高透明度瓊脂的制備工藝研究

1234*倪 輝1234朱艷冰1234肖安風(fēng)1234李清彪1234

(1.集美大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,福建廈門(mén) 361021;2.福建省食品微生物與酶工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建廈門(mén) 361021;3.廈門(mén)市食品生物工程技術(shù)研究中心,福建廈門(mén) 361021;4.廈門(mén)南方海洋中心海藻資源化深加工利用利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建廈門(mén) 361021)

瓊脂又名瓊膠,是從江蘺等紅藻中提取出來(lái)的一種多糖[1],是目前世界上用途最廣泛的海藻膠之一[2]。瓊脂是以多糖的形式存在于紅藻細(xì)胞壁的細(xì)胞間隙中,可加熱水提取并脫水制備而得[3]。經(jīng)對(duì)瓊脂的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)研究之后,發(fā)現(xiàn)瓊脂是由瓊脂糖和瓊脂膠兩部分組成[4],其中具有凝膠作用的是瓊脂糖,而瓊脂膠沒(méi)有凝膠作用。目前,瓊脂廣泛應(yīng)用于食品、生化醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中。在食品行業(yè)中,瓊脂主要用于制作果凍、酸奶、軟糖、冰激凌和蛋黃醬穩(wěn)定劑、面包膨松劑,以及增加飲料食品粘度、賦予粘滑口感、或作為食品包裝材料等作用[5-6]。在生物醫(yī)藥領(lǐng)域,瓊脂主要應(yīng)用在凝膠電泳、色譜分離、細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)菌檢驗(yàn)等方面[7]。

透明度是瓊脂產(chǎn)品的重要品質(zhì)指標(biāo),其對(duì)微生物菌落觀察的準(zhǔn)確性具有重要影響,并且是決定飲料和果凍產(chǎn)品透明度的關(guān)鍵因素。雖然人們對(duì)瓊脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究,但對(duì)瓊脂透明度的影響因素及控制透明度的技術(shù)尚未充分研究。目前,人們常采用增強(qiáng)瓊脂親水性的方式來(lái)增加其透明度,如烷基化法、羧烷基化法和縮水甘油醚改性法等。烷基化法與羧烷基化法只有在特定位置的C上取代的衍生物才有效增強(qiáng)其親水性。在縮水甘油醚改性法中,瓊脂分子支鏈性質(zhì)不同會(huì)直接影響改性后的親疏水性[8]。這些弊端導(dǎo)致瓊脂產(chǎn)品的透明度不穩(wěn)定,影響了果凍等食品的品質(zhì)及微生物菌落觀察的穩(wěn)定性。目前,國(guó)外已經(jīng)生產(chǎn)制備了質(zhì)量穩(wěn)定的高透明度瓊脂,但國(guó)內(nèi)尚未研究該類(lèi)技術(shù),導(dǎo)致相關(guān)產(chǎn)品大量依賴(lài)進(jìn)口[9-10]。

基于以上研究現(xiàn)狀,本論文通過(guò)對(duì)各類(lèi)瓊脂的質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析,確定高透明度瓊脂的質(zhì)量指標(biāo);在此基礎(chǔ)上,采用在羧甲基化法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),因?yàn)檫@種方法作為C2羧烷基,其取代反應(yīng)是隨即進(jìn)行的,不會(huì)改變瓊脂基本骨架結(jié)構(gòu),是最有效的引入親水基團(tuán)的改性方法[11]。但羧甲基化法在提高透明度的同時(shí),會(huì)使瓊脂的凝膠強(qiáng)度下降明顯,所以實(shí)驗(yàn)以普通國(guó)產(chǎn)瓊脂為原料,將透明度和凝膠強(qiáng)度同時(shí)作為質(zhì)量指標(biāo),對(duì)制備高透明度瓊脂工藝進(jìn)行研究,以開(kāi)發(fā)達(dá)到或超過(guò)國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品透明度質(zhì)量指標(biāo)并且保持高凝膠強(qiáng)度的瓊脂產(chǎn)品,為高透明度瓊脂的國(guó)產(chǎn)化提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

國(guó)產(chǎn)瓊脂(包括瓊脂17090201、瓊脂BD18062702、瓊脂BD18041704、瓊脂18040302、瓊脂LX18020701、瓊脂JKW18020703、瓊脂JKW18030201、瓊脂GF8017121805、瓊脂GF8018020803、瓊脂BD18040302等) 福建綠麒食品有限公司;NaBH4、無(wú)水Na2SO4國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;進(jìn)口瓊脂A1296、A6606 Sigma有限公司;氯乙酸 成都艾科達(dá)化學(xué)試劑有限公司;NaOH、冰醋酸、乙醇、95%酒精 西隴化工股份有限公司。

FE20K型酸度計(jì) 瑞士梅特勒-托利多公司;BS233S 型電子天平 北京德國(guó)賽多利科學(xué)儀器有限公司;MS-H-Pro+型加熱磁力攪拌器 北京大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;7200型分光光度計(jì) 上海尤尼柯儀器有限公司;WSB-2白度儀 上海昕銳儀器有限公司;WNB22型數(shù)顯恒溫水浴鍋 上海美墨爾特貿(mào)易有限公司;ZXRD-B5210烘箱 上海智城分析儀器制造有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 國(guó)產(chǎn)瓊脂和進(jìn)口高透明度瓊脂的品質(zhì)指標(biāo) 對(duì)比分析瓊脂BD18062702、瓊脂BD18041704、瓊脂18040302、瓊脂Sigma A6066、瓊脂Sigma A1296的凝膠強(qiáng)度、透明度、濁度和白度,找出透明度最高的瓊脂產(chǎn)品及其品質(zhì)參數(shù),并分析其他瓊脂與高透明度瓊脂的品質(zhì)差異。

1.2.2 高透明度的瓊脂制備工藝 將25 g瓊脂17090201(凝膠強(qiáng)度1188.0 g/cm2、透明度89.2%),37.5 g無(wú)水Na2SO4、4.3 g NaBH4和14 g NaOH分散于200 mL水中,50 ℃攪拌20 min;再加入200 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液,攪拌45 min;加入適量氯乙酸,在適當(dāng)?shù)臏囟认聰嚢璺磻?yīng)一定時(shí)間后抽濾去除反應(yīng)液,濾渣用1000 mL水?dāng)嚢枨逑?次至pH為7.0～8.5,再次分散在1000 mL水中,并用冰醋酸調(diào)節(jié)pH,攪拌30 min,抽濾去除水后用1000 mL乙醇浸泡30 min,抽濾去除乙醇,65 ℃干燥120 min,粉碎過(guò)80目篩備用。

1.2.3 瓊脂及氯乙酸加入方式對(duì)瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度的影響 試驗(yàn)兩種瓊脂加入的工藝:(a)先溶解試劑再加入瓊脂粉的工藝:將無(wú)水Na2SO4、NaBH4、和NaOH溶解后,再加入瓊脂粉。(b)先加入瓊脂粉再溶解其他試劑:將瓊脂粉與無(wú)水Na2SO4分散在水中后,再加入NaBH4和NaOH。

對(duì)比兩種氯乙酸加入的工藝:工藝Ⅰ:將0.36 g/g氯乙酸溶于10 mL水中,每隔5 min分四次等量加入,每次加入0.25 mL。工藝Ⅱ:將0.36 g/g氯乙酸溶于10 mL水中,每隔10 min分兩次等量加入,每次加入5 mL。

浮游動(dòng)物樣品采集，數(shù)量及生物量計(jì)算均參照《淡水浮游生物調(diào)查技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行[3]。各常規(guī)理化因子包括氨氮（NH3-N）、水溫（WT）和透明度（SD）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、總磷（TP）、總氮（TN）、葉綠素 a（Chla）、溶解氧（DO）測(cè)定均參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版)進(jìn)行檢測(cè)。

按照1.2.2的工藝分別采用上述瓊脂及氯乙酸加入方式,進(jìn)行交叉組合,在50 ℃反應(yīng)50 min,用冰醋酸調(diào)節(jié)pH=6.0后清洗干燥,制備得到反應(yīng)后的四種樣品。樣品A采用工藝Ⅱ(b);樣品B采用工藝Ⅰ(b);樣品C采用工藝Ⅱ(a);樣品D采用工藝Ⅰ(a)。測(cè)定各樣品的瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度。

1.2.4 反應(yīng)溫度對(duì)瓊脂透明度和凝膠強(qiáng)度的影響 將無(wú)水Na2SO4和NaOH等試劑溶解后,再加入瓊脂17090201,并取0.38 g/g氯乙酸溶于10 mL的水中,分成兩份間隔10 min添加進(jìn)入反應(yīng)體系。按照1.2.2的工藝分別在40、45、50、55 ℃的條件下反應(yīng)50 min,用冰醋酸調(diào)節(jié)pH=6.0后清洗干燥,制備得到反應(yīng)后的樣品,測(cè)定各樣品的瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度。研究反應(yīng)溫度對(duì)瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度的影響。

1.2.5 氯乙酸添加量對(duì)瓊脂透明度和凝膠強(qiáng)度的影響 將無(wú)水Na2SO4和NaOH等試劑溶解后,再加入瓊脂17090201,并分別取0.34、0.36、0.38、0.40 g/g 氯乙酸溶于10 mL的水中,分成兩份間隔10 min添加進(jìn)入反應(yīng)體系。按照1.2.2的工藝。在50 ℃反應(yīng)50 min,用冰醋酸調(diào)節(jié)pH=6.0后清洗干燥,制備得到反應(yīng)后的樣品,測(cè)定各樣品的瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度。研究氯乙酸添加量對(duì)瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度的影響。

1.2.6 反應(yīng)時(shí)間對(duì)瓊脂透明度和凝膠強(qiáng)度的影響 將無(wú)水Na2SO4和NaOH等試劑溶解后,再加入瓊脂17090201,并取0.38 g/g氯乙酸溶于10 mL的水中,分成兩份間隔10 min添加進(jìn)入反應(yīng)體系。按照1.2.2的工藝在50 ℃的條件下,分別反應(yīng)20、35、50、65 min,用冰醋酸調(diào)節(jié)pH=6.0后清洗干燥,制備得到反應(yīng)后的樣品,測(cè)定各樣品的瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度。研究反應(yīng)溫度對(duì)瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度的影響。

表1 國(guó)產(chǎn)瓊脂和進(jìn)口高透明度瓊脂的質(zhì)量對(duì)比Table 1 Comparison of the qualities of domestic agars and imported high-transparent agars

注:同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著差異(P<0.05);表2同。1.2.7 清洗pH對(duì)瓊脂透明度和凝膠強(qiáng)度的影響 將無(wú)水Na2SO4和NaOH等試劑溶解后,再加入瓊脂17090201,并取0.38 g/g氯乙酸溶于10 mL的水中,分成兩份間隔10 min添加進(jìn)入反應(yīng)體系。按照1.2.2的工藝在50 ℃的條件下反應(yīng)50 min,用冰醋酸分別將體系pH調(diào)到4.0、5.0、6.0、7.0。然后清洗干燥,制備得到反應(yīng)后的樣品,測(cè)定各樣品的瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度。研究不同pH對(duì)瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度的影響。

1.2.8 不同原料瓊脂對(duì)高透明度瓊脂凝膠強(qiáng)度、透明的和濁度的影響 分別取25 g不同批次的原料瓊脂(瓊脂LX18020701、瓊脂JKW18020702和瓊脂JKW18030201),在氯乙酸添加為0.38 g/g(間隔時(shí)間10 min分兩次添加)的情況下,50 ℃反應(yīng)50 min,用冰醋酸調(diào)節(jié)pH=5.0后清洗干燥,制備得到反應(yīng)后的樣品,測(cè)定各樣品的凝膠強(qiáng)度、透明度與濁度。

1.2.9 指標(biāo)測(cè)定

1.2.9.1 透明度的測(cè)定 稱(chēng)取1.5 g瓊脂倒入500 mL的燒杯內(nèi),加入100 mL水,加熱至沸騰使瓊脂完全溶解,補(bǔ)足加熱損失的水份,冷卻至85 ℃,倒入比色皿中,用蒸餾水調(diào)零,在750 nm下測(cè)定透明度(T)。

1.2.9.2 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定 稱(chēng)取1.5 g瓊脂樣品,置于500 mL的燒杯中,加入100 mL水,加熱至沸騰使瓊脂完全溶解,補(bǔ)足加熱損失的水份,倒入培養(yǎng)皿中,冷卻凝固后用保鮮膜包裹防止水分流失,室溫冷卻12 h,采用水壓法測(cè)定凝膠強(qiáng)度[12]。

1.2.9.3 白度的測(cè)定 將瓊脂樣品過(guò)80目篩,用白度儀測(cè)定白度。

1.2.9.4 濁度的測(cè)定 稱(chēng)取1.5 g瓊脂樣品,置于500 mL的燒杯中,加入100 mL水,加熱至沸騰使瓊脂完全溶解,補(bǔ)足加熱損失的水份,冷卻至85 ℃,倒入測(cè)試瓶中至刻度線(xiàn)位置,用濁度儀測(cè)定濁度[13]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)采用3次平行實(shí)驗(yàn),平均值為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。采用WPS軟件進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算,用 SPSS Statistics 20.0(IBM)軟件進(jìn)行顯著性分析(P<0.05)。

2 結(jié)果與討論

2.1 國(guó)產(chǎn)瓊脂和進(jìn)口高透明度瓊脂的品質(zhì)指標(biāo)分析

由表1可知,通過(guò)對(duì)不同瓊脂產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)瓊脂(瓊脂BD18062702、瓊脂BD18041704、瓊脂18040302)透明度小于90%,凝膠強(qiáng)度在1100～1500 g/cm2之間,濁度在50 NTU以上,白度均小于55%。兩種Sigma高透明度瓊脂的透明度顯著高于(P<0.05)國(guó)產(chǎn)瓊脂,濁度和凝膠強(qiáng)度顯著低于(P<0.05)國(guó)產(chǎn)瓊脂;其中高透明瓊脂SigmaA1296透明度為94.4%,濁度為17 NTU,白度為66.74%,凝膠強(qiáng)度為685.2 g/cm2;高透明度瓊脂SigmaA6066的透明度為92.3%,濁度為21.1 NTU,白度為65.61%,凝膠強(qiáng)度為801.5 g/cm2。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn),進(jìn)口高透明度瓊脂的透明度、濁度、白度和凝膠強(qiáng)度分別達(dá)到92%、21 NTU、66%、801.5 g/cm2左右,為滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)需要,國(guó)產(chǎn)高透明瓊脂至少需滿(mǎn)足上述指標(biāo)。

表1的結(jié)果同時(shí)表明,瓊脂產(chǎn)品的濁度和白度與透明度變化趨勢(shì)相同,凝膠強(qiáng)度則與透明度變化相反。相關(guān)研究表明,當(dāng)瓊脂中含有較多親水基團(tuán)時(shí),瓊脂分子可結(jié)合更多的水分子,其形成雙螺旋結(jié)構(gòu)趨勢(shì)減弱,而伸展分散的趨勢(shì)增加,因此,對(duì)光折射減弱,透明度變高,凝膠強(qiáng)度變低[10]。因此,在瓊脂分子中引入親水基團(tuán)是提高瓊脂透明度的主要方法途徑。

2.2 瓊脂及氯乙酸加入方式對(duì)瓊脂凝膠強(qiáng)度和透明度的影響

根據(jù)瓊脂加入反應(yīng)體系的時(shí)間及氯乙酸加入模式(速度)不同進(jìn)行羧甲基化反應(yīng),共制備得到4種樣品(表2);它們的凝膠強(qiáng)度沒(méi)有顯著差異,但透明度差異顯著(P<0.05),其中D樣品(先溶解試劑、再加入瓊脂粉,氯乙酸等分兩次添加)透明度最高。

表2 瓊脂及氯乙酸加入方式對(duì)透明度與凝膠強(qiáng)度的影響Table 2 The effect of agar and chloroacetic acid addition on the transparency and gel strength

在羧甲基化反應(yīng)過(guò)程中,無(wú)水Na2SO4主要作為多糖溶解的抑制劑。瓊脂加入反應(yīng)體系的時(shí)間對(duì)其溶脹性有顯著影響,從而會(huì)影響瓊脂與氯乙酸的反應(yīng)速度。氯乙酸是羧甲基化的反應(yīng)試劑,加入過(guò)快,瓊脂內(nèi)外反應(yīng)不均勻,加入過(guò)慢,會(huì)被堿中和而失去反應(yīng)效率,氯乙酸加入速度是影響氯乙酸反應(yīng)效率的重要因素。

在氯乙酸添加工藝相同的條件下,先配反應(yīng)溶液后加入瓊脂的制備樣品(樣品D)透明度顯著高于(P<0.05)先加入瓊脂后配反應(yīng)溶液制備得到的樣品(樣品A)。這是由于樣品瓊脂與無(wú)水Na2SO4混合后,再加入水配制反應(yīng)溶液將導(dǎo)致無(wú)水Na2SO4在瓊脂表面形成水合硫酸鈉[14],使瓊脂顆粒與氯乙酸分子隔離,導(dǎo)致反應(yīng)不均勻或阻斷了反應(yīng)的進(jìn)行。在瓊脂加入時(shí)間相同的情況下,樣品D的透明度大于樣品C,說(shuō)明將氯乙酸等分成兩次添加相比于等分成4次添加的反應(yīng)效率跟高;其原因可能是將氯乙酸分成4次添加,在反應(yīng)體系中濃度低,容易被堿中和至有效反應(yīng)濃度值以下[11],導(dǎo)致反應(yīng)速度慢。

通過(guò)以上試驗(yàn),確定瓊脂羧甲基化反應(yīng)配料的工藝為:將無(wú)水Na2SO4和NaOH等試劑溶解后,再加入瓊脂粉,并將反應(yīng)用的氯乙酸等分成兩份間隔10 min添加進(jìn)入反應(yīng)體系。

2.3 反應(yīng)溫度對(duì)瓊脂透明度和凝膠強(qiáng)度的影響

反應(yīng)溫度是影響瓊脂羧甲基化速度的重要因素[14],因此會(huì)影響?hù)燃谆磻?yīng)后瓊脂的透明度。從圖1中可以看出,隨著反應(yīng)溫度不斷上升,瓊脂透明度逐步增加,凝膠強(qiáng)度不斷降低。這是因?yàn)榉磻?yīng)溫度的升高使分子運(yùn)動(dòng)加劇,增加了氯乙酸分子與瓊脂分子有效碰撞幾率,增加羧甲基化反應(yīng)速率[15]。此外,在高溫下進(jìn)行羧甲基化將導(dǎo)致過(guò)渡羧甲基化,最終使瓊脂失去凝膠性[16-17]。圖1顯示,當(dāng)反應(yīng)溫度大于50 ℃后,雖然羧甲基化后瓊脂透明度還不斷上升,但凝膠強(qiáng)度降至有效凝膠強(qiáng)度值(800 g/cm2)以下,故綜合考慮,采用50 ℃的反應(yīng)溫度。

圖1 反應(yīng)溫度對(duì)瓊脂凝膠強(qiáng)度、透明度的影響Fig.1 Effects of reaction temperatureon gel strength and transparency

2.4 氯乙酸添加量對(duì)瓊脂透明度和凝膠強(qiáng)度的影響

如圖2所示,隨氯乙酸用量不斷增加,瓊脂膠強(qiáng)度逐漸下降,而透明度則逐漸升高。這是由于氯乙酸用量增加使羧甲基程度不斷增高,在瓊脂分子骨架上引入了更多的親水基團(tuán),從而導(dǎo)致瓊脂凝膠強(qiáng)度下降、透明度升高[18]。當(dāng)氯乙酸添加量為 0.38 g/g 時(shí),反應(yīng)后瓊脂透明度為96.8%,凝膠強(qiáng)度為861.3 g/cm2;氯乙酸添加量為 0.40 g/g時(shí),反應(yīng)后瓊脂的透明度為 96.7%,凝膠強(qiáng)度為648.2 g/cm2,低于有效凝膠強(qiáng)度值。因此,選擇氯乙酸添加量為 0.38 g/g。

圖2 氯乙酸添加量對(duì)凝膠強(qiáng)度和透明度的影響Fig.2 The effect of chloroacetic acid contenton the gel strength and transparency

2.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)瓊脂透明度和凝膠強(qiáng)度的影響

相關(guān)研究表明,反應(yīng)時(shí)間對(duì)羧甲基化反應(yīng)具有重要影響,反應(yīng)時(shí)間短時(shí),氯乙酸無(wú)法與瓊脂分子充分反應(yīng),導(dǎo)致羧甲基化反應(yīng)不能徹底進(jìn)行[19]。如圖3所示,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間由20 min逐漸增加到50 min時(shí),透明度呈上升趨勢(shì)。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到50 min時(shí),瓊脂透明度達(dá)到最高,凝膠強(qiáng)度為842.4 g/cm2。但隨著反應(yīng)時(shí)間增加到65 min時(shí),瓊脂透明度和凝膠強(qiáng)度同時(shí)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),這主要是副反應(yīng)及羧甲基化反應(yīng)過(guò)度。因此,選取反應(yīng)時(shí)間為50 min。

2.6 清洗體系pH對(duì)瓊脂透明度和凝膠強(qiáng)度的影響

pH對(duì)瓊脂性質(zhì)影響很大,它可以直接影響著瓊脂的凝膠強(qiáng)度[20]。如圖4所示,當(dāng)清洗溶液pH=5時(shí)凝膠強(qiáng)度與透明度達(dá)到了最大值,當(dāng)pH<5時(shí),瓊脂的凝膠強(qiáng)度出現(xiàn)了大幅度下降,這與劉汶甲等[21]的研究結(jié)果一致,因?yàn)閜H能夠影響瓊脂分子間氫鍵的形成和瓊脂分子中的鹽橋狀態(tài)[22]。當(dāng)pH>5時(shí),瓊脂的凝膠強(qiáng)度也隨pH升高而降低,因?yàn)殡S著pH上升,增加了帶負(fù)電子硫酸酯基團(tuán)的斥力,這一結(jié)果與Norziah等[23]在研究卡拉膠和瓊脂混合凝膠的質(zhì)構(gòu)特性中所得的結(jié)論相似。因此,在清洗后用冰醋酸將體系pH調(diào)整為5.0。

表3 高透明度瓊脂制備工藝穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果Table 3 The repeatability of process for preparation high transparency agar

圖3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)凝膠強(qiáng)度和透明度的影響Fig.3 The effect of reaction timeon gel strength and transparency

圖4 pH對(duì)凝膠強(qiáng)度和透明度的影響Fig.4 The effect of pH on gel strength and transparency

2.7 不同批次原料瓊脂對(duì)高透明度瓊脂凝膠強(qiáng)度、透明的和濁度的影響

對(duì)三個(gè)不同批次的瓊脂原料進(jìn)行高透明度瓊脂制備實(shí)驗(yàn),氯乙酸添加量0.38 g/g,反應(yīng)溫度為50 ℃,反應(yīng)時(shí)間為50 min,清洗后調(diào)節(jié)pH=5.0后干燥粉碎,各樣品品質(zhì)測(cè)定結(jié)果如表3所示,計(jì)算后得到三個(gè)不同批次的樣品其凝膠強(qiáng)度均值為1095.2 g/cm2,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.8%;透明度均值為96.5%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%;濁度均值為8.9 NTU,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1%。以上結(jié)果說(shuō)明優(yōu)化的工藝制備得到高透明度瓊脂相關(guān)指標(biāo)具有良好的穩(wěn)定性且與進(jìn)口高透明度瓊脂指標(biāo)一致。

3 結(jié)論

國(guó)產(chǎn)瓊脂與進(jìn)口高透明度瓊脂產(chǎn)品的主要質(zhì)量差異是:國(guó)產(chǎn)瓊脂的透明度與白度低,濁度高;采用羧甲基化工藝提高瓊脂透明度,優(yōu)化的工藝條件為:氯乙酸添加量0.38 g/g,反應(yīng)溫度50 ℃,反應(yīng)時(shí)間50 min,調(diào)節(jié)pH=5.0后清洗干燥。用此工藝制備高透明度瓊脂,透明度為96.5%±0.6%,凝膠強(qiáng)度為(1095.2±19.8) g/cm2,濁度為(8.9±0.1) NTU,結(jié)果穩(wěn)定,且指標(biāo)優(yōu)于進(jìn)口高透明瓊脂。因此,本項(xiàng)目建立了穩(wěn)定生產(chǎn)高透明度瓊脂的工藝,為提高國(guó)產(chǎn)瓊脂的價(jià)值提供了技術(shù)參考。