本发明专利技术涉及一种阿拉伯胶组分分级方法，在发生相分离的临界浓度范围内，将阿拉伯胶与一种或多种生物高分子在水溶液中混合，形成阿拉伯胶和生物高分子的混合水溶液，通过静置或离心作用或者是在加热的条件下静置或离心作用，混合水溶液发生液-液相分离，使阿拉伯胶的不同组分发生分级。本发明专利技术的方法是纯粹的物理过程，对于阿拉伯胶的天然化学结构没有进行任何改变，甚至都没有任何组成发生物理上的联合和聚集，这个方法只是改变了阿拉伯胶中不同级分的比例。分级后的阿拉伯胶产品可用于食品及生物医药等工业上的乳化剂、增稠剂、包衣衣料、粘合剂和胶囊材料等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种阿拉伯胶组分分级方法，特别是涉及一种通过混合阿拉伯胶和其它生物高分子，使其在临界浓度以上时发生液-液相分离，并使阿拉伯胶发生自发分级的方法。分级后使得阿拉伯胶的不同级分富集在不同相中，从而产生具有不同功能性的产品。
技术介绍
阿拉伯胶是一种分泌于植物枝干受伤处的天然树胶，主要来自于豆科的阿拉伯胶属，尤其是Acacia Senegal和Acacia Seyal两种。阿拉伯胶广泛应用于不同的工业中，主要充当着乳化剂、稳定剂、增稠剂、粘合剂、胶囊原料、糖衣原料和糊化剂。阿拉伯胶的结构非常复杂，包括支化的多糖部分和蛋白质部分。研究表明阿拉 伯胶具有三种主要组成高分子量的阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP)、阿拉伯半乳聚糖(AG)和糖蛋白(GP)，他们分别大约占阿拉伯胶总量的10%、90%、1%，(Randall et al. , Food Hydrocolloids, 1988, 2, 131;Randall et al. , Food Hydrocolloids, 1989, 3, 65) 不同的组成对应于阿拉伯胶不同的功能，例如，阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP)是阿拉伯胶的乳化活性的主要成分，主要提供界面活性和乳液的稳定性，(Williams et al. , Handbook ofHydrocolloids, 2000, 155)。阿拉伯胶在工业应用中的主要问题是性质和功能性的不稳定。该不稳定性至少部分是因为组成的不稳定造成的。有两种途径解决这种问题，第一种是对阿拉伯胶进行修饰，增加功能活性成分所占的比例，使其达到或者接近饱和程度；第二种是对阿拉伯胶的主要功能活性成分进行分级收集，通过控制功能活性成分的使用量达到稳定、优化的使用效果，这提供了一种高效利用阿拉伯胶的方法(Underwood et al. , Journal of the Science ofFood and Agriculture, 1994, 66, 217)。US6, 841, 644 (Phillips et al.)和 US/GB7, 462，710B2 (Al-Assaf)是通过辐射和加热对阿拉伯胶进行改性的两种方法，他们通过增加阿拉伯胶的分子量和AGP的含量获得了一种或几种提升性能后的阿拉伯胶，但是没有对产品进行分离和分级。而且过度的改性会带来负面的效果，例如降低水溶性和降解阿拉伯胶。US 6, 977, 045B2 (Lorraine et al.)和 EP 0185458A2 (David et al.)报道了多聚物的分级分离和水溶性生物高分子的分级分离。US 6，977，045B2说明了通过控制盐浓度和温度来诱导多聚物分离成多相的分级现象。EP 0185458说明了通过选择溶剂和碱来诱导携带酸性基团的水溶性高聚物的分级现象。然而他们都没有利用另一种物质去诱导相分离从而达到分级的目的。在非专利性文章中，有些研究者(Edelman et al. , BiomacromoleculeS，2001,2, 1148-1154, Edelman et al. , Macromolecules, 2003,36,7783-7790，Edelman et al. , Physical Review E, 2003, 67, 021404and Loret et al. , FoodHydrocolloids, 2005, 19，557-565)报道了明胶和右旋糖酐、聚环氧乙烷和右旋糖酐、麦芽糊精和明胶混合体系诱导的相分离行为和分级现象。然而所有的这些文章都没有研究阿拉伯胶，并且没有对相关分级产品的应用价值进行评估。而且，目前现有的阿拉伯胶改性技术为热改性和辐射改性，这两种方法虽然都能制造出较好的阿拉伯胶改性产品，但是是以牺牲阿拉伯胶的某些特性为基础的，例如溶解性的降低。而且在上述改性过程中伴随着阿拉伯胶分子之间的聚集，使较小的级分聚合成分子量较大的级分，在此过程中有可能会破坏阿拉伯胶的天然结构和性质。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种运用相分离的方法将水溶液中的阿拉伯胶分级的方法。该专利技术的方法是纯粹的物理过程，对于阿拉伯胶的天然化学结构没有进行任何改变，甚至都没有任何组分发生物理上的联合和聚集，这个方法只是改变了阿拉伯胶中不同级分的比例。为达上述目的，本专利技术提出一种阿拉伯胶组分分级方法，在发生相分离的临界浓 度范围内，将阿拉伯胶与一种或多种生物高分子在水中混合，形成阿拉伯胶和生物高分子的混合水溶液，通过静置或离心作用或者是在加热的条件下静置或离心作用，混合水溶液发生液-液相分离，使阿拉伯胶的不同组分发生分级。具体操作是将阿拉伯胶与另一种或几种(典型的是一种)生物高分子在水中进行混合。可以先将几种原料混合在一起，以粉末的形式加入水中进行水化，也可以先分别以水制备成母液，然后按照所需浓度进行混合。将阿拉伯胶与生物高分子混合之后，通过摇晃，振荡或者机械搅拌，以确保使其均一。然后将溶液静置等其分离成为多层，典型的是两层。整个体系的完全相分离时间依赖于整个混合溶液的黏度，通常黏度越大，需要的时间就越长。如果整个体系黏度过大，可以使用离心的方法加速相分离，一般需要离心力大于1000g。另外提高温度也可以加速相分离，尤其是高于30°C，优选30-50°C之间，或者与离心联用。有的时候温度对于混合和相分离是必要的，尤其在混合体系中含有冷置凝胶类型的生物高分子时，例如黄原胶、结冷胶、卡拉胶和琼脂糖等。如果混合和相分离温度低于上述生物高分子的凝胶点时，将会导致无法形成宏观的分层现象。通过目测观察和测量可以确定相分离现象是否进行完全，当相界面不再转变，每一相的相体积保持不变时即可确定已经相分离完全。当相分离发生完全后，下层通常是阿拉伯胶富集相。但是这主要依赖于阿拉伯胶与生物高分子的相对密度，阿拉伯胶富集相也有可能出现在上层或者多层的中间层。相对于阿拉伯胶富集层，其他层为添加的生物高分子的富集层。我们可以简单的通过颜色和透明程度来判定某些体系中的阿拉伯胶富集层，通常阿拉伯胶富集层透明略带棕色，和阿拉伯胶胶溶液的天然颜色类似，如透明质酸和阿拉伯胶体系中阿拉伯胶富集层呈现出棕色，在阿拉伯胶与甜菜果胶体系中阿拉伯胶富集层呈现出透明状态。但是如果有些体系中不能够通过颜色的对比来判定每一层的组成，可以通过凝胶渗透色谱联合多角度激光光散射(GPC-MALLS)来进行成分的测定，确定阿拉伯胶富集层。在阿拉伯胶富集层中AGP所占比重明显增加，AG和GP所占的比重有所降低；在非阿拉伯胶富集相中阿拉伯胶的AGP所占比重降低，AG和GP所占的比重增加。区分开阿拉伯胶富集层和非富集层之后，阿拉伯胶富集层如果在下层，可以通过引流的方法将下层取出，这样可以将层界面引起的干扰降到最低。收集完成之后，每一层的溶液可以通过喷雾干燥或者冷冻干燥来获得产品的固体形式，也可以直接在溶液当中加入防腐剂后储存备用，例如加入O. 05%的叠氮化钠，当然干燥后的固体形式更稳定。不论是固体的形式还是溶液的形式都可以直接当做乳化剂、增稠剂、粘合剂和包裹香料的材料。非阿拉伯胶富集层中富集了添加的生物高分子，这一层可以继续循环再利用到后来的相分离过程。将收集来的非阿拉伯胶富集相继续与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阿拉伯胶组分分级方法，其特征在于：在发生相分离的临界浓度范围内，将阿拉伯胶与一种或多种生物高分子在水中混合，形成阿拉伯胶和生物高分子的混合水溶液，通过静置或离心作用或者是在加热的条件下静置或离心作用，混合水溶液发生液?液相分离，使阿拉伯胶的不同组分发生分级。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方亚鹏，毛鹏，胡冰，斯旺阿萨夫，格林欧文菲利普斯，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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