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瓊脂是由某些紅藻產生的一類半乳聚糖復合物,其水溶液是一種優良的凝膠,被廣泛用于微生物培養基的制備(配置固體、半固體培養基)、生化試劑的配制(用于凝膠過濾、凝膠擴散和電泳)以及食品和制藥工業中。可從石花菜(Gelidium spp)和江籬(Gracilaria spp)等紅藻中提取。它含有兩種主要成分-約70%瓊脂糖和約30%瓊脂膠。
瓊脂糖是一種非硫酸化的鏈狀聚合物,由D-半乳糖和3,6-無水-L-半乳糖殘基交替排列而成;瓊脂膠是硫酸化半乳聚糖的混合物,按來源不同,其中還含有葡糖醛酸或丙酮酸。瓊脂有一系列良好的理化和生物學特性。當瓊脂與水混合并加熱至100℃或更高時,可形成透明或半透明膠狀物,待冷卻至40~45℃時,可成為凝膠狀。
在此基礎上再加上其他營養物后,所配制成的固體培養基(含1.5%~2.0%瓊脂)或半固體培養基(含0.5%左右的瓊脂),是微生物學、遺傳學、細胞學和組織培養等實驗室中不可缺少的基本實驗材料。除了極少數微生物如天藍色鏈霉菌(Streptomyces coelicolor)以及某些海洋假單胞菌(Pseudomonas spp)和海洋噬纖維菌(Cytophaga spp)等能降解瓊脂外,其余各種微生物都不能降解它。在用瓊脂配制酸性(pH 6以下)固體或半固體培養基時,必須在中性條件下進行加壓滅菌,等滅菌后再調節到所需的低pH值,以免瓊脂發生水解。
此外,瓊脂在65℃甚至在更高溫度下,除發生部分脫水收縮外,仍可保持性能的穩定性。近120年來,雖使用過大量代用品,例如角叉藻聚糖(卡拉膠),吉蘭糖膠(由假單胞菌產生的胞外多糖),脫乙酰吉蘭糖膠,低甲氧基果膠,多聚醇F127,以及海藻酸膠和硅膠等,但瓊脂仍是微生物學實驗室中難以取代的優良凝膠。
瓊脂粉可用作食品增稠劑,是我國GB2760-1996規定可用于食品的增稠劑,用于果醬、冷飲、罐頭、糖果、糕點、湯羹、冰淇淋、低熱量保健品等;蠶絲上漿劑;緩瀉劑及藥物粘結劑;細菌培養基及固定化酶載體等。干瓊脂以質地柔韌、色澤光亮、干燥體輕、潔白無異味、干凈無雜質、溶化后透明度高者為佳品。被廣泛地應用在食品、飲料、醫藥、化工等工業。
瓊脂在烹飪上的加工較簡單。將其洗凈,按一定比例加入清水或高湯,上火加熱(蒸的效果較好),使其溶化,即可使用。多用于水晶類菜品、甜點及拼盤的底面。如水晶鴨方、水晶肘子、水晶雞條、水晶什錦果盤、桂花凍等。大型拼盤有海南風光、一帆風順、天鵝湖等。
瓊脂粉用途廣泛,如可用于制備卸妝凝膠,包括以下按重量份數計的原料:豬油0.2-0.8份,橄欖油12-18份,甘油3-9份,瓊脂粉0.3-0.9份,蒸餾水12-18份,防腐劑0.1-0.2份,香茅草精油35-40份,維生素B1-4份,維生素E3-8份,異構十六烷12-24份,乙二胺四乙酸鈉15-28份。該卸妝凝膠卸妝效果好,殘留率低,殺菌率高,有效地保護了臉部衛生健康,長期使用,皮膚嫩滑。制備方法簡單易行,適合產業化。
此外,還可用于制備培養基,如制備一種瓊脂糖凝膠基質。
制備方法,包括:按照一定的質量比例和體積比例將水、第一預設濃度的瓊脂粉和第二預設濃度的無機鹽混合,得到第一混合物;將所述第一混合物加熱并攪拌,直至所述第一混合物煮沸且所述瓊脂粉和無機鹽完全溶解,得到第一溶液;
調節所述第一溶液的pH值至第一預設pH值,并將調節pH值后的所述第一溶液倒入容器中,除去氣泡后在室溫中冷卻至固體凝膠狀,得到第一營養層;按照一定質量比例和體積比例將水和第三預設濃度的瓊脂粉進行混合,得到第二混合物;
將所述第二混合物加熱并攪拌,直至所述第二混合物煮沸且所述瓊脂粉完全溶解,得到第二溶液;調節所述第二溶液的pH值至第二預設pH值,并將調節pH值后的所述第二溶液在室溫中冷卻至預設溫度后倒在所述第一營養層上,除去氣泡后在室溫中繼續冷卻至固體凝膠狀,得到第二營養層。
得到的瓊脂糖凝膠基質用于植物無土栽培,具有基質不潑撒,用戶能夠通過基質觀賞到栽培植物的根系,澆水周期靈活,無需經常添加或更換營養成分,提高了用戶體驗,且可重復利用,無毒,成本低的特點。制備工藝如下:
從紅藻類石花菜提取。用水浸泡石花菜除去溶于水的雜質,或用堿液浸泡,除去雜質后,用水洗滌干凈,除去堿液,再用乙酸或硫酸在加壓下于120℃蒸煮,過濾去渣,在15℃下凝固,脫水,干燥即為成品瓊脂粉。
[1] 微生物學詞典
[2] 實用精細化工辭典
[3] 陜西烹飪大典
[4] 吳克.一種卸妝凝膠及其制備方法. CN201510340338.6,申請日20150618