Способ получения хитозансодержащего гидрогеля

Изобретение относится к способу производства хитозансодержащих оболочек, в данном случае хитозансодержащего гидрогеля. Способ предусматривает смешивание двух растворов, дегазацию смеси и ее полимеризацию, при этом для получения первого раствора к хитозану или его производным добавляют дистиллированную воду и этилендиамин-N,N,N′,N′-тетрауксусную кислоту, осуществляют перемешивание, после чего вводят кислоту до рН 4,0 и нагревают до растворения, далее добавляют щелочь до выпадения осадка, который отделяют и промывают дистиллированной водой до рН 6,2, добавляют кислоту до его растворения, а потом - щелочь до рН 6,2, затем вводят кислоту до рН 5,6. После чего производят центрифугирование, добавление дистиллированной воды и дегазирование полученного первого раствора под вакуумом. Для получения второго раствора к N,N,N′,N′-тетраметилэтилендиамину добавляют дистиллированную воду, кислоту и персульфат натрия или калия. Изобретение позволяет получить гидрогель с достаточно пластическими свойствами, а также сохранить профилактические и защитные свойства хитозана или его производных в заполимеризованном состоянии.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства хитозансодержащих оболочек для колбасных, кондитерских и других изделий.

Искусственные оболочки успешно заменяют дефицитное естественное сырье, их получают в основном переработкой каллогенсодержащих отходов.

Известен способ изготовления оболочки путем приготовления гомогенной суспензии. Способ применяется в отечественной мясной промышленности. По органолептическим, физико-механическим и физико-химическим показателям оболочка должна соответствовать требованиям и нормам ТУ 9219-094-00008064-96 "Оболочка искусственная белковая "Белкозин". В способе получения оболочки (Техническая инструкция "Белкозин" ОТИ 1,0-4,2 за) готовят гидролизатно-хитозано-пигментную (ГХП) суспензию. Для этого берут из расчета к сухому веществу коллагенового материала гидролизат около 1,6%, хитозан около 0,15%, пигмент около 2%. Вводят в 100 л воды 10% раствор белкового гидролизата, 4% уксуснокислый раствор хитозана и пигментную пасту, например суперконцентрат пигментный универсальный (СКП - УС 704).

Недостатком известного способа является то, что полученные оболочки не обладают достаточными пластическими свойствами.

Известен также способ получения геля на основе хитозана, включающий приготовление раствора хитозана в разбавленной кислоте, смешивание полученного раствора с гидрофобным веществом, перемешивание смеси до получения эмульсии, проведение реакции ковалентной фиксации хитозана в составе эмульсии путем введения в нее бифункционального реагента, способного образовывать поперечные ковалентные сшивки между молекулами хитозана с последующей отмывкой и фильтрацией полученного продукта (авт. свид. СССР N 827492, 07.05.1981 г.). Продуктом данной технологии является сшитый гель на основе хитозана, представляющий собой жесткие микросферические гранулы.

Недостатками данного технического решения является то, что получаемые по данному способу жесткие микрогранулированные гели на основе хитозана являются не подходящими компонентами для пищевых продуктов, т.к. не обладают достаточными пластическими свойствами и не усваиваются организмом.

Кроме того, известные способы не предусматривают наиболее полное использование особенностей хитозана и его производных, соответствующих их биологическим и профилактическим свойствам.

Задачей настоящего изобретения является получение качественного продукта с высокими органолептическими и профилактическими показателями.

Задача решается за счет того, что согласно заявленному способу получения хитозансодержащего гидрогеля осуществляют смешивание двух растворов, при этом для получения первого раствора к хитозану или его производным добавляют дистиллированную воду и этилендиамин-N,N,N′,N′-тетрауксусную кислоту (ЭДТА), осуществляют перемешивание, после чего вводят кислоту до рН 4,0 и нагревают до растворения, далее добавляют щелочь до выпадения осадка, который отделяют и промывают дистиллированной водой до рН 6,2, добавляют кислоту до его растворения, а потом - щелочь до рН 6,2, затем вводят кислоту до рН 5,6, после чего производят центрифугирование, добавление дистиллированной воды и дегазирование полученного первого раствора под вакуумом, а для получения второго раствора к N,N,N′,N′-тетраметилэтилендиамину (TEMED) добавляют дистиллированную воду, кислоту и персульфат натрия или калия. После смешивания двух растворов производят дегазацию полученной смеси и ее полимеризацию.

Таким образом, согласно вышеизложенному способу получают конечный продукт - хитозансодержащий гидрогель.

Полученный по заявленному способу гидрогель может быть использован в качестве оболочек для колбасных, кондитерских и других изделий, а также для медицинских и косметических целей в тех случаях, когда необходимо создать на поверхности кожи защитную оболочку.

Технический результат по данному изобретению состоит в обеспечении возможности изготовления продукта высокого качества, обеспечивающего получение оболочки с высокопластичными свойствами, а также сохранение профилактических и защитных свойств хитозана и его производных в заполимеризованном состоянии.

Были проведены испытания, в результате которых установлено, что оболочкообразующее вещество предлагаемого состава обладает повышенным растяжением и прочностью, что при термической обработке продукта позволяет ей растягиваться в 6 раз без разрыва оболочки, а при охлаждении она образует эластичную пленку, которая обладает прочностью на разрыв 1 кг/см, что позволяет удерживать необходимую форму продукта, хитозан предотвращает развитие микроорганизмов на поверхности продукта, тем самым повышая срок хранения продукта; образовавшаяся пленка обладает герметичным свойством, не позволяющим проникать микроорганизмам к основному продукту, данная пленка позволяет поддерживать влажностный режим, необходимый для готового изделия.

Способ получения хитозансодержащего гидрогеля согласно изобретению иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не охватывают, а тем более не ограничивают весь объем притязаний данного изобретения.

Пример 1.

Готовят первый раствор следующим образом. К 44 г хитозана добавляют 500 мл дистиллированной воды и 2,5 мл этилендиамин-N,N,N′,N′-тетрауксусной кислоты (ЭДТА) и осуществляют перемешивание. Далее вводят соляную кислоту (HCl) до рН 4,0 и нагревают до растворения. Добавляют калия гидроокись (КОН) (щелочь) до выпадения осадка. Полученную суспензию переливают на сито, осадок на сите промывают дистиллированной водой до рН 6,2. Добавляют примерно 25 мл уксусной кислоты до растворения осадка, а потом добавляют КОН (щелочь) до рН 6,2. Затем вводят уксусную кислоту до рН 5,6 и производят центрифугирование для отделения механических примесей. После центрифугирования добавляют дистиллированную воду до общего объема 500 мл. Полученный раствор дегазируют под вакуумом.

Для получения второго раствора берут 75 мкл N,N,N′,N′-тетраметилэтилендиамина (TEMED), добавляют 2 мл дистиллированной воды, 75 мкл ледяной уксусной кислоты и 20 мг персульфата натрия. Производят смешивание второго раствора и 0,04 мл первого раствора, после чего производят дегазацию полученной смеси и ее полимеризацию с получением в результате хитозансодержащего гидрогеля.

Пример 2.

Готовят первый раствор следующим образом. К 44 г хитозана янтарнокислого добавляют 500 мл дистиллированной воды и 2,5 мл этилендиамин-N,N,N′,N′-тетрауксусной кислоты (ЭДТА) и осуществляют перемешивание. Далее вводят аскорбиновую кислоту до рН 4,0 и нагревают до растворения. Добавляют натрия гидроокись (NaOH) (щелочь) до выпадения осадка. Суспензию переливают на сито, осадок на сите промывают дистиллированной водой до рН 6,2. Добавляют аскорбиновую кислоту до растворения осадка, а потом добавляют NaOH (щелочь) до рН 6,2. Затем вводят аскорбиновую кислоту до рН 5,6 и производят центрифугирование для отделения механических примесей. После центрифугирования добавляют дистиллированную воду до общего объема 500 мл. Полученный раствор дегазируют под вакуумом.

Для получения второго раствора берут 75 мкл N,N,N′,N′-тетраметилэтилендиамина (TEMED), добавляют 2 мл дистиллированной воды, 75 мкл кислоты и 20 мг персульфата калия. Производят смешивание второго раствора и 20 мл первого раствора, после чего производят дегазацию полученной смеси и ее полимеризацию с получением в результате хитозансодержащего гидрогеля.

Способ получения хитозансодержащего гидрогеля, характеризующийся тем, что он предусматривает смешивание двух растворов, дегазацию смеси и ее полимеризацию, при этом для получения первого раствора к хитозану или его производным добавляют дистиллированную воду и этилендиамин-N,N,N′,N′-тетрауксусную кислоту, осуществляют перемешивание, после чего вводят кислоту до рН 4,0 и нагревают до растворения, далее добавляют щелочь до выпадения осадка, который отделяют и промывают дистиллированной водой до рН 6,2, добавляют кислоту до его растворения, а потом - щелочь до рН 6,2, затем вводят кислоту до рН 5,6, после чего производят центрифугирование, добавление дистиллированной воды и дегазирование полученного первого раствора под вакуумом, а для получения второго растврра к N,N,N′,N′-тетраметилэтилендиамину добавляют дистиллированную воду, кислоту и персульфат натрия или калия.