[发明专利]一种pH敏感型水凝胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种pH敏感型水凝胶的制备方法。

背景技术

海藻酸钠的钙凝胶具有良好的生物亲和性，被广泛用作控释剂。为改善其控释性能，可对海藻酸钠进行化学改性，或与其他物质进行复配，以减缓水凝胶的溶胀速率。化学改性过程繁琐，且需加入有机试剂，生产成本较高且不利于人体健康。将海藻酸钠与带有相反电荷的高聚物进行复配，可通静电相互作用提高水凝胶网络结构的紧密性，从改善其控释性能，如海藻酸钠与壳聚糖的复合水凝胶。而目前关于采用海藻酸钠与明胶制备复合水凝胶的报道较少。

质量分数较高的海藻酸钠和明胶不易溶解，且溶胶黏度较高，易残留气泡。超声处理可起到促进溶解和消泡的作用，有利于提高生产效率，保证水凝胶的均一性。

目前多采用氯化钙作为海藻酸钠的胶凝剂，但在游离钙的作用下，海藻酸钠成胶过快，易导致水凝胶质地不均，且形态难以控制。本方法采用碳酸钙作为胶凝剂，采用葡萄糖酸内酯作为钙离子的缓释剂，适当减缓海藻酸钠的胶凝速度，延长了倒模的可操作时间。此外，钙离子能够在水凝胶中分布均匀，使水凝胶的质地均一稳定。

发明内容

本发明提供了一种pH敏感型水凝胶的制备方法，目的是改善海藻酸钠钙凝胶的控释性能，并使其具有一定形态。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种pH敏感型水凝胶的制备方法，将海藻酸钠、明胶在超声作用下配成溶胶，加入碳酸钙、葡萄糖酸内酯配成悬浊液，倒入模具后静置成胶。

对上述技术方案的进一步改进：所述溶胶中，海藻酸钠质量分数为1.5%，明胶质量分数为0.9%，溶解温度为60℃，超声功率为400W。

对上述技术方案的进一步改进：所述悬浊液中碳酸钙的质量分数为0.3%，葡萄糖酸内酯的质量分数为0.6%。

对上述技术方案的进一步改进：所述模具的形状可根据生产需求确定，所述成胶温度为4℃。

对上述技术方案的进一步改进：所述pH敏感型型水凝胶质地均一稳定、形态良好，在模拟胃液、小肠液和结肠液中50min后的溶胀率分别为3.28%、26.31%和34.25%。

与现有技术相比，本发明的优点和技术效果是：本发明相比于常规方法，所制备的pH敏感型水凝胶质地均一稳定，具有一定形态，控释性能良好。

添加适量明胶，增加水凝胶的硬度和弹性。

在溶胶过程中进行超声处理，起到促进溶解和消泡的作用，能够提高效率，保证水凝胶的均一性。

采用碳酸钙作为胶凝剂，采用葡萄糖酸内酯作为钙离子的缓释剂。适当减缓海藻酸钠的胶凝速度，延长了倒模的可操作时间。此外，钙离子能够在水凝胶中分布均匀，使水凝胶的质地均一稳定。

本发明有助于深化水凝胶的开发利用。本发明pH敏感型水凝胶质地均一稳定、形态良好，在模拟胃液、小肠液和结肠液中50min后的溶胀率分别为3.28%、26.31%和34.25%。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明：

本发明用于制备pH敏感型水凝胶的海藻酸钠、明胶、葡萄糖酸内酯可以选用市场上公司生产的市售产品。例如：海藻酸钠可选购自青岛明月海藻集团有限公司，明胶可选购自青岛市天新食品有限公司，葡萄糖酸内酯可选购自安徽省兴宙医药食品有限公司。

实施例1

碳酸钙添加试验——碳酸钙质量分数影响pH敏感型水凝胶硬度。溶解温度为60℃，超声功率为400W，葡萄糖酸内酯质量分数为0.6%，成胶温度4℃。

表1碳酸钙质量分数对pH敏感型水凝胶硬度的影响

由表1可知，当碳酸钙质量分数低于0.3%时，pH敏感型水凝胶硬度随碳酸钙质量分数的增加而升高。碳酸钙质量分数高于0.3%时，凝胶硬度变化不大。这说明一定质量分数的碳酸钙有利于提高pH敏感型水凝胶的硬度。

实施例2

葡萄糖酸内酯添加试验——葡萄糖酸内酯质量分数影响钙离子的释放速度，从而影响pH敏感型水凝胶的硬度。溶解温度为60℃，超声功率为400W，碳酸钙质量分数为0.3%，成胶温度4℃。

表2 葡萄糖酸内酯质量分数对pH敏感型水凝胶硬度的影响

由表2可知，当葡萄糖酸内酯质量分数低于0.6%时，pH敏感型水凝胶硬度随碳酸钙质量分数的增加而升高。葡萄糖酸内酯质量分数高于0.6%时，凝胶硬度变化不大。这说明一定质量分数的葡萄糖酸内酯质量分数有利于提高pH敏感型水凝胶的硬度。