qiáng)度的瓊膠，滿足國內(nèi)外市場的需求，為食品工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供原料基礎(chǔ)，提升我國食品工業(yè)的競爭力。
[0028]2、本發(fā)明采用微生物酶法來降低江蘺瓊膠強(qiáng)度，該方法操作方便快捷，反應(yīng)易控制，生產(chǎn)成本低，對環(huán)境污染小，避免了化學(xué)改性法由于所用酸堿用量過大而出現(xiàn)對環(huán)境造成污染的現(xiàn)象及后處理繁瑣的缺點(diǎn)；此外，其添加物瓊膠酶是采用微生物大規(guī)模發(fā)酵制備而得，產(chǎn)量高，價(jià)格低廉。這些既滿足現(xiàn)代食品工業(yè)發(fā)展方向，又符合我國節(jié)能環(huán)保的政策要求。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例2的反應(yīng)體系中瓊膠酶活力為3.4U/mL時(shí)，不同酶處理時(shí)間對凝膠強(qiáng)度的影響；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例3的反應(yīng)體系中瓊膠酶活力為5U/mL時(shí)，不同酶處理時(shí)間對凝膠強(qiáng)度的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)施例1
[0032]纖維素酶處理:取25kg江蘺，加入水的量為江蘺質(zhì)量的20?30倍，體系中纖維素酶的酶活力為3?5U/mL，控溫45?50°C，酶解時(shí)間I?1.5h，酶解完后控凈水分。
[0033]堿處理:加入水的量為江蘺質(zhì)量的20?30倍，堿的質(zhì)量濃度為3%，處理時(shí)間3h;處理溫度80°C，處理完后堿液回收。
[0034]漂洗:漂洗時(shí)加入水的量為江蘺質(zhì)量的20?30倍，漂洗分四次進(jìn)行，分別清洗30min，漂洗過程中加攪拌，攪拌速率60?120r/min。
[0035 ]酸化:加入水的量為江蘺質(zhì)量的2 O?3 O倍，酸化時(shí)分別加入硫酸(0.0 15?0.025%)、草酸(0.015?0.025%)』0丁厶(0.012?0.015%)，酸化時(shí)間2011^11。
[0036]漂白:加入水的量為江蘺質(zhì)量的20?30倍，漂白劑NaClO的加入量為0.05?0.06%，漂白時(shí)間20min。
[0037]漂洗:漂洗分二次進(jìn)行，分別清洗40min，漂洗過程中加攪拌，攪拌速率60?120r/
mino
[0038]煮膠:加入水的量為江蘺質(zhì)量的6?12倍，常壓下煮沸I?2h，然后進(jìn)行過濾、冷凝。
[0039]成品:將冷凝后的瓊膠用油壓脫水，然后將片狀瓊膠置于帶式烘干機(jī)中，調(diào)節(jié)溫度至100°C干燥4?5h，最后在粉碎機(jī)中研磨粉碎并過篩，收集篩過的粉末。
[0040]采用恒定壓力破裂法(即水壓法)測得瓊膠的平均凝膠強(qiáng)度為1400g/cm2。
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042]纖維素酶處理:取25kg江蘺，加入水的量為江蘺質(zhì)量的20?30倍，體系中纖維素酶的酶活力為3?5U/mL，控溫45?50°C，酶解時(shí)間I?1.5h，酶解完后控凈水分。
[0043]堿處理:加入水的量為江蘺質(zhì)量的20?30倍，堿的質(zhì)量濃度為3%，處理時(shí)間3h;處理溫度80°C，處理完后堿液回收。