[发明专利]一种葡萄糖基多孔吸水可食用凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种葡萄糖基多孔吸水可食用凝胶的制备方法，首先将无水葡萄糖溶于去离子水中，完全溶解后，依次加入壳聚糖、柠檬酸，进行交联反应，将所得的产物倒入水热釜中，然后置于烘箱中进行充分的水热反应，取出样品，冷却，用去离子水清洗，冷冻干燥后得到产品。本发明采用生物基天然可降解材料——葡萄糖为基体，加入壳聚糖、柠檬酸，进行交联反应，制成无毒、多孔且可食用的吸水凝胶，其不仅可降解、而且可食用并且方便携带。

技术领域

本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种葡萄糖基多孔吸水可食用凝胶的制备方法。

背景技术

凝胶是一种具有交联网络结构的亲水聚合物，可吸收大量水且保持水但不溶于水的高分子或大分子聚集体，它们在水中可迅速溶胀平衡并能保持其形状和三维空间网络结构。一方面，水凝胶在宏观上是固体，有一定形状；另一方面,水凝胶在分子级别上又具有溶液性质,可使水溶性分子扩散进入。水凝胶结构的特殊性,使其广泛用于卫生、农业、园艺等领域。近年来，水凝胶更是出现了一些新的用途，如用于药物的可控载送与缓释、建筑和电缆的密封剂、钻井液填加剂、人造雪以及水果与花卉的储运、包装等。目前水凝胶最大的应用在卫生用品方面,如一次性尿布、纸尿裤、卫生巾等,用量占到水凝胶的80％以上，而广泛应用的合成水凝胶,如交联的聚丙烯酸、聚丙烯酰胺以及水解淀粉接枝聚丙烯腈等,一般都很难被微生物分解。因此，为保护环境,应大力发展可生物降解的水凝胶材料。

另外，在一些极端条件下，水源的稀缺会带给人类很多不便。这就需要一种能够吸水、储水且能食用的凝胶在特殊情况下作为备用水源以备急需。中国专利CN102127234A公开了一种含天然植物多糖的超多孔水凝胶，但是其单体仍采用丙烯酰胺类、丙烯酸类及其衍生物，引发剂为过硫酸按、过硫酸钠、过硫酸钾、N,N,N,N-四甲基乙二胺中的一种或数种，所用的交联剂剂为N,N-亚甲基-双丙烯酞胺、戊二醛、甲醛等等。国外最近报道了大气集水凝胶，即通过从空气中收集水分来生产淡水，从而实现无地理或水文限制的可持续供水。这种超吸湿凝胶，它由吸湿的聚吡咯氯化物渗透在可转换的聚N-异丙基丙烯酰胺的亲水性聚合物网络中，在广泛的相对湿度范围内实现了高效的大气集水。基于这样的设计在网络结构中，吸湿性和亲水性可切换的聚合物分子水平整合实现的协同效应，使凝胶与水分子之间的相互作用可控，同时实现高效的蒸汽捕获，原位水液化，高密度蓄水和快速释水。然而，这些凝胶并没有突破传统吸水树脂的结构，很难作为可食用性的凝胶。但目前具备可食用性能的凝胶，纯粹的天然可降解原料及交联剂凝胶的研究报道并不常见。

发明内容

本发明的目的在于提供一种葡萄糖基多孔吸水可食用凝胶的制备方法，用以解决现有技术中存在的问题，该方法采用生物基天然可降解材料——葡萄糖，制成无毒、多孔且可食用的吸水凝胶，制成的凝胶不仅可降解、可食用而且方便携带。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种葡萄糖基多孔吸水可食用凝胶的制备方法，所述制备方法包括：首先将无水葡萄糖溶于去离子水中，完全溶解后，依次加入壳聚糖、柠檬酸，进行交联反应，将所得的产物倒入水热釜中，然后置于烘箱中进行充分的水热反应，取出样品，冷却，用去离子水清洗，冷冻干燥后得到产品。

优选地，所述无水葡萄糖、壳聚糖、柠檬酸、去离子水的质量比为0.5～1：1～2：1～2：33。

优选地，所述交联反应的时间为15分钟～1小时。

优选地，所述烘箱的温度为95～105℃，所述水热反应的时间为1～3小时。

优选地，为了促进反应，整个反应在磁力搅拌器中进行，进一步地，搅拌的速度为100～300转/分钟。

本发明所涉及的无水葡萄糖分子式为C₆H₁₂O₆，分子量180.16g/mol，是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，能溶于水的多羟基醛，其来源广泛且价格低廉，无毒副作用，在糖果制造业和医药领域有着广泛应用。