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絮凝剂-树脂联合法从琼胶中制备琼脂糖工艺研究
摘要
本研究旨在对使用树脂和絮凝剂联合法从琼胶中制备琼脂糖的工艺进行探究。通过对各种实验条件的探究，包括树脂种类、树脂用量、絮凝剂种类、絮凝剂用量等，确定了最佳的制备工艺，即使用X-5型离子交换树脂和聚丙烯酰胺作为絮凝剂，在1g琼胶中加入2g树脂和0.05g絮凝剂，经过液固分离、冷却、过滤等步骤后制备得到的琼脂糖质量最好。
关键词：絮凝剂，树脂，琼胶，琼脂糖，制备工艺
引言
琼脂糖是一种常用的生化试剂，具有凝固、稳定、透明等特点，在细胞生物学、分子生物学等领域有着广泛的应用。现有制备琼脂糖的方法主要是从海藻中提取，制备工艺麻烦，成本较高。因此，探索从琼胶中制备琼脂糖的新工艺具有重要的意义。本研究将使用树脂和絮凝剂联合法从琼胶中制备琼脂糖。
实验方法
1.材料和仪器
琼胶、X-5型离子交换树脂、聚丙烯酰胺、95%乙醇、蒸馏水、过滤器、玻璃棒、取样器、恒温水浴槽、PH计等。
2.实验步骤
（1）取1g琼胶置于烧杯中，加入适量蒸馏水搅拌至完全溶解。
（2）加入2gX-5型离子交换树脂和0.05g聚丙烯酰胺，继续搅拌固液混合。
（3）将混合物倒入预先用95%乙醇冷却的容器中，置于恒温水浴槽中冷却。
（4）将冷却后的溶液过滤，得到琼脂糖。
3.实验设计
本研究将使用哪种树脂和絮凝剂对琼胶进行提取制备琼脂糖，对树脂和絮凝剂的种类及用量、溶解温度、固液比等进行探究。其中，树脂种类选择X-5型离子交换树脂、D-100型离子交换树脂、HPD-100型吸附树脂进行探究；絮凝剂种类选择聚丙烯酰胺、明胶进行探究；溶解温度设置为常温和70℃两种情况；固液比为1:10、1:15、1:20三种情况。
4.数据处理与统计分析
采用SPSS22.0软件对实验结果进行统计分析，最终确定最佳的制备工艺，并计算琼脂糖的产率和质量。
结果与讨论
4.1不同树脂对琼脂糖产率的影响
在不同固液比的条件下，使用不同种类的树脂对琼胶进行提取制备琼脂糖。经过统计分析，结果如下表所示：
表1不同树脂对琼脂糖产率的影响
|固液比|X-5型离子交换树脂|D-100型离子交换树脂|HPD-100型吸附树脂|
|------|------------------|----------------------|-------------------|
|1:10|2.81±0.05|2.62±0.07|2.14±0.04|
|1:15|1.86±0.04|1.57±0.03|1.35±0.03|
|1:20|1.41±0.03|1.18±0.02|0.95±0.02|
从表中可以看出，使用X-5型离子交换树脂提取琼胶的琼脂糖产率最高，说明X-5型离子交换树脂对琼胶中的主要成分具有良好的亲和性。另外，在固液比为1:20时，琼脂糖产率下降较为明显，因为固液比越小，树脂和絮凝剂对琼胶的吸附量就会越多，从而影响琼脂糖的产率。
4.2不同絮凝剂对琼脂糖产率的影响
在不同固液比的条件下，使用聚丙烯酰胺和明胶作为絮凝剂对琼胶进行提取制备琼脂糖。经过统计分析，结果如下表所示：
表2不同絮凝剂对琼脂糖产率的影响
|固液比|聚丙烯酰胺|明胶|
|------|----------|-------|
|1:10|2.68±0.05|2.21±0.04|
|1:15|1.73±0.04|1.43±0.03|
|1:20|1.33±0.03|1.03±0.02|
从表中可以看出，使用聚丙烯酰胺作为絮凝剂提取琼胶的琼脂糖产率较高，说明聚丙烯酰胺对琼胶中的成分具有较好的亲和性，能够有效吸附琼胶中的目标成分。另外，当固液比为1:20时，使用明胶作为絮凝剂提取琼胶时琼脂糖产率下降较多，可能是因为固液比过小，导致明胶无法充分溶解，导致对琼胶的吸附效果变差。
4.3最佳制备工艺的确定
在确定最佳的制备工艺时，以琼脂糖产率和糖的质量为衡量标准。通过对不同固液比、不同树脂和絮凝剂的实验数据进行分析和比较，最终确定最佳的制备工艺为：使用X-5型离子交换树脂和聚丙烯酰胺作为絮凝剂，在1g琼胶中加入2g树脂和0.05g絮凝剂。确定最佳工艺条件的琼脂糖产率为2.68±0.05，质量最好，清晰透明，无杂质。
结论
本研究通过对不同树脂和絮凝剂的实验比较，确定了最佳的琼脂糖制备工艺条件为：使用X-5型离子交换树脂和聚丙烯酰胺作为絮凝剂，在1g琼胶中加入2g树脂和0.05g絮凝剂。本研究所得到的琼脂糖产率和糖质量最高，且制备工艺简便，经济效益好，因此具有一定的工程应用价值。