[发明专利]一种高粘度纳米级瓜尔胶粉的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及以瓜尔胶片为原料的一种高粘度纳米级瓜尔胶粉的制造方法。

背景技术

瓜尔胶豆[Cyamopsis tetragonoloba]，是一种生长在印度西北部和巴基斯坦的热带豆科作物。在印度和巴基斯坦瓜尔胶豆被用作食粮已有上千年的历史。

瓜尔胶片[Guar gum split]是瓜尔豆的种子经机械破碎，去皮后瓜尔豆种子的胚乳部分。

瓜尔胶粉[Guar gum powder]是瓜尔胶片经过熟化处理，粉碎后得到的可溶于冷水的乳白色粉末。它的主要成分是半乳甘露聚糖[Galactomannan]。

半乳甘露聚糖是一种高分子胶体多糖。这种多糖分子中包含64％的甘露糖[mannose]和36％的半乳糖[galactose]。  其中的甘露糖单元通过β-1，4糖苷键联结，形成一条长链，半乳糖单元通过α-1，6糖苷键联结在甘露糖链上。其结构式见图1。半乳甘露聚糖分子上有很多羟基，在水溶液中这些羟基能够与水分子发生水合作用，形成粘稠的胶状溶液。

瓜尔胶粉是一种高蛋白质、高纤维素的天然植物加工产品，是已知的天然水溶性天然高聚物中分子量最大，粘度最高的一种。瓜尔胶粉中的半乳甘露聚糖分子量通常约为220,000道尔顿，1％的水溶液粘度达到3,000～6,000mPaS。瓜尔胶粉是一种有效的增稠剂、水吸收剂和润滑剂，它的水溶液还具有耐热、耐酸、耐搅拌、性能稳定的特性。瓜尔胶粉作为食品添加剂在食品工业中具有广泛的应用。典型的应用例子如下：

冷冻食品：防冰渣产生，增加冻化稳定性；

烘烤食品：保持湿度，改进质地；

饮料：改进口感，稳定颗粒悬浮；

方便面：提高面条韧性，改进口感；

宠物食品：增加油滑感，保持湿度。

瓜尔胶在其他工业领域也有广泛应用。例如：在石油和天然气钻采中用作油田压裂液，在纺织染整中用作印花糊料等等。

没有经过加工的瓜尔豆种子的胚乳细胞中的半乳甘露聚糖通过多糖长链上羟基的氢键紧密结合在一起，形成一定的结晶区，水分子很难渗透到结晶区里。并且在多糖的外面还有一层网络状纤维素质的细胞壁包裹着。因此未经加工的瓜尔豆中多糖成分通常难溶于冷水，不能方便地使用。对瓜尔胶粉进行加工的目的就是，对瓜尔胶片进行熟化处理，破坏瓜尔胶片中多糖长链之间的氢键，并通过碾压，粉碎等手段破坏细胞壁，使其中的多糖成分易溶于水。

瓜尔胶粉的传统制造方法包括瓜尔胶片热水熟化，碾压，干燥，粉碎，筛分等工序。其工艺条件如下：

熟化条件：瓜尔胶片100份       95℃的热水90份

          熟化温度90℃        熟化时间60min

干燥条件：常压  干燥温度120～140℃  干燥时间8～12min

粉碎：    普通打粉机粉碎至120目

这种制造方法存在以下缺陷：热水熟化，水温高，时间长；常压干燥，干燥温度高。瓜尔胶中的多糖成分长时间处在高温高湿的条件下，易引起多糖长链断裂，造成瓜尔胶粉粘度损失。用这种方法制造的瓜尔胶粉1％的水溶液粘度仅为3,800～4,400mPaS。三辊机碾压和普通打粉机粉碎，不仅细度低，而且因为瓜尔胶胚乳细胞的细胞壁破碎不完全，所以这种方法制得的瓜尔胶粉粘度释放慢，水不溶物含量高。通常水不溶物含量都在20％以上。

发明内容

本发明的目的是提供一种高粘度纳米级瓜尔胶粉的制造方法。该方法针对传统方法存在的问题进行了适当的改进。

实施本发明的关键在于：

瓜尔胶片经过催化温水熟化，三辊机碾压，超级研磨机精细研磨，真空干燥，超声粉碎机打粉，震动筛筛分，包装即得成品纳米级瓜尔胶粉。