[發明專利]一種殼聚糖-木聚糖美拉德反應產物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310205285.8
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103304682A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王小英;羅玉瓊;凌云志;孫潤倉;林文勝;蔡濟海
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08;A23L3/3562
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

技術領域

本發明屬于生物質利用的技術領域，具體涉及一種堿性多糖殼聚糖與木聚糖之間的美拉德反應產物的制備方法及反應產物作為食品防腐劑的應用。

背景技術

半纖維素作為一種可再生的天然生物高分子材料，具有潛在的商業價值。半纖維素分子中含有大量的羥基，可以對半纖維素進行多種化學改性——醚化、酯化、磺酰化、接枝等，從而改善其性能（如阻隔性、結晶性、溶解性、親水性）。除羥基之外，半纖維素中另一含量較多的功能基團是羰基。因而，其在食品包裝材料和包覆膜等方面的應用日益受到廣泛的重視。

殼聚糖是甲殼素脫乙酰化的產物，是一種無毒并能生物降解的高分子，它的成模型和抗菌性作為一種潛在性食品防腐劑備受人們的關注，但是單獨的殼聚糖在防止氧化酸敗方面是無效的，所以對其進行化學改性是十分重要的。殼聚糖的氨基基團可進行簡單的可選擇性化學改性，如schiff堿、酰基化、羥基化。

一些美拉德反應產物（MRPs）表現出優異的抗氧化性能和抗菌性效果，MRPs能改善乳液性能等。然而，大多數的研究僅限于蛋白質和多糖之間或氨基多糖和單糖之間的反應，由于高分子之間的不混溶性，在多聚糖之間的美拉德反應還很少。此外，由于木聚糖只能溶于堿溶液中，而殼聚糖只能溶于稀酸中，他們之間的反應難以控制。因此，殼聚糖的美拉德反應目前還難以進行。

發明內容

本發明提供了一種殼聚糖-木聚糖美拉德反應產物及其制備方法。將殼聚糖和木聚糖分別溶于同一種溶劑——離子液體中，完全溶解后混合均勻，在微波輻射儀中進行反應，可得到殼聚糖-木聚糖美拉德反應產物。

本發明具體通過以下技術方案實現：

一種殼聚糖-木聚糖美拉德反應產物的制備方法，包括如下步驟：

（1）將殼聚糖和木聚糖分別溶于同一種離子液體中，直至完全溶解；

（2）在攪拌條件下使上述兩種液體混合均勻，通N₂排除反應體系中的氧氣，在微波輻射下，在100～120℃反應；

（3）反應結束后，取出樣品立刻在冰浴中冷卻5～15min，用乙醇清洗反應產物，真空干燥后即得到殼聚糖-木聚糖美拉德反應產物。

優選地，所述離子液體為氯化1-丁基-3-甲基咪唑。

優選地，步驟（2）所述反應體系中殼聚糖的質量分數為0.4～1.0%，木聚糖的質量分數為0.2～1.2%。

優選地，步驟（2）所述微波輻射的功率為700～900W。

優選地，步驟（2）所述反應時間為50～70min。

優選地，所述殼聚糖的粘度為100-200cps，脫乙酰度≥85%；木聚糖純度≥85%。其中木聚糖約為87.8%，阿拉伯糖約為9.3%，葡萄糖約為0.8%，葡萄糖醛酸約為2.0%。

上述方法制備出的殼聚糖-木聚糖美拉德反應產物具有較好的抗氧化性和抗菌性，可以作為食品防腐劑應用。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

（1）殼聚糖和半纖維素都是可再生資源，都是從廢棄物提取的，主要是它們之間的混溶性比較差，此外半纖維素支鏈比較復雜的原因，限制了它的應用。本發明將殼聚糖和木聚糖兩種多糖溶于同一種溶劑——離子液體中，使得他們之間的美拉德反應能夠順利進行，從而復合獲得具有抗菌防腐性能的美拉德產物，可以達到廢物利用的目的。

（2）所制備的殼聚糖-木聚糖美拉德反應產物具有較好的抗氧化性能和抗菌性能，可用于天然食品防腐劑。

附圖說明

圖1為本發明實施實例1～3的美拉德反應產物的抑菌效果圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但不限于此。

實施例1

用兩只燒杯分別稱取50g和25g離子液體（氯化1-丁基-3-甲基咪唑），稱取0.5g純化的殼聚糖和0.5g木聚糖分別加入上述離子液體中，邊加熱邊溶解。等到完全溶解后，將上述兩溶液完全混合，攪拌均勻，通N₂排除體系中的氧氣，在微波輻射條件700W，100℃下進行反應70min后取樣。樣品取出后立刻在冰浴中冷卻5min，用乙醇清洗反應產物，真空干燥后即可得到殼聚糖-木聚糖美拉德反應產物。

實施例2