沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖的制備方法，該方法包括制備三乙酰沒(méi)食子酸、制備三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖與制備沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖等步驟，或者包括由沒(méi)食子酸與魔芋葡甘露聚糖制備沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖的步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)方法簡(jiǎn)化了工藝步驟，操作簡(jiǎn)便，成本低、對(duì)環(huán)境污染小。與魔芋葡甘露聚糖相比，本發(fā)明專利技術(shù)制備的沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖水溶膠的粘度為魔芋葡甘露聚糖水溶膠的三倍以上，其出現(xiàn)絮狀沉淀的時(shí)間比魔芋葡甘露聚糖水溶膠長(zhǎng)一倍以上，因此它的粘度和穩(wěn)定性獲得極大的改善，這對(duì)改性魔芋葡甘露聚糖在食品，化工，紡織，醫(yī)藥等技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用具有非常重要的意義。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于食品化工
更具體地，本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
魔芋葡甘露聚糖是一種植物多糖，它是由D-葡萄糖和D-甘露糖以β_1，4糖苷鍵連接起來(lái)的大分子雜多糖，二者摩爾比約為1:1.6，并且每隔約19個(gè)糖殘基連接有一個(gè)乙酉先基(Kenji Maekaji,TheMechanism oflegation ofkonjac mannan,《Agi Biol Chem》， 1974，38⑵315-321 ;鄒新禧、謝美然，魔芋葡甘聚糖的研究進(jìn)展，《現(xiàn)代化工》，1992，(12): 15-17)。魔芋葡甘露聚糖具有優(yōu)良的增稠性及獨(dú)特的膠凝性，在食品、化工、紡織、醫(yī)藥等行業(yè)具有重要用途(趙志峰、雷鳴、盧曉黎，魔芋產(chǎn)品的加工現(xiàn)狀及其發(fā)展前景，《四川食品與發(fā)酵》，2002,38:11-14)。但是，魔芋葡甘露聚糖水溶膠的穩(wěn)定性差(吳紹艷、張升暉、 吳亮，魔芋葡甘聚糖酯化交聯(lián)改性研究，《食品研究與開發(fā)》，2005，26 (3) : 116-118)，粘度保持時(shí)間較短，極大地限制了其更廣泛的應(yīng)用，有必要對(duì)其進(jìn)行改性。現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)和專利報(bào)道了沒(méi)食子酸對(duì)魔芋葡甘露聚糖的酯化改性研究。王文晟等人曾用沒(méi)食子酸直接對(duì)魔芋葡甘露聚糖進(jìn)行干法酯化改性，產(chǎn)物的粘度、成膜性和穩(wěn)定性均有了明顯改善(王文晟、 謝筆鈞、胡慰望等人，沒(méi)食子酸(TNC)對(duì)魔芋葡甘聚糖干法改性的研究，《食品科學(xué)》，1994， 175:3-6)。但由于魔芋葡甘露聚糖空間位阻的存在和沒(méi)食子酸酚羥基易被氧化的特性，使兩者的酯化反應(yīng)難以充分進(jìn)行。CN102627701A公開了沒(méi)食子酸酚羥基經(jīng)乙酰化保護(hù)后制成酰氯，與魔芋葡甘露聚糖的醇羥基通過(guò)親核取代反應(yīng)，得到三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖酯化產(chǎn)物，再經(jīng)醋酸鈉法脫除乙酰基保護(hù)得到?jīng)]食子酰魔芋葡甘露聚糖酯化改性產(chǎn)物。 與魔芋葡甘露聚糖相比，改性產(chǎn)物水溶膠的粘度和穩(wěn)定性均得到一定的改善。由于三乙酰沒(méi)食子酰氯的制備需要使用酰氯化試劑，它們具有很強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)環(huán)境有危害；加之酰氯中間體通常比較活潑，其參與的反應(yīng)需要嚴(yán)格的無(wú)水條件，這些因素都不利于該方法應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)。因此，需要開發(fā)更加簡(jiǎn)單，快捷，成本低且對(duì)環(huán)境污染小的魔芋葡甘露聚糖的沒(méi)食子酸酯化改性方法。本專利技術(shù)人在總結(jié)現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究，終于完成了本專利技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供，該方法更加簡(jiǎn)單，快捷，同時(shí)不影響改性魔芋葡甘露聚糖的性能。本專利技術(shù)是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)首先采用N，N’ - 二異丙基碳二亞胺為縮合劑，在4- 二甲氨基吡啶的催化下，使三乙酰沒(méi)食子酸與魔芋葡甘露聚糖的醇羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，再脫除乙酰基得到?jīng)]食子酰魔芋葡甘露聚糖的改性產(chǎn)物。與將三乙酰沒(méi)食子酸經(jīng)酰氯化后再與魔芋葡甘露聚糖發(fā)生親核取代反應(yīng)的酯化改性方法相比較，上述方法省去了三乙酰沒(méi)食子酸的酰氯化步驟，使三乙酰沒(méi)食子酸與魔芋葡甘露聚糖直接酯化，這樣不僅簡(jiǎn)化了反應(yīng)操作， 而且還避免了酰氯化試劑的使用。在此基礎(chǔ)上，本專利技術(shù)人應(yīng)用縮合劑N，N’ - 二異丙基碳二亞胺和催化劑4- 二甲氨基吡啶使沒(méi)食子酸與魔芋葡甘露聚糖上的醇羥基成功發(fā)生酯化反應(yīng)，只利用一步反應(yīng)便能夠得到?jīng)]食子酰魔芋葡甘露聚糖，省去了沒(méi)食子酸酚羥基的乙酰化保護(hù)和脫保護(hù)過(guò)程，既簡(jiǎn)化了工藝步驟，又避免了醋酸酐和吡啶的使用。本專利技術(shù)所采用方法制得的沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖與采用酰氯法得到的產(chǎn)物在紅外光譜圖、水溶膠的粘度和穩(wěn)定性等方面結(jié)果都很相近。與酰氯法相比，本專利技術(shù)涉及的兩種魔芋葡甘露聚糖的沒(méi)食子酸酯化改性方法簡(jiǎn)化了工藝步驟，特別是一步酯化法具有操作簡(jiǎn)便，成本低且對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)勢(shì)，可以應(yīng)用于規(guī)模化生產(chǎn)，有著較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。本專利技術(shù)涉及一種，該方法包括下述步驟A)制備三乙酰沒(méi)食子酸在無(wú)水吡啶中，醋酸酐、無(wú)水吡啶與沒(méi)食子酸按照摩爾比2飛2飛1在溫度 22 28°C的條件下反應(yīng)l(Tl5h，然后用蒸餾水進(jìn)行稀釋，接著往得到的稀釋液中添加濃鹽酸，將其稀釋液的pH值調(diào)節(jié)到O. 8^1. 2而生成沉淀，經(jīng)分離得到的沉淀物用冷水洗滌，再在溫度10(T105°C下烘干至恒重，這樣得到白色粉末狀的三乙酰沒(méi)食子酸；B)制備三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖魔芋葡甘露聚糖原料用N，N-二甲基甲酰胺溶劑充分溶脹，得到一種魔芋葡甘露聚糖在N，N- 二甲基甲酰胺中的溶脹液；同時(shí)，讓步驟A制備的三乙酰沒(méi)食子酸按照5 10mL/g溶解于N，N- 二甲基甲酰胺中，然后在冰浴下往該三乙酰沒(méi)食子酸溶液中加入N，N’ - 二異丙基碳二亞胺，攪拌混合均勻，在溫度22 28°C的條件下轉(zhuǎn)移到所述的溶脹液中，在這個(gè)溫度下再加入4-二甲氨基吡啶，其中三乙酰沒(méi)食子酸、N，N’ - 二異丙基碳二亞胺與4-二甲氨基吡啶的摩爾比為 1:1. 2^1. 8:0. 08 O. 12 ;三乙酰沒(méi)食子酸與魔芋葡甘露聚糖的質(zhì)量比為I. 6 2. 4:1. O ;接著在N，N’ - 二異丙基碳二亞胺與4- 二甲氨基吡啶的存在下，讓三乙酰沒(méi)食子酸與魔芋葡甘露聚糖在溫度95 11(TC下進(jìn)行酯化反應(yīng)2飛h ;所述反應(yīng)結(jié)束后讓整個(gè)反應(yīng)體系冷卻至室溫，再用O. 8^1. 5倍所述整個(gè)反應(yīng)體系總體積的無(wú)水乙醇進(jìn)行稀釋，劇烈攪拌均勻， 然后進(jìn)行液固分離，分離得到的沉淀物用無(wú)水乙醇洗滌至濾液無(wú)色，接著在在溫度55飛5°C 下烘干至恒重，得到三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖；C)制備沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖按照以mL計(jì)飽和醋酸鈉的無(wú)水乙醇溶液與以g計(jì)三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖的比為4(Γ80，向步驟B)制備的三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖中加入飽和醋酸鈉的無(wú)水乙醇溶液，在室溫下攪拌反應(yīng)O. Cl. 2h，所述反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行液固分離，分離得到的沉淀物用無(wú)水乙醇洗滌至濾液無(wú)色，再在溫度55飛5°C下恒溫干燥，得到所述的沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖。根據(jù)本專利技術(shù)的一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟A)中，醋酸酐、無(wú)水吡啶與沒(méi)食子酸按照摩爾比3 5 :3 5 1在溫度24 26°C的條件下進(jìn)行反應(yīng)ll 13h。5根據(jù)本專利技術(shù)的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟A)中，用于稀釋的蒸餾水的量是所述醋酸酐、無(wú)水吡啶與沒(méi)食子酸總體積的4飛倍。根據(jù)本專利技術(shù)的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟B)中，魔芋葡甘露聚糖原料按照 3^8mL/g用N，N- 二甲基甲酰胺溶劑進(jìn)行溶脹O. 8^1. 2h。根據(jù)本專利技術(shù)的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟B)中，三乙酰沒(méi)食子酸、N，N’-二異丙基碳二亞胺與4- 二甲氨基吡啶的摩爾比為I: I. Γ1. 6:0. 09、. 11 ;三乙酰沒(méi)食子酸與魔芋葡甘露聚糖的質(zhì)量比為I. 8^2. 2:1. O0根據(jù)本專利技術(shù)的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟B)中，三乙酰沒(méi)食子酸與魔芋葡甘露聚糖在溫度98 105°C下進(jìn)行酯化反應(yīng)3 5h。根據(jù)本專利技術(shù)的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟C)中，按照以mL計(jì)飽和醋酸鈉的無(wú)水乙醇溶液與以g計(jì)三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖的比為48 72，向步驟B)制備的三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖中加入飽和醋酸鈉的無(wú)水乙醇溶液，在室溫下攪拌反應(yīng)O.9 I. Ih0本專利技術(shù)還涉及另一種，該方法包括下述步驟魔芋葡甘露聚糖原料用N，N-二甲基甲酰胺溶劑充分溶脹，得到一種魔芋葡甘露聚糖在N，N- 二甲基甲酰胺中的溶脹液；本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖的制備方法，其特征在于該方法包括下述步驟：A)制備三乙酰沒(méi)食子酸在無(wú)水吡啶中，醋酸酐、無(wú)水吡啶與沒(méi)食子酸按照摩爾比2~6：2~6：1在溫度22~28℃的條件下反應(yīng)10~15h，然后用蒸餾水進(jìn)行稀釋，接著向得到的稀釋液中添加濃鹽酸，將其稀釋液的pH值調(diào)節(jié)到0.8~1.2而生成沉淀，經(jīng)分離得到的沉淀物用冷水洗滌，再在溫度100~105℃下烘干至恒重，這樣得到白色粉末狀的三乙酰沒(méi)食子酸；B）制備三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖魔芋葡甘露聚糖原料用N,N？二甲基甲酰胺溶劑充分溶脹，得到一種魔芋葡甘露聚糖在N,N？二甲基甲酰胺中的溶脹液；同時(shí)，讓步驟A制備的三乙酰沒(méi)食子酸按照5~10mL/g溶解于N,N？二甲基甲酰胺中，然后在冰浴下往該三乙酰沒(méi)食子酸溶液中加入N,N’？二異丙基碳二亞胺，攪拌混合均勻，在溫度22~28℃的條件下轉(zhuǎn)移到所述的溶脹液中，在這個(gè)溫度下再加入4？二甲氨基吡啶，其中：三乙酰沒(méi)食子酸、N,N’？二異丙基碳二亞胺與4？二甲氨基吡啶的摩爾比為1:1.2~1.8:0.08~0.12；三乙酰沒(méi)食子酸與魔芋葡甘露聚糖的質(zhì)量比為1.6~2.4:1.0；接著在N,N’？二異丙基碳二亞胺與4？二甲氨基吡啶的存在下，讓三乙酰沒(méi)食子酸與魔芋葡甘露聚糖在溫度95~110℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)2~6h；所述反應(yīng)結(jié)束后讓整個(gè)反應(yīng)體系冷卻至室溫，再用0.8~1.5倍所述整個(gè)反應(yīng)體系總體積的無(wú)水乙醇進(jìn)行稀釋，劇烈攪拌均勻，然后進(jìn)行液固分離，分離得到的沉淀物用無(wú)水乙醇洗滌至濾液無(wú)色，接著在溫度55~65℃下烘干至恒重，得到三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖；C)制備沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖按照以mL計(jì)飽和醋酸鈉的無(wú)水乙醇溶液與以g計(jì)三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖的比為40~80，向步驟B)制備的三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖中加入飽和醋酸鈉的無(wú)水乙醇溶液，在室溫下攪拌反應(yīng)0.8~1.2h；優(yōu)選地，按照以mL計(jì)飽和醋酸鈉的無(wú)水乙醇溶液與以g計(jì)三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖的比為48~72，向步驟B)制備的三乙酰沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖中加入飽和醋酸鈉的無(wú)水乙醇溶液，在室溫下攪拌反應(yīng)0.9~1.1h；所述反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行液固分離，分離得到的沉淀物用無(wú)水乙醇洗滌至濾液無(wú)色，再在溫度55~65℃下恒溫干燥，得到所述的沒(méi)食子酰魔芋葡甘露聚糖。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尹志峰，李松濤，王良友，郝婷，李云峰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：承德天創(chuàng)生物制品有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：