[发明专利]用于提取果胶的方法

说明书

技术领域

本说明书的实施方式涉及用于提取高品质的果胶的方法。尤其，本说明书涉及用于从柑橘类的果皮中提取果胶的低温方法，该方法避免了果胶在提取过程期间的显著降解。

背景

果胶是与植物细胞壁相关的复合多糖。它包含用鼠李糖残基插入且用中性糖侧链和非糖组分比如乙酰基、甲基和阿魏酸基团改性的α1-4键连接的多聚半乳糖醛酸主链。包括阿拉伯聚糖（arabinan）和阿拉伯半乳聚糖的中性糖侧链被附接到主链中的鼠李糖残基上。

由于其作为食物产品、食用纤维和在高等植物中的细胞壁的组分的重要性，且由于许多药理活性的增进的了解，因此已经对果胶进行了大量的研究。然而，目前提取果胶的方法没有生产出品质足以用于所有此类用途的果胶。

常规的果胶提取方法需要在酸性介质（pH低于2.2）中在亚沸温度（sub-boiling temperature）（大约65-85℃）下延长加热含果胶的植物材料，持续1至10小时。然而，这些方法具有高的停留时间和能量需要，且使用逆流方法（即，使用数量为n的提取阶段的方法，关于所述方法，初始原料转到提取阶段#1，初始的纯水进入阶段#n，且对于任何阶段#i，假设1<i<n，液体来自阶段i+1，而固体来自阶段i-1）仅可以提供中等收率（20-30%）的果胶。因此，由于酸性条件是腐蚀性的（aggressive），且由于相当大部分的果胶变得反复暴露于酸性条件，因此果胶通常在常规的提取过程期间降解。

如本领域的技术人员将理解的，用尽可能低的成本提取到具有尽可能高的聚合度（DP）的果胶是期望的。生产条件如固/液比率、酸度、温度等的选择都影响这些相冲突的考虑。例如，为了用常规方法来达到甚至适当高的收率，提取条件必须是腐蚀性的。此外，在提取后，固-液分离应尽可能的彻底，因为在分离后由固体保留的液体将被再次暴露于腐蚀性提取条件（归因于逆流提取设置）。然而，对于将尽可能彻底的分离，液体的粘度应优选地是低的，这是通过在高温下分离、用低的固/液比率来分离或两者的组合来实现的。然而，高温结合低pH的使用不利于果胶品质（例如，其聚合度）。相反，低的固/液比率变得成本高，因为需要通过蒸发或通过醇的蒸馏来从果胶中除去较大量的水。因此，依然存在对用于提取果胶而没有损害经提取的果胶的品质的有成本效益的方法的需要。

此外，还重要的是，最终的果胶是不含不想要的污染物的，污染物包括用于提取果胶的酸（及其盐）的任何残余存在。因此，在果胶制造工业中还存在对减少添加用于提取的酸的残余存在的有成本效益的方式的需要。

额外的方面将在以下的说明书中部分陈述，且从说明书中将部分地明显，或可以通过下文所述的方面的实践来学习。下文所描述的优势将通过在所附的权利要求中特别指出的元件和组合来实现和获得。将理解的是，前述的概述和以下详述两者仅是示例性的和解释性的，而不是限制性的。

附图简述

图1是根据特定实施方式的用于提取果胶的系统的示意图。

图2是用于提取果胶的常规系统的示意图；

图3是阐述作为草酸的用量的函数的果胶的钙含量的图。

图4是阐述pH对果胶提取收率的影响的图。

图5是阐述作为pH的函数的经提取的果胶的特性粘度的图；

图6是阐述在果皮的存在下草酸的用量与果胶的收率的图；

图7是阐述作为草酸用量的函数的（果胶收率乘以果胶特性粘度）的乘积的图。

详述

本发明的实施方式涉及使用用于提取含果胶的材料的草酸来从含果胶的植物材料中提取高品质的果胶的方法。主要描述的用于在单个阶段的提取中提取具有高的聚合度的果胶的方法包括：制备含果胶的植物材料的水悬浮液；以足以提供具有在3.0和3.6之间的pH和大于钙（II）的总摩尔浓度的草酸盐的总摩尔浓度的混合物的量，将草酸和/或水溶性草酸盐添加到水悬浮液；将混合物加热至从约50℃至约80℃的温度，持续足以从含果胶的植物材料中提取果胶的时间；以及从混合物分离经提取的果胶。期望地，经提取的果胶以具有至少72的酯化度（DE）和高的聚合度为特征，该聚合度以大于约6dL/g的特性粘度来表征。