刺麒麟菜提取ι-卡拉胶工艺中碱处理的作用研究.pdf

刺麒麟菜提取1 一卡拉胶工艺中碱处理的作用研究朱敏张立新青岛大学化学化工与环境学院山东青岛2 6 6 0 7 l【摘要】研究以刺麒麟菜为原料生产t 一卡拉胶过程中，碱处理工艺对卡拉胶产率、凝胶性能及化学结构的影响，阐明作用机理，为卡拉胶生产实践提供理论指导。采用不同种类的碱在不用温度条件下以各种浓度处理刺麒麟幕，同时对各l 一卡拉胶产品的产平、凝胶强度进行测定。另外，采用儿色法测定了各t 一卡拉胶产品中的硫酸酯和5，6 一内醚半乳糖含量。结果表明。采用K0H 溶液常温下处理刺麒麟莱，得到的卡拉胶产品具有明显优势；碱处理工艺对凝胶性能有较大的影响，结合化学组成的结果可以看出，碱处理在一定程度上改变了I 一卡拉胶内部的化学结构。【关键词l 刺麒麟莱t 一卡拉胶碱处理中图分类号：0 6 5 8 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 9 4 0 6 7(2 0 l I)0 7 7 0 0 2卡拉胶又名鹿角菜胶、角又菜胶是一类由角叉菜，麒麟菜，沙菜等红藻中提取的水溶性多糖其化学结构为D 一半乳糖和3，6 一内醚半乳糖残基所组成的线性多糖化合物，残基中带有酯式硫酸盐基团。不同的卡拉胶类型均是以l，3-D-D-半乳糖和l，4-Q-D-半乳糖交替连接而成骨架结构但可根据半乳糖中是否含有内醚以及半乳糖上硫酸基的数量和连接位置不同区分为K 一，t 一，Y 一，入一等七种类型。其中具有广泛经济价值是Ka p p a 型(K 一)，I o t a 型(I 一)和l a m b d a 型(入一)，它们都具有凝胶增稠、乳化保湿，成膜及稳定分散等特性。被广泛应用于食品、轻工业、化工和医药等领域【l l。相比其它类型卡拉胶，t 一卡拉胶表现出优异的凝胶特性流变特性以及无可比拟的凝股保水性能，能与其它食品胶共混并有协同增效作用。因此，在食品、医药，日化及其它生产领域有着极为重要的应用。目前我国的卡拉胶生产主要以K 一型卡拉胶为主。由于生产工艺条件等的限制，价值更高且原料丰富低廉的t 一卡拉胶并未形成大规模生产。本文以印尼海域资源丰富的刺麒麟菜为原料，主要研究t 一卡拉胶提取工艺中碱处理过程的作用机理，为生产高性能的I 一卡拉胶提供理论性指导1 材料与方法1 1 材料麒麟菜(E u c h e u m as p i n o s u m)2 0 0 9 年7 月采自印尼海域。氢氧化钾、氢氧化钠间苯二酚、乙缩醛，浓盐酸，果糖，硫酸钠、氯化钡、无水乙醇等试剂均为分析纯。1 2 方法1 2 1 工艺流程刺麒麟菜一洗净晾干一碱液浸泡一浸洗一提胶一精滤一沉淀一千燥一l 卡拉胶产品准确称量洗净晒干的刺麒麟菜原料2 0g，用一定浓度的碱溶液浸泡，一定时间后，滤去碱液。清水洗净藻体至p H 为7。8。将藻体剪碎投入2 5 3 0倍的去离子水中，煮溶，用2 0 0 目尼龙纱布滤去藻渣，经脱水干燥处理后得到成品t 一卡拉胶。1 2 2 常温，高温条件下，采用不同方法对刺麒麟菜进行前处理根据文献查阅得知，卡拉胶提取的碱处理工艺大多为以下几种方式：采用K O H 处理、N a O H 处理和水处理。因此，本文分别在不同温度条件下，采用以上三种处理方法进行对照试验进而优选出最佳处理方法。1 2 2 12 5 温度条件下分别用K O H、N a O H，水对刺麒麟菜进行前处理，考察各卡拉胶产品的产率(Y)和凝胶强度(G)，并进行对比。1 2 2 25 0 温度条件下，分别用K O H、N a O H 水对刺麒麟菜进行前处理，考察各卡拉胶产品的产率(Y)和凝胶强度(G)，并进行对比1 2 2 3 卡拉胶产率测定产率=器熹篙蒜蔫舢水分测定按照行业标准，采用1 0 5 烘箱法测定 2】。1 2 2 4 凝胶强度的测定配制I 一卡拉胶的浓度为2。将杯内溶液倾入3 个结晶皿中，l O 水浴中保温2h 用凝胶强度测定仪测定其凝胶强度，求三次测量平均值(g c m 2)1 2 3 各种前处理方法得到的卡拉胶化学组分分析分别测定各种前处理方法得到的卡拉胶中硫酸基含量，3，扣内醚含量和凝胶强度，并对其内在关系进行分析7 0中国电子商务I2 0 1 1 0 71 2 3 1 卡拉胶中硫酸酯含量的测定I I。采用硫酸钡比浊法测定卡拉胶中硫酸酯的含量1 2 3 2 卡拉胶中3，6 一内醚含量的测定采用闻苯二酚比色法测定卡拉胶中3，6-内醚的含量2 结果与讨论2 1 确定碱试剂的种类经实验得出，常温和高温条件下分别用K O H 处理藻体时，得到的卡拉胶产品，无论是凝胶强度还是产率均明显优于同样条件下采用用N a O H 处理得到的卡拉胶产品。另外高温大大缩短处理时间，强度提高至原来的1 3倍左右，但是产率却降低了I 5 左右。据韩国华等研究表明，此时导致卡拉胶产率降低的原因主要是溶胶现象加剧。用水处理藻体时得到的t 一卡拉胶凝胶强度比采m N a O H 处理后得到的产品降低l 倍左右，比采用K O H处理后得到的产品降低1 8 倍左右，但是产率却分别是它们的1 7 倍和1 3倍。工业化生产t 一卡拉胶时，需要同时从产品品质和产率两个方面来评价工艺的可行性。因此综合考虑t 一卡拉胶的产率和品质两个方面。前处理阶段我们选择常温条件下，对刺麒麟菜藻体采用K O H 溶液处理2 2 碱处理对刺麒麟菜中卡拉胶内部化学组分的影响对刺麒麟菜进行碱处理后，测定提取到的卡拉胶硫酸基含量、3，6 一内醚含量和凝胶强度并对其内在关系进行分析，结果见下表1表1 碱处理对刺麒麟菜卡拉胶凝胶强度、化学组成的影响T a b 1T h ee f f e c to fa l k a l it r e a t m e n to ng e ls t r e n g t ha n dc h e m i c a lc o m p o s i t i o no ft h ec a r r a g e e n a nK O H 浓度()05I O1 52 0凝胶强度(g c m：)2 55 06 27 07 5R S DO 4 1 O 3 2 0 2 8 0 3 6 O 2 2 硫酸基含量()3 0 92 6 72 1 31 9【1 7 9R S D0 9 1 O 3 8 0 2 5 O 2 3 0 3 0 3，6 一A G 含量()2 7 63 1 83 3 43 4 53 4 9R S D0 2 5 0 2 2 O 2 6 O 3 3 0 2 9 注：表l 中的麒辚菜用K O H 干常温下处理6。由上表l 我们可以看出，随着碱浓度增加，硫酸基含量逐渐降低，3，6-内醚含量增高，凝胶强度增加。可以推断，碱处理工艺中。卡拉胶内部分子结构发生了变化，硫酸酯基团在碱试剂的作用下转化成了3，6 一内醚，进而提高了卡拉胶的凝胶强度。1rO H 1J 一【婚0 3 S 0。糖 O a S O图1 碱处理对I 一卡拉胶分子的修饰示意图F i g 1 d i a g r a mo ft h em o d i f i c a t i o no fa l k a l it r e a t m e n tt ol c a n a g e e n a n碱性条件下。卡拉胶分子链上的半乳糖一6-硫酸酯脱去硫酸基转变成3。6 一内醚半乳糖残基(3 6 一A G)，反应式如I 圜1 1 6 1 从而降低了C 6 位上的空间位阻及硫酸基的静电斥力。使4 C l 的构象转化成螺旋亲和型的1C 4 构象m，提高了卡拉胶的凝胶性能。(转下页)万方数据浅谈医院软件的维护问题翟结山东省肥城矿业集团中心医院微机中心山东肥城27 16 0 8【摘要】随着计算机事业的发展，特别是软件逐步趋于一体化的现在。计算机在医院中的应用也逐渐增多，也越来越显示出它的优点医院的软件维护工作也就自然而然的纳入了医院日常工作的规划之内。因此如何对医院软件进行维护，保证医院的计算机系统能够不问断的运行就显得极其重要。本文主要介绍医院软件维护的相关问题。【关键词】医院软件应用软件维护存在问题中图分类号-：T P 3 1 9 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 9 4 0 6 7(2 0 1 U 0 7-7 1-0 1随着计算机技术的发展和卫生事业改革的不断深化，计算机也逐渐在医院的各部门广泛应用，计算机的应用在医院日常工作中不断显示出它的长处，大大的推进了医院工作的现代化进程。由于医院需要要求计算机长时间的运行，提高软件维护的效率与质量则是医院软件维护工作者的艰巨任务，直接影响了计算机的运用效果，因此研究计算机软件维护的技术与方法，保证其不间断运行就对医院的现代化进程有着极为重要的意义。一、软件维护1、网络安全的软件维护工作网络安全工作在医院这样一个特殊的单位就显得十分重要。在软件维护方面。网络安全维护工作主要体现在病毒防治和数据备份工作。病毒防治工作要安装网络版杀毒软件，定时杀毒，以防治病毒对系统破坏。数据备份在医院般是中心机房采用的双机热备份软件，通过双服务器和磁盘阵列以及磁带机来实现。系统管理员需要按时检查数据备份情况，以使得发现问题能够及时处理。2、医院信息系统软件维护各医院都有一套适合本院的信息系统，各子系统软件在交付使用后，软件维护工作就伴随着软件的整个使用过程。软件维护一般可分为改正性维护适应性维护，完善性维护，预防性维护等，这些维护部是为了使得软件更有效的服务医院，充分发挥效能，以推动医院的信息化进程。(1)改正性维护软件的测试没有可能完全找出整个大型软件系统中的所有错误，因此任何大型软件程序在使用过程中都有可能出现错误。比如数据的位数不够；格式不正确；一些功能与实际要求不符等。对这些错误的修正就属于改正性维护。(2)完善性维护软件投入使用之后，医院各个部门会根据自己的实际需要做出一些修改。例如：药品和收费项目价格的调整；统计方法的变动。报表的修改与增删；用户界面欠缺友好等。将这类维护叫做完善性维护(3)适应性维护软件的使用寿命大多都超过了开发时设计的寿命，为适应环境变化对软件进行的修改被称为适应性维护此类维护不常见，但使用得当可很大的提高软件的性能。(4)预防性维护想要改进软件未来的可靠性和可维护性，或者为了给将来的改进提供个良好的基础，可以在权限允许的范围内对其进行某些修改。这类维护是预防性维护，这类维护较少。=、软件维护中存在的问题医院软件维护工作中存在着各种各样的问题，在这里简单介绍以下几个方面：1、技术方面问题(】)软件质量不高。某些软件的质董不高，可维护性较差，而且没有经过必要的软件测试，存在某些问题隐患有些软件的界面欠缺友好，容错性较差，还有些软件欠缺完整，正确详细的文档资料。(2)维护操作不规范。缺乏先进的维护工具与技术，而且软件修改后并没有严格测试。(3)维护工作困难较多。软件愈来愈庞大设计人员和维护人员大多是两班人马且缺乏了解。用户需求的变化，系统运行中可能出现的故障更是不好预测，软件维护人员要在任何情况下判断并排除故障，难度较大2、管理方面问题(1)维护工作欠缺理解。医院领导大多重开发，轻维护。认为软件维护工作是小打小闹。事实上软件维护工作十分辛苦，技术难度不亚于开发。(2)权责不明。不管什么原因只要软件运行不顺利都归咎软件维护人员，甚至是业务处理上的不规范操作，行政管理不协调，均被当作维护人员的过失。维护人员经常收到有些部门提出的软件本身并不能达到的要求。(3)组织管理不力。使用人员从自己的角度考虑问题不积极配合软绰维护人员，导致不必要的问题。(4)行政管理欠佳。管理者对维护工作欠缺理解，软件维护人员队伍得不到保障，维护工作时间不稳定t 维护人员学习进修机会较少。影响了维护技术的提高。三、总论各医院所用的软件系统软件在开发商交付使用后，为了适应医院自身的发展需要和各级政策的要求定期的软件升级和程序改动是无法避免的。只有不断的让软件完善更新，不断的客户化，才能提高软件的工作效率，才能更加满足医院的实际应用，让软件更完美的服务医院，从而推动医院信息化进程。参考文献【1】宾兵漫谈医院软件的维护问题【J】华南国防医学杂志。1 9 9 7，(0 3)【2 1 陈敏医院信息系统软件的维护方法【J】医学信息，2 0 0 4，【1 1)【3】刘东梅浅谈疾病预防控制中心计算机网络维护工作【J】科技风，2 0 0 8。(0 8)【4J 刘晓瑜谈医院计算机网络维护工作 J J 医学信患，2 0 0 7，(0 2)【5】武志红医院计算机网络维护的体会【J】中医药管理杂志，2 0 0 8。(0 8)【6】王淮龙，袁磊浅谈医院计算机网络维护工作J 中国医疗前格，2 0 0 7 13)。(接上页)上述实验数和有关研究表明：碱处理工艺中，t 一卡拉胶凝胶强度的提高是由于碱性条件下，卡拉胶的化学结构发生变化，碱试剂对卡拉胶分子进行修饰的结果。参考文献【I】宁发子，何新益殷七荣。等卡拉胶的特性与应用f J l 食品工业，2 0 0 2 3)：3 0-3 2f 2】中华人名共和国国家标准，食品添加荆一卡拉胶I M】北京：中国标准出版社，1 9 9 4【】薛垮，张立新苔海绵T e n d a n i as p 多糖及其中硫酸裉含量的测定【J】青岛大学学报(公程技术版)，2 0 0 6，2 1(4k2 5 2 8【4】范晓。严小军，韩丽君海藻化学分析方法【M】青岛：学苑出版社1 9 9 5 13 5-13 7【5】韩国华李海霞，吴杨桦菲律宾刺生麒麟菜提取t 一卡拉股的工艺探讨【J】食品与机械。2 0 0 1，8 3(3)：3 1-3 2f 6】纪明侯海藻化学f M】北京：科学出版社2 0 0 4 1 1 9-1 3 2【7】I a i l lD D a v i dR A f f i n i t Yi n t e r a c t i O I l Sb e t w e e na g a r o s ea n dp 一1，4-9 1 y c a r l$：am o d e lf o rp 0 1 y s a c c h a r i d ea s s o c i a t j 0 1 1 5i na 1 8 a Ie e l lw a l l s【J】C a r b o h y d r a t eP o l y m e r s。1 9 8 7，(7)：1 8 3 基金项目山东省自j l!科学基金面上项目(z R20 09 B M0 18)山东省青年基金Z R 2 0 0 9 F Q 0 2 2)2 0 1 1 0 7 中国电子商务_ I7 1万方数据刺麒麟菜提取-卡拉胶工艺中碱处理的作用研究刺麒麟菜提取-卡拉胶工艺中碱处理的作用研究作者：朱敏，张立新作者单位：青岛大学化学化工与环境学院,山东,青岛,266071刊名：中国电子商务英文刊名：DISCOVERING VALUE年，卷(期)：2011(7)参考文献(7条)参考文献(7条)1.宁发子;何新益;殷七荣 卡拉胶的特性与应用期刊论文-食品工业 2002(03)2.中华人名共和国国家标准.食品添加荆一卡拉胶 19943.薛峰;张立新 苔海绵Tendania sp多糖及其中硫酸根含量的测定期刊论文-青岛大学学报(公程技术版)2006(04)4.范晓;严小军;韩丽君 海藻化学分析方法 19955.韩国华;李海霞;吴杨桦 菲律宾刺生麒麟菜提取-卡拉胶的工艺探讨期刊论文-食品与机械 2001(03)6.纪明侯 海藻化学 20047.lain D;David R Affinity interactions between agarose and-1,4-glycans:a model for polysaccharideassociations in algal cell walls 1987(07)本文链接：http:/