[发明专利]魔芋葡甘聚糖-金属离子电凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了魔芋葡甘聚糖‑金属离子电凝胶的制备方法，将魔芋精粉洗涤、除杂后，用不同体积分数为的乙醇进行梯度洗脱，得到纯化的KGM粉末，然后将纯化的KGM粉末分散在金属离子液中得到KGM盐水溶胶，最后采用低压低频交流电处理KGM盐水溶胶，于两电极间的气液界面上获得了KGM‑金属离子电凝胶，可以用作粘合剂、薄膜、吸附剂等等。

技术领域

本发明属于多糖凝胶技术领域，具体涉及魔芋葡甘聚糖-金属离子电凝胶的制备方法。

背景技术

凝胶作为新资源食品、食品添加剂、食品基质、软骨支架、药物/营养素载体、包装薄膜等，在食品、生物医学、材料工程等领域中有着广泛的应用。决定凝胶应用的一个关键因素是其稳定性，而稳定性与其结构（如交联点、凝胶强度）密切相关。由于凝胶非平衡、亚稳的本质，其结构很大程度上取决于制备的方法和条件。多糖作为一种天然高分子资源，由于其特殊的凝胶性能和成膜性能，在食品、生物、化工等领域得到广泛的应用。多糖凝胶的制备方法很多，如热诱导、冷诱导、与其他胶体物质复配、离子交联、辐照交联、磁场诱导等。

魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan，KGM），是从植物魔芋块茎中提取制备得到的一种中性多糖，由于其极好的成膜性能、凝胶性能、生物相容性及生物降解性，广泛应用于食品、医药、材料工程等领域。目前，KGM凝胶的形成主要有4种方法：加碱、加硼、与其它胶体复配及直流电诱导。KGM碱凝胶在日本传统地用作膳食食品；硼凝胶在石油工业表现出潜在的应用前景。与其他胶体复配形成的凝胶主要用在果冻的加工、药物的释放以及伤口的敷合方面。而直流电诱导的KGM-钨酸钠凝胶在负载药物、废水处理吸附剂、人工软骨等方面具有潜在的应用前景，而交流电是否能够诱导KGM分子形成凝胶未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种魔芋葡甘聚糖-金属离子电凝胶的制备方法，所述方法利用交流电场在金属离子协同作用下诱导KGM凝胶的形成，为KGM乃至多糖凝胶的开发制备提供一种新的技术手段，对于扩大KGM以及其他多糖的应用范围具有非常重要的意义。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

魔芋葡甘聚糖-金属离子电凝胶的制备方法，包括以下步骤：

1）称取魔芋精粉，用乙醇洗涤3 次，除去水溶性杂质；

2）自然晾干后，用无水乙醚/无水乙醇混合液在38-42℃条件下搅拌7.5-8.5 h脱脂；

3）将脱脂后的样品用蒸馏水配成0.5%（w/v）的水溶胶，离心，除去纤维素及其它不溶性杂质；

4）取上清液，依次用体积分数为50%、75%、95%的乙醇进行梯度洗脱，75-85℃真空干燥，粉碎，得到纯化的KGM粉末；

5）配制一定浓度的金属离子溶液，将上述纯化的KGM粉末分散在金属离子液中，360 rpm磁力搅拌1-1.5 h，置于4℃冰箱中过夜，以确保粒子充分水合、溶胀、分散，得到0.5-1.1% KGM盐水溶胶；

6）将电极插入上述KGM盐水溶胶中，正负电极间的距离为3.5-4.0 cm；

7）采用交流输出装置对上述KGM盐水溶胶施加低压低频交流电，交流电场施加时间控制在30-50min；

8）从溶胶气液界面获得白色的魔芋葡甘聚糖-金属离子电凝胶。

步骤1）所述魔芋精粉为白魔芋精粉、花魔芋精粉或黄魔芋精粉。

步骤1）所述乙醇的体积分数为50%。

步骤2）所述无水乙醚/无水乙醇混合液中，无水乙醚和无水乙醇的体积比为2∶1。

所述魔芋精粉和无水乙醚/无水乙醇混合液的用量比为10 g∶45-55mL。

步骤3）所述离心的转速为15000-17000 r/min ，时间为20-25 min。