[发明专利]一种超声波辅助透析纯化辛烯基琥珀酸菊粉酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于食品生物技术领域，特别涉及一种超声波辅助透析纯化辛烯基琥珀酸菊粉酯的方法。 

背景技术

菊粉(Inulin)又称菊糖，广泛存在于双子叶植物菊科、桔梗科、龙胆科等科以及单子叶植物百合科、禾木科等多种植物体中，其中以菊芋（含量16％～20％）和菊苣（含量15％～20％）中含量最高。它是由D-呋喃果糖分子（anhydrous fructose units，AFU）以β-(1→2) 糖苷键连接而成的链状多聚果糖，末端以α-(1→2) 糖苷键连接一个葡萄糖残基，聚合度（DP）通常为2～60(平均10～12)，分子量约为3000～5000 u；具有低热量、降血脂、改善肠道菌群和促进矿物质吸收等保健功能，我国和欧盟、日本、美国等许多国家均批准其作为一种新资源食品和安全级食品配料、营养增补剂，目前已被广泛应用在焙烤食品、糖果、乳制品、饮料以及调味料等食品领域。 

天然多糖作为一种生物大分子，其功能活性往往与相对分子质量的大小、结构单元的构成以及糖链上所连接的化学基团有着直接的关系。因而可以利用化学方法对多糖中的羟基、羧基、氨基等基团进行适当分子修饰引入某些基团（如硫酸基、羧甲基、烷基等)使得多糖活性得到增强或具有新活性，这已成为多糖领域研究的热点之一。近年来，为进一步改善和拓展菊粉的功能特性，国内外许多学者先后对菊粉进行过硫酸化、羧甲基化、烷基化等多种化学改性。研究人员发现改性后的菊粉衍生物在引入新的取代基后，其生物活性有一定提高，甚至还具备了抑菌、乳化等新的功能特性，从而使其应用领域得到进一步延伸。 

以菊芋菊粉为原料，以辛烯基琥珀酸酐(octenyl succnic anhydride，OSA)为酯化剂，采用水相法可以制备辛烯基琥珀酸菊粉酯。但反应结束后，反应体系中存在大量的NaCl以及未反应完全的OSA的水解物—辛烯基琥珀酸钠，这些物质的存在会限制辛烯基琥珀酸菊粉酯的应用。因此，在反应结束后必须通过适当的方法除去这些物质。常规的方法是利用50%乙醇和水透析。但这种方法的缺点是耗时长，耗费试剂。 

近年来，超声波技术在食品、医药、化工领域的应用越来越广泛，如活性物质提取、杀菌、蛋白改性及蛋白酶促水解等。但是有关利用超声波技术辅助透析纯化的方法尚未见专利和报道。 

发明内容

本发明的目的是为了克服常规透析方法纯化辛烯基琥珀酸菊粉酯耗时长、耗费试剂等缺点，提供一种快速且节约试剂的纯化辛烯基琥珀酸菊粉酯的超声辅助透析方法。 

  本发明采用的技术方案是：一种超声波辅助透析纯化辛烯基琥珀酸菊粉酯的方法

1）辛烯基琥珀酸菊粉酯的合成：称取一定量菊粉溶于去离子水中配制成25%（w/w）的菊粉液，将菊粉液置于容器中，加热至30℃后，用1%（w/w）NaOH调节反应液至设定pH8.5-9.0，按照OSA与果糖单位（AFU）摩尔比为0.35的比例添逐滴加入OSA。待反应液pH值稳定后再继续进行1h；2）反应结束后，反应液装入截留分子量为2000的透析袋中，首先以4倍体积50%乙醇透析6h，中间换液一次；然后以3倍体积的无水乙醇在超声波清洗机中以400W的功率透析20min；再更换成50%乙醇透析40min，中间换液1次。3）透析后的辛烯基琥珀酸菊粉酯液于35oC烘干，粉碎过100目筛，得到白色粉末状产物。

本发明的优点：超声辅助透析方法在不改变辛烯基琥珀酸菊粉酯结构和不引起酯化产物分解的前提下，用时比常规透析方法缩短约67%，并且节约了乙醇的用量。 

附图说明：

图1为常规透析和超声辅助透析纯化的辛烯基琥珀酸菊粉酯的颗粒形态，a：常规透析纯化的辛烯基琥珀酸菊粉酯的扫描电镜图片 b：超声辅助透析纯化的辛烯基琥珀酸菊粉酯的扫描电镜图片

具体实施方式：

本发明以纯化后的辛烯基琥珀酸菊粉酯中OSA的残留量、以及Cl^-是否有残留来衡量纯化的效果，通过测定不同实施例的取代度以及产物的颗粒形态确定超声处理对产物是否有不利影响。

Cl^-的残留的测定

自透析外液中取水1-2ml，滴加1%硝酸银1-2滴，观察是否有白色沉淀出现来检验是否有Cl^-存在。

OSA的残留量的测定

通过高效液相色谱（HPLC）方法测定OSA残留量：