[发明专利]一种介质阻挡放电冷等离子体改性果胶的装置及方法

说明书

本发明属于生物活性多糖制备技术领域，公开一种介质阻挡放电冷等离子体改性果胶的装置，包括：依次相连的第一控制室、溶液准备室、冷等离子体处理室、干燥室和第二控制室，其中：第一控制室用于控制溶液准备室制备均匀的指定浓度的果胶溶液；溶液准备室设有第一电动搅拌器，搅拌分散均匀的果胶溶液通过控制阀门流向冷等离子体处理室；冷等离子体室包括冷等离子体发生装置、过滤网和第二电动搅拌器，冷等离子体处理室与第二控制室相连，第二控制室用于控制冷等离子体处理室中冷等离子体发生装置的工作参数和升降过滤网。本发明的改性果胶装置具备绿色、安全、高效、成本低等优点。本发明还提供一种介质阻挡放电冷等离子体改性果胶的方法。

技术领域

本发明属于生物活性多糖制备技术领域，涉及一种介质阻挡放电冷等离子体改性果胶的装置及方法。

背景技术

果胶是一类植物性多糖类物质，其来源非常广泛，通常大量存在于柑橘、苹果、柚子等果皮中，是果胶最丰富的来源。FAO/WHO食品添加剂联合委员会将柑橘果胶推荐为安全的天然食品添加剂且不限定其每日允许摄入量。目前，果胶已被广泛应用于食品、化妆品、化工、纺织、医药等领域，并且果胶作为一种膳食纤维，有降低血糖、血清胆固醇、刺激巨噬细胞、抗炎、预防癌症等多种生理学和营养作用。现全球果胶年需求量约为4万吨，并且每年都在逐步增长。在我国，果胶的年消耗量大约为5000吨，其中80％依赖进口。

天然果胶的分子量较大，不易被消化，从而限制了其生物功能等多方面的应用，并且在医疗和保健行业，对果胶的酯化度、分子量和半乳糖醛酸含量有较高的要求。因此，对改性果胶的要求，是近年来的热门话题。果胶的改性是以降低分子量和酯化度为主要目的的结构修饰方法。现有果胶的改性方法有化学改性(调节pH、温度条件)、酶改性和热改性(调节温度、气压条件等)。现在市场上大部分的果胶都是由化学改性法制得，但是这种制备方法复杂且对环境伤害较大、过程繁琐复杂且耗时长，而酶改性法不稳定且价格昂贵，对酶的特异性、纯度和活性依赖度较高。热改性法由于对设备要求较高导致生产成本较高。近年来，超声辅助改性果胶也有研究，但与等离子体技术相比，其操作仍较繁琐耗时，需要超声30-150min，调pH，用乙醇进行沉淀透析，再冻干。因此，现有的果胶改性方法都或多或少有不可忽视的缺点。

发明内容

针对现有技术中的缺点和不足，本发明提供一种利用介质阻挡放电冷等离子体改性果胶的装置，属于新型果胶物理改性装置。

本发明还提供一种介质阻挡放电冷等离子体改性果胶的方法。

本发明的一种介质阻挡放电冷等离子体改性果胶的装置采用如下技术方案实现：

一种介质阻挡放电冷等离子体改性果胶的装置，包括：依次相连的第一控制室、溶液准备室、冷等离子体处理室、干燥室和第二控制室，其中：

第一控制室用于控制溶液准备室制备均匀的指定浓度的果胶溶液；溶液准备室设有第一电动搅拌器，搅拌分散均匀的果胶溶液通过控制阀门流向冷等离子体处理室；

冷等离子体室包括冷等离子体发生装置、过滤网和第二电动搅拌器，其中：冷等离子体发生装置包括升降台、两个电极板和介质板，升降台用于根据果胶溶液的浓度调节两个电极板合适的放电间距；第二电动搅拌器使得在进行冷等离子体处理时处理更加均匀，处理完毕后，过滤网升起，处理过后的果胶溶液经过滤后通过管道流向干燥室；

冷等离子体处理室与第二控制室相连，第二控制室用于控制冷等离子体处理室中冷等离子体发生装置的工作参数和升降过滤网。

优选地，第一控制室设置有第一控制盘和第二控制盘，第一控制盘控制去离子水的注入量，第二控制盘控制果胶的加入量。

优选地，两个电极板的放电间距为0-5cm。

优选地，冷等离子体发生装置的处理电压为30-70kV，处理时间为1-4min。

本发明的一种介质阻挡放电冷等离子体改性果胶的方法采用如下技术方案实现：