醛類改性殼聚糖類吸附劑（二）

時間：2023-03-24 13:31:45來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

醛類改性殼聚糖類吸附劑（二）

[db:作者] / 2023-01-05 00:00

④庚醛改性取殼聚糖3.2g溶于2%的醋酸溶液中，攪拌過夜。加入理論量4倍的庚醛，催化劑十二烷基磺酸鈉，100℃溫度下攪拌反應(yīng)8h。用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，用1.5倍庚醛量的10% NaBH4水溶液還原，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h，調(diào)節(jié)pH值至9～10，靜置過夜。抽濾，水洗，乙醇洗，索氏提取24h以上，45℃真空干燥至恒重，得產(chǎn)品N-烷基化殼聚糖衍生物。

⑤戊二醛改性筆者和課題組成員采用反相懸浮技術(shù)，以戊二醛為交聯(lián)劑制備球形殼聚糖珠體，具體過程:在500mL容量的三口燒瓶中，分別加入變壓器油、計算量的Span80和Tween80，開動四葉平槳攪拌器達(dá)300r/min。在強烈攪拌下，緩慢加入80g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的殼聚糖稀鹽酸水溶液。滴完后，使其在該轉(zhuǎn)速下持續(xù)進行2～3h，以形成均勻細(xì)小顆粒。造粒結(jié)束后，緊接著加入適量的戊二醛對聚糖顆粒進行交聯(lián)，先在低溫下分散反應(yīng)，接著升溫交聯(lián)聚合反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，靜置、冷卻，進行抽濾，用蒸餾水、丙酮洗滌至中性，產(chǎn)品在室溫下晾干，稱其質(zhì)量。

在球形殼聚糖珠體的制備過程中的主要影響因素有分散相的種類和用量，分散劑的種類和用量，油水相的質(zhì)量比，殼聚糖溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，交聯(lián)劑的種類和用量，機械攪拌速度，反應(yīng)溫度等。

a.分散相。反相懸浮體系中，分散相保持單體呈懸浮液滴狀，并作為傳熱介質(zhì)，將反應(yīng)熱傳遞除去，分散相應(yīng)與單體相互不相溶并且有一定的密度差，使液滴易于形成并且易于回收。分散相的黏度、密度等物化性質(zhì)直接影響單體的分散情況。反相懸浮體系中溶解相為水溶液，因此選擇油性介質(zhì)為分散相，即將殼聚糖溶液分散在與之不溶的油性介質(zhì)中，形成“油包水”體系。本實驗選擇了煤油、變壓器油、液體石蠟等油相來考察不同分散相對球形殼聚糖珠體得率、粒徑分布的影響及油相回收率的影響。實驗結(jié)果見表4-46。

表4-46 分散相的選擇

可見，三種油相在珠體得率方面，液體石蠟略小，其他分散相相差不多。但在粒徑分布方面，液體石蠟、變壓器油分布窄，但液體石蠟在實驗后的分散相回收損失較大，因此選用變壓器油為分散相。

b.分散劑。反相懸浮體系中，分散劑起著非常重要作用，可以降低表面張力，幫助分散介質(zhì)分散成液滴;又可起保護作用，防止粒子黏并，特別在聚合進行到一定階段時，體系黏度增加，粒子間有黏結(jié)趨向，這時分散劑吸附在粒子表面，起到防黏聚并的作用。而且，在攪拌條件一定時，分散劑的種類、性質(zhì)和用量是控制顆粒特性的關(guān)鍵因素。本實驗選擇了幾種分散劑，實驗結(jié)果見表4-47。

表4-47 分散劑種類對殼聚糖珠體形成的影響

由表4-47可知，分散劑的種類對球形殼聚糖珠體形成的影響較為明顯，不同的表面活性劑調(diào)節(jié)表面張力的能力不同，故對-特定體系采用不同的表面活性劑有不同的分散效果。當(dāng)采用Span80和Tween80時粒徑較為集中，因此選擇用Span80和Tween80為復(fù)合型分散劑。

c.交聯(lián)時間的影響。在交聯(lián)反應(yīng)中，時間是一個十分重要的因素，與溫度、分散劑類型、殼聚糖濃度等有著極其密切的聯(lián)系。交聯(lián)時間短，殼聚糖交聯(lián)不夠，成球效果不好，珠體的硬度不夠。但當(dāng)交聯(lián)時間達(dá)到一定程度時，再提高交聯(lián)時間對提高殼聚糖珠體的成球率無太大用處，反而會加大成本。保持反應(yīng)體系諸條件不變，改變戊二醛交聯(lián)時間，對殼聚糖成球特性進行實驗，結(jié)果列于表4-48。

表4-48 交聯(lián)時間對殼聚糖珠體形成的影響

由實驗結(jié)果可以得出交聯(lián)時間少于2h時，殼聚糖交聯(lián)時間不足，無法成球；而當(dāng)交聯(lián)時間超過3h時，再延長交聯(lián)時間對于殼聚糖的成球并沒有太大的幫助，故實驗應(yīng)選用3h最佳。

d.殼聚糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)。固定液體變壓器油與殼聚糖溶液的質(zhì)量比為2：1，在其他實驗條件不變的情況下改變殼聚糖溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3%、5%、10%進行實驗，結(jié)果見表4-49。

表4-49 殼聚糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對殼聚糖珠體粒徑分布的影響

由表4-49可看到，隨著殼聚糖溶液初始質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，球形殼聚糖珠體的顏色加深，顆粒度增大，但顆粒均勻性和成球性能卻有所降低，這是由于殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，使水相黏度提高，互相聚集不易分散所致。同時由于殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增高使致孔劑等物質(zhì)不易進入球形殼聚糖珠體，使產(chǎn)品多孔性降低，透明度增加，相同量的交聯(lián)劑集中于較小的產(chǎn)品表面積上，而使單位表面積的交聯(lián)劑量增多導(dǎo)致產(chǎn)品色澤變黃。由此可見，要得到粒度均勻，分散性好的多孔性殼聚糖微球，必須控制殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5%左右。

e.機械攪拌速度。反向懸浮聚合要求反應(yīng)器具備剪切分散、循環(huán)混合、傳熱和懸浮等功能，其中攪拌起著重要的作用。攪拌效果是借助于流體在容器內(nèi)的流動而達(dá)到的。攪拌容器內(nèi)流體的流動狀態(tài)與攪拌轉(zhuǎn)有密切關(guān)系。攪拌速度的確定，取決于反應(yīng)體系對攪拌的要求。成球的過程中攪拌的剪切應(yīng)力促進分散液滴，液滴在剪切應(yīng)力、兩相的界面張力和分散劑的分散作用下形成分散與合并的動態(tài)平衡，故提高攪拌速度能明顯增加分散均勻性，降低產(chǎn)品的粒度大小并且能保持產(chǎn)品呈現(xiàn)均勻微球形態(tài)，因此在本實驗中選擇300r/min為實驗的機械攪拌轉(zhuǎn)速。

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