[发明专利]水溶性多糖及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及水溶性多糖，尤其是当暴露于酸时具有稳定蛋白质颗粒的水溶性多糖，该多糖的生产方法，以及该多糖作为蛋白质稳定剂的应用。

多糖是人们熟知的，水溶性多糖具有很宽的分子量范围。但是，当其分子量太低时其稳定暴露于酸的蛋白质颗粒的能力变得无效，而当分子量过高时其粘度增大，难以可口，且难以获得高浓度溶液。

果胶、瓜耳胶、阿拉伯树胶、吨胶等是目前已知的良好稳定剂。果胶是从水果中提取，瓜耳胶是从金合欢种子的细胞壁中提取。阿拉伯树胶是通过提炼树汁而制得，而吨胶是通过发酵制得。但是这些胶中没有任何一种是从大豆等谷物的壳或细胞壁制得。

另一方面，得自大豆壳的多糖、其碱性分解产物及其酶解产物均是已知的。例如，在JP-A-3-236759中水溶性多糖是通过在酸性条件下热水解水不溶性纤维而获得的。但是，分散在这些糖中的蛋白质颗粒的稳定性较差。

且果胶被用在含有牛乳蛋白的食品或饮料，如酸乳酪中，以作为牛乳蛋白在酸性条件下的稳定剂。但是，由于其高粘度，它很粘且味道较差。

如上所述，以前并未获得具有在酸性条件下稳定蛋白质颗粒的功能的低粘度多糖。而已知具有稳定蛋白质功能的多糖，如果胶则具有很高的粘度，且味道较差。鉴于以上问题，本发明目的在于提供一种能够在酸性条件下稳定蛋白质颗粒的低粘度多糖。

本发明人努力获得一种具有低粘度且能在酸性条件下稳定蛋白质颗粒的多糖，且已发现，通过对水溶性半纤维素脱甲氧化所获得的水溶性多糖满足以上要求。

从以下的详细叙述及实施例中可以更明显地看出本发明的上述及其它目的、特点及其优点。

本发明涉及的一个方面是水溶性多糖，其中糖组分为鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡萄糖及糖醛酸，且糖醛酸的酯化度低于50％。

本发明涉及的第二个方面是制备该多糖的方法，其特征是对水溶性半纤维素去甲氧基化。

本发明所利用的原材料可为任何植物，但不同于自水果提取的果胶，优选得自大豆等谷物的外壳或细胞壁以作为提取具有低半乳糖醛酸含量的半纤维素的原材料，因为它们具有稳定的来源。如大豆等豆类是优选的含糖醛酸的半纤维素源。

而且，在豆类中，优选大豆作为原材料，因为大豆是豆腐和大豆分离物的原料，在生产豆腐时作为副产品制得的豆渣已被脱蛋白和脱脂，作为水溶性半纤维素来源的外壳和细胞壁被纯化至一定程度。

下面叙述生产本发明水溶性多糖的方法，该方法最重要的特征是作为水溶性半纤维素组成性糖成分的糖醛酸的甲氧基化羧基被去甲氧基化。为了去甲氧基化，原则上可使用酸、碱或酶，且优选使用酸或碱，因为它们便易且简单。在本发明中是使用碱，因为其效率最高，脱甲氧基化可在提取水溶性半纤维素过程中进行，但最好在提取之前或之后完成脱甲氧基化。

当在提取水溶性半纤维素之前进行脱甲氧基化时，首先是按下述方法对原材料进行脱甲氧基化：向原料中加入足量的水并搅拌，水量取决于原料中所含的水含量。1-8倍的量是合适的。用碱将该悬浮液的pH值调至9-14，优选11-13。碱的例子有氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙及氨水等。该处理的稳定效果在高pH值下比在低pH值下更有效。但是，pH值越低，其颜色越高。调节pH值之后，将悬浮液加热至室温以上，最好是在50℃以上。温度越高，效果越好。但温度较高时颜色更深。

然后，通过离心或压滤分离固体-液体，且该分离方法可在如上所述的碱性条件下进行，或通过等电点沉淀回收用碱从原料中洗脱出的蛋白质。后一种方法较好，因为液相中存在的有机材料较少，减少了与废水处理有关的问题。与在室温下通过脱蛋白质纯化多糖的已知方法不同是，在本发明的方法中固相中蛋白质的存在并不是关键。

然后从如上所获得的固体中提取水溶性半纤维素。原则上，提取可在任何pH值范围，即碱性、中性或酸性条件下进行。最好是在该固体中所含蛋白质的等电点进行提取，因为它最有效且最纯。在本发明中，是在pH3-6的条件下进行提取，例如，当利用豆渣时，提取是在pH3-6时进行，更优选的是pH4-5.5。提取过程中的温度应在室温以上，本发明中是在80℃以上，更优选100-130℃。根据需要，可在该加热提取步骤中加入水促进提取和搅拌效率。

提取之后，通过离心或压滤分离水溶性部分和水不溶性成分。所分离的水溶性成分含有水溶性半纤维素。将该溶液脱色、除溴、脱矿质及干燥后得到本发明的水溶性多糖。该水溶性多糖的稳定效果与未经过脱色、除臭和脱矿质步骤所获得的多糖的稳定效果相似。