[发明专利]一种瓜尔胶多糖去分支改性方法

说明书

本发明利用普鲁兰酶对瓜尔胶进行去分支化改性，使瓜尔胶多糖侧链半乳糖含量由最初的33%左右降低到20%左右。去分支改性后的瓜尔胶与黄原胶复配后，能够产生协同增强效应。按照本发明制备的改性瓜尔胶及其与黄原胶的复配胶，可作为增稠剂、稳定剂用于食品加工业。

技术领域

本发明涉及食品添加剂领域，尤其涉及食品增稠剂、稳定剂领域。

技术背景

瓜尔胶作为一种功能性多糖已在食品、医药、涂料、造纸、日化等领域广泛应用。为了得到更多的应用效果，食品工业上还经常将瓜尔胶与其他多糖胶复配使用。复配胶是将两种或两种以上的多糖胶按特定比例复合而成的。通过复配，可以发挥各种单一多糖胶的互补作用，从而扩大多糖胶的使用范围或提高其使用功能，同时降低生产成本，增加经济效应。在实际的研究中发现，瓜尔胶在与黄原胶以及其他一些多糖复配时，往往不会产生协同增效的结果，其复配胶的流体效应往往差强人意。而刺槐豆胶与黄原胶及其他多糖胶复配时却能显著提高复配胶的性能，并能形成热可逆凝胶用于特殊食品领域。刺槐豆胶与瓜尔胶都是由半乳甘露聚糖组成的多糖胶，其主链均有D-甘露糖通过β-1,4糖苷键连接形成甘露聚糖，在某些甘露糖上D-半乳糖通过α-1,6糖苷键形成侧链而构成多分枝的半乳甘露聚糖。糖单元中甘露糖与半乳糖的摩尔比值因植物品种不同而有差异。刺槐豆胶中的半乳糖与甘露糖比值一般为1:4，而瓜尔胶中半乳糖与甘露糖的比值一般为1:2。早期的研究认为，在刺槐豆胶多糖中，由于侧链半乳糖所占比例较少，主链上能形成相对较长的未被改性的甘露聚糖序列段，这些未被改性的甘露聚糖序列段更容易与其他多糖发生互作效应。而瓜尔胶中，每隔两个甘露糖单元就会有一个甘露糖上接枝半乳糖，这种甘露聚糖的高频改性结构阻碍了主链未被改性的甘露糖单元与其他多糖的互作效应。因此瓜尔胶不易与其他多糖协同复配产生增强效应与其半乳糖侧链的比例较大有关。目前，刺槐豆胶的价格在瓜尔胶的5倍以上，因此如果能减少瓜尔胶侧链半乳糖的含量，提高瓜尔胶改性后与其他多糖胶的复配能力，对于降低复配胶的生产成本将具有重要的经济意义。

尽管瓜尔胶半乳甘露聚糖的脱支化能够通过特异性的α-半乳糖苷酶实现，然而目前α-半乳糖苷酶生产成本极高，不适用于规模化制备脱支瓜尔胶。而普鲁兰酶是一类淀粉脱支酶，由于其对底物选择并不存在绝对特异性，因此可以用来对瓜尔胶进行去分支改性。

发明内容

本发明针对目前市售瓜尔胶存在侧链半乳糖占比较高，导致瓜尔胶复配性能较差的现状，提出一种适合工业化制备的、成本较低的酶法去分支改性瓜尔胶工艺。本发明采用的具体技术方案如下：

一种瓜尔胶多糖去分支改性方法，其特征在于，该方法是利用普鲁兰酶对瓜尔胶进行去分支化改性，使瓜尔胶多糖侧链半乳糖含量由最初的33％左右降低到 20％左右。

根据本发明所述的瓜尔胶多糖去分支改性方法，其具体操作工艺如下：

配制0.5％-15％的瓜尔胶多糖溶液，预搅拌12-48h，使其充分水合，按照50 -1000U/g瓜尔胶的量加入普鲁兰酶，控制反应温度为25-65℃，pH为3.0-7.0，反应1-10h后，向反应体系中加入3倍体积的无水乙醇，将获得的沉淀干燥后粉碎即得到去分支改性后的瓜尔胶多糖。

本发明所述的瓜尔胶多糖去分支改性方法，其特征在于，去分支改性后的瓜尔胶与黄原胶复配后，能够产生协同增强效应。

本发明所述的去分支改性瓜尔胶与黄原胶复配后，复配胶的弹性模量和黏性模量均显著高于复配前及改性前，复配胶的屈服应力也显著增强。

本发明所述的去分支改性瓜尔胶和去分支改性瓜尔胶与黄原胶的复配胶，其特征在于，两者均可作为增稠剂、稳定剂用于食品加工业。