[发明专利]天然多糖类物质作为吸水剂的用途

说明书

技术领域

本发明涉及天然多糖类物质作为生物基吸水剂的应用，并将此类吸水剂用于脂肪酶催化酯化反应、转酯化反应以及其他用途中。

背景技术

目前市场上的吸水剂虽然种类繁多，但吸水效果都不甚理想。其生产成本高，达到使用寿命后需要废弃，无法再进行废物利用，因此会带来固体废弃物污染。本发明的吸水剂具有卓越的吸水性能以及保存水分的能力。本发明的吸水剂不溶于水和有机溶剂，具有价格低、来源广泛、再生容易以及绿色可降解等优点。

虽然木耳和海带现有技术中已知的具有吸水性的物质，但尚未公开直接将其作为吸水剂的报道，更未见将其作为化学反应中的吸水剂的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种吸水效果好的、并且回收方便，不会造成固体废弃物污染的吸水剂。并可以用于酶催化的酯化反应，另外还可以用作分离介质，也可以用于水溶液的浓缩以及新颖水循环等。

本发明的吸水剂吸水倍数大，可吸水6-9倍（即吸水率为600%-900%），对亲水溶剂有强选择性，水溶胀后有一定的强度和弹性，包型性较好。与文献报道的分子筛（3A）吸水率约14%、硅胶吸水率8%-20%等相比，优势明显，而且有比重轻、硬度低和易悬浮等特点，更显出特色和作为新颖吸水剂的成长性。

本发明的吸水剂再生条件温和，只需要在室温风干即可。而其他一些吸水剂再生困难，如硅胶需要100-120℃的温度进行热脱附，分子筛需要200℃热气吹扫或者降压利用惰性气体反吹才可以实现再生，条件苛刻能耗大。从再生难易程度来看，木耳和海带具有明显的优势，基本没有再生费用。

在酶催化的酯化、转酯化反应中，结合水是影响酶的催化活力、底物专一性、操作稳定性的决定因素。在酯化体系中，水量非常重要：一方面酶需要少量水来维持其活性，另一方面大量水的存在也与许多酶的失活有关，并且水作为酯化反应的产物会影响反应平衡，水的累积会使反应平衡向着水解方向进行。目前，硅胶、分子筛、无水氯化钙、氧化铝等物质均可用作酯化反应的吸水剂，其中最常用的是分子筛；但是其再生困难，脱水太强烈会夺取酶分子的必需水。

通过脂肪酶催化酯化反应，可以制得维生素A棕榈酸异辛酯、多不饱和脂肪酸甘油酯、植物甾醇酯等酯类物质，这些化合物用于食品、保健品以及化妆品等产品质量要求高的领域，在制备过程中通过使用天然多糖类物质作为吸水剂，可以避免在制备过程中引入了对人体有害的物质，提高产品的安全性。通过脂肪酶催化转酯化酯化反应，可以制备生物柴油。

多糖类物质吸水剂在使用多次使用废弃后，可以提取其中的多糖，海带主要为海藻糖，可以用作微囊材料，成膜的材料等。木耳中提取的多糖具有降血脂和降低胆固醇等医疗功效，可以用于医药行业。因此此种吸水剂使用后无固体废弃物产生，符合绿色化学的理念。

可以将此类吸水剂制备成微球，代替硅胶和分子筛等作为吸水剂使用，可以填充在固定化床的反应器中。

此类吸水剂因为对有机溶剂的吸收率较低，可以用于水和可与水混溶的溶剂的分离，是溶剂富集和纯化的新颖功能材料。此吸水剂还可以用于水溶液的浓缩，包括发酵液等的浓缩，对水中溶解和悬浮的污染物的浓缩，如有机酸、金属盐、重金属盐、苯环和杂环化合物、聚合物、颗粒等中的水脱除和区分，可用于回收化学品，改善水质，用于污水处理等与水相关领域中。

此类吸水剂可以用于水的回收和水的净化剂，可以从含水材料中吸水，再以水蒸气放出水并回收，可用于新颖水循环。

具体实施方法

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1：

比较了不同的吸水剂硅胶、分子筛4A、木耳、海带在不同溶剂水、正己烷、异辛烷、正辛酸、乙醇、异辛醇、棕榈酸异辛酯中的吸收性。分别称取木耳、海带、硅胶、分子筛0.500g，浸泡于水、正己烷、异辛烷、正辛酸、乙醇、异辛醇、棕榈酸异辛酯中，浸泡两小时后取出，用滤纸吸干表面液体，然后分别称重，比较吸水剂吸收液体前后的质量变化。

其中m₀代表吸水剂初始重量，m₁代表吸水剂吸水后重量。

可以看出，木耳海带等多糖类物质具有较高的吸水倍率，对底物溶剂的吸收性也很低。

实施例2：

一种合成棕榈酸异辛酯的方法，具体方法步骤如下：