[其他]氨基糖碳酸化剂及其制备

说明书

本发明涉及干燥的碳酸化剂，制备和使用这些干燥的碳酸化剂和掺入这些干燥的碳酸化剂的产品的方法。干燥的碳酸化剂是一种一旦接触水就会释放二氧化碳的物质，在需要泡腾的食品、饮料和药物应用中都可使用这些干燥的碳酸化剂。干燥的碳酸化剂与其它物质如稀释剂、载体和调味剂混合，而后可复原成一种充碳酸气的饮料。

在先有技术中，人们长期以来一直寻找具有良好泡腾性质而无反味作用的干燥的碳酸化剂。现有的干燥的碳酸化剂主要包括无机碳酸盐或无机碳酸氢盐的金属盐，其中最常见的是碳酸氢钠，但是，由于碳酸化剂一旦与水反应会释放出金属离子，因此这些无机碳酸化剂通常会给产品带来异味和咸味。

美国专利3，441，417和3，649，298介绍了某些氧、氮和硫羧基酐组合物作为干燥的碳酸化剂应用中的有机二氧化碳载体，然而，所介绍的方法中在制备这些有机碳酸化剂时需要光气，由于光气可能引起毒性问题，而这是食品应用中所不需要的。

英国专利申请GB2，037，760A介绍了作为泡腾组合物的有机二氧化碳载体的L-赖氨酸氨基甲酸酯的制备方法。

本发明主要是要避免上面讨论的那些缺点。本发明包括发现2-氨基糖、葡糖胺和半乳糖胺的碳酸氢盐可以用作干燥的碳酸化剂。2-氨基糖碳酸氢盐一旦与水接触，就能迅速地释放二氧化碳并对所得到的充碳酸气的水液提供淡甜味。因此，这些干燥的碳酸化剂特别适用干饮料混合物中。

本发明也提供了一种制备干燥，稳定的碳酸化剂的方法，该方法包括使水溶液中的葡糖胺或半乳糖胺的氨基部分与碳酸氢根离子反应，结果生成葡糖胺或半乳糖胺碳酸氢盐的溶液，接着通过干燥从溶液中分离碳酸氢盐。

在本发明的一个实施例中，通过制备游离的2-氨基糖和随后将二氧化碳引入该溶液，使碳酸氢根离子与氨基反应。在本发明的另一个实施例中，通过使2-氨基糖的盐和强碱离子交换树脂接触，使碳酸氢根离子和氨基部分有效地反应，该强碱离子交换树脂含有碳酸氢根离子。从2-氨基糖中除去该盐的阴离子并用碳酸氢根离子代替，从而形成2-氨基糖碳酸氢盐。

本发明的方法是利用一种天然存在的2-氨基糖，即：2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖（葡糖胺）或2-氨基-2-脱氧-D-半乳糖（半乳糖胺）。通常，这些2-氨基糖是从天然多糖来源如几丁质（葡糖胺），和胶原材料如腱和软骨（半乳糖胺）得到的。这些2-氨基糖，一般是以其无机酸盐如盐酸盐的形式回收的。

因此，葡糖胺盐酸盐可用众所周知的几丁质的无机酸水解的方法来获得，几丁质是一种多糖，其中主要的重复单位是N-乙酰氨基葡糖。几丁质很容易由甲壳纲如蟹、虾、淡水小龙虾、淡水鳌虾等的壳用众所周知的方法来制备。

而后，游离的氨基糖水溶液可通过中和酸性盐酸盐溶液来制备，最好是使酸性盐酸盐溶液通过离子交换柱。在本发明中，可以使用任何适宜的弱碱阴离子交换树脂以制备游离的氨基糖溶液，如DOWEX    MWA-1（DOW化学公司）。用适当的氢氧化物溶液如5%氢氧化钠水溶液，把该离子交换柱装成氢氧化物型，这种填充有氢氧化物的离子交换树脂的活性部位可用于进行离子交换反应。

然后，在足够的速率下，使该氨基糖盐的水溶液通过准备好的离子交换柱，使其发生离子交换反应。接着，通过用去离子水洗脱柱，pH呈碱性的洗出液各部分含有2-氨基糖游离碱，较好收集pH＞8的各部分，pH较低的后面的各部分洗出液显示出转化成游离碱更不完全，在有足够浓度的酸式盐的存在下，这个结果导致降低了碳酸氢盐最后产品的香气质量。

葡糖胺盐酸盐和半乳糖胺盐酸盐均易溶于水，因此可以通过把该盐酸盐溶解于水很容易地制得它们的水溶液，例如，根据所需的粘度，葡糖胺盐酸盐的浓度可配制到25%（重量）水溶液。如果盐酸盐水溶液是要通过离子交换树脂来制备游离碱，那么，为了防止通过离子交换柱的溶液高粘性所出现的问题，可以配制较低浓度的溶液。例如，葡糖胺盐酸盐，在采用碱性离子交换方法中，游离氨基糖的不期望的变褐色反应速率会随着浓度的增加而增加，因此，对较高浓度的溶液而言，特别重要的是，经柱的流动速率以及后面的2-氨基糖的程序都要尽可能地快。在进行离子交换时，最好将柱激冷至15℃以下，将进一步有助于使不需要的降解反应降至最低限度。