瓜耳果粉及其制备方法技术

技术编号:1556340 阅读:179 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
制备瓜耳果粉的方法,其特征在于,它包括下面的步骤: (a).用酸处理瓜耳胶碎片; (b).用水一次或多次洗涤酸处理过的碎片;和/或用一种碱性水溶液中和; (c).用碱性水溶液处理碎片; (d).用水洗涤碎片; (e).用含水的醇溶液使碎片脱水。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的主题是,若它以溶入水中的形式存在,它是一种具有高粘度的透明溶液,此时尽管只进行粗泛的纯化,此方法亦可提供很好的纯瓜耳果粉产率。由纯瓜耳果粉得到的高粘度的透明溶液特别是在食品工业中具有很大的意义。瓜耳果粉在纺织和炸药领域中用作增浓剂,在造纸工业中用作粘结剂,在采矿时作为凝结剂并在天然气和石油开采时、在医药和化妆品领域中用作辅剂,并在食品领域和在食品工艺中用作增浓剂,乳化剂和(助-)稳定剂。在医药例如维生素中使用瓜耳果粉喷雾包衣以提高其贮存稳定性。此外在喷撒液中使用瓜耳果粉保证一种近乎有效物质的单分子分布和一种由此改良的均匀的吸收,这种吸收在哮喘剂和各种各样的抗过敏剂的情况下是所期望的。由于纯瓜耳果粉的极微量的蛋白质含量,不存在对载于这种物质上的药物形成过敏反应的危险。在此领域中的其他用途是缓释片的配制和用作降低胆甾醇水平的制剂。在医药领域中,瓜耳果粉在照影剂中也用作乳化剂和稳定剂。此外因为瓜耳果粉的构成单元。即所谓的半乳甘露聚糖不被人类的胃酶和肠酶侵蚀,所以瓜耳果粉也是理想的节食制剂。这一点是可以期待的,因为在人的消化系统直至结肠中既不存在β-甘露聚糖酶,也不存在α-半乳糖苷酶,这二种酶是分解这种构成单元所必需的。因为瓜耳果粉的构成单元不进入人的新陈代谢过程,所以根本不必认为瓜耳果粉是卡路里载体或卡路里提供者。因为瓜耳果粉由完全中性的多糖、更精确地说由半乳甘露聚糖构成,它既不具有糖醛酸也不具有其他的离子基团,从生理的观点看,它们是完全安全的物质。它用作食品添加剂的另一优点是具有完全味觉中性的。这可用于生产降低了卡路里或降低了脂肪的食品或饮料,这种食品或饮料经常为消费者感到“清淡”。向这种产品中添加瓜耳果粉,将赋予它们一种较为奶油状的稠度。在制造果汁时使用瓜耳果粉,会使果浆再悬浮均匀,在布丁和奶油甜食品中用作增浓剂、在冰激凌、Milchhakes(一种牛奶食品),汽酒和类似产品中用作稳定剂。对传统的瓜耳果粉制剂只记录了与生物聚合物吨(Xanthan)的低分子的相互作用。在混合这两种胶体时,虽然出现了一种协同的粘度增高,但如卡如宾发生的那样,角豆核粉和吨没有出现一种特定的凝胶生成。若对由本专利技术的瓜耳果粉和吨以1∶1的比例组成的混合物加热并在4℃(冰箱温度)进行冷却时,则生成一种凝胶。这种由瓜耳果粉和吨组成的组合物的优点在于,由这两种组分组成的凝胶在体温时融化,并因此它特别适合于在制备凝胶状食品,在施用栓剂药物和类似的药物时作为载体物质。此外瓜耳果粉和吨在制备色拉调味品时共同用作助稳定剂,因为若单独使用这种组合物时,它是抗酸的,这与瓜耳果粉相反。瓜耳果粉是由瓜耳豆(Cyamopsis tetragono-bolus)的胚乳制取的。瓜耳果粉在很大程度上由半乳甘露聚糖组成,也就是说由多糖组成,其在1→4方向上的主链是通过β-糖苷的键连结并由甘露糖构成的,它经第一个OH-基与半乳糖相连结。未取代的与以半乳糖取代的甘露糖的比例约为2∶1,其中取代的单元不是严格交替排列的,而是两组或三组排列在多半乳甘露聚糖分子中。瓜耳胶-半乳甘露聚糖以很小的浓度与水可形成高粘度的溶液。通常商业的瓜耳果粉在水中的1重量%溶液产生的粘度约为3000至6000mPa·s。基于化学上的和生化上的不同,瓜耳胶-半乳甘露聚糖分为在冷水中溶解的、热水中溶解的和不溶解的半乳甘露聚糖。为制取和纯化瓜耳果粉,将瓜耳胶-种子进行机械处理,其中得到约35份不纯的瓜耳胶-胚乳壳皮(Guar-Endospermhalften)和约60份瓜耳胶胚芽粉。瓜耳胶胚芽粉主要由种子的胚芽、剥落的豆壳皮和少量的胚乳部分组成。胚乳完全包住胚芽并且它自身又由种子壳包围着。富蛋白的、类似糊状的细胞层包着胚乳,其细胞与胚乳是紧密啮合的。这种富蛋白层靠着种子壳。这种不纯的胚乳壳皮可进一步机械纯化并得到不同质量的碎片,这基于其蛋白含量,其通过酸不可水解的组分(A.I.R.)以及壳皮含量。这种在专业圈内通常称为“碎片”在概念上是与“胚乳壳皮”同义。虽然瓜耳果粉作为增浓剂已有广泛的用途,但仍然希望改善它的纯度和与此相关的、它的物理和生理的性能。特别是对于其在食品领域中的应用,瓜耳果粉的纯度具有很大的重要性。更好地利用胚乳的主要组分同样是值得追求的,因此在相应的工业部门愈来愈多地使用胚乳主要组分来代替在水中透明溶解的纤维素衍生物或其他的多糖或在水中透明溶解的合成聚合物。若将加工成粉的、现时在市场上可得到的、由纯瓜耳果粉组成的产物在25℃或86至89℃溶入水中10分钟,则得到浑浊液。若用高离心力(>35,000Xg)将这种溶液的不溶物质甩出,则证实有23-35%的瓜耳果粉是由甩出物组成的。显微观测表明,这种甩出的物质主要由壳皮碎片、蛋白质体、不溶的周缘细胞、完好的且未打开的内部胚乳细胞和其它的相对于种子而言的碎片不纯物组成。瓜耳果粉的化学衍生化作用(醚化作用,羟基-丙基化,阳离子化等)能制备在水中具有显著改善了的溶液性能的产物,并由此产生更高的溶液透明度。为取得纯的瓜耳果粉,至今使用的方法之一是使用氯化的溶剂,例如三氯乙烯(参见EP 0 130 946,Meyhall Chemical AG)。通过简单的放置或离心分离,使之分级,其中生成富蛋白部分(漂浮馏分)和沉淀出贫蛋白馏分(沉淀部分)。还已表明,这种最上面的、由加工成粉的胚乳组成的漂浮部分可含有如瓜耳胶CSA200/50至多25%的蛋白质和沉淀部分,它占纯粉的75%,含有约1.5至1.65的蛋白质。沉淀部分例如适合制备阳离子衍生物,它产生透明的水溶液。这种方法的缺点是,在沉淀部分中同样可找到磨细的壳皮碎片。另一缺点是使用卤化的溶液,因为比重从1.47-1.48是必需的。蛋白质具有的密度为1.3kg/l,且根据湿含量情况,半乳甘露聚糖密度为1.5至1.55kg/l。用此处描述的方法生产的瓜耳果粉主要是适合工业使用。在食品领域中,这种瓜耳果粉可能是不可用的,因为在用乙醇提取的部分中证明有所使用的卤化溶剂的残余物,10ppb留在终产物中。卤化的溶剂在不同程度上是有毒的和腐蚀性的,并经常具有导致过敏的性能。出于环保原因也不应考虑这种方法。制备纯瓜耳果粉的另一方法已在1969年建议过。这种方法为在升温下、由碱处理预先膨胀的碎片,其中100份碱被100份SPS吸收。此大量的碱,也就是NaOH,必须洗掉。此过程用冷水以1∶80(SPS∶H2O)的比例和在一脱水步骤中用异丙醇(IPA)进行,其中同时用醋酸中和纯化了的碎片的残余NaOH。在研磨后获得一种高质量的纯瓜耳果粉,产率为60-70%,以SPS原料(简单纯化的碎片)为基准。1969年提出的这种方法为斯坦,哈勒公司,长岛市,纽约所改进。现时的用水洗涤方法是以这种方法为基础的。这种瓜耳胶衍生物纯化方法的目的是去掉壳皮碎片和周缘的细胞层,以及去掉不同的醚化反应(羟基丙基化,羧甲基化和阳离子化和/或它们的结合)的副产物。虽然上面描述了广泛的纯化方法,但至今在经济上还没有成功得到纯的、未衍生化的瓜耳果粉,这种瓜耳果粉表明是一种具有高粘度的透明的水溶液,同时产率很好。为纯化和得到纯瓜耳果粉,至今的方法缺点是1.在机械纯化时,有价值的胚乳部分大量损失,因此,纯的瓜耳果粉的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:W·C·威林加
申请(专利权)人:梅霍尔股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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