CN104017096A - 一种瓜尔多糖胶的改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种瓜尔多糖胶的改性方法，所述改性方法为将瓜尔多糖胶片先后经蛋白酶和甘露聚糖酶改性，显著降低了瓜尔多糖胶的水不溶物含量。酶法改性在多糖微水吸胀过程同步进行，避开了多糖胶的高粘特性，改性过程简洁高效，易于实现，与现有多糖胶生产工艺具有良好的兼容性。
Description
技术领域
本发明涉及一种瓜尔多糖胶的改性方法。
背景技术
瓜尔多糖胶是目前工业上应用的主力胶种，它是一种天然的半乳甘露聚糖胶，产于印度、巴基斯坦等地。瓜尔多糖胶是从瓜尔豆种子的胚乳中提取得到的，主要成分是线状半乳甘露聚糖，以β-1,4糖苷键相互连接的D-甘露糖为主链，侧链由D-半乳糖通过α-1,6糖苷键与主链上一些D-甘露糖单元相连接。因为瓜尔多糖胶有低浓度水溶液中高黏度的特性，因此被广泛用作增稠剂、稳定剂、黏合剂等，应用于食品医药、石油钻采、纺织印染、日化陶瓷、造纸等行业。
但传统方法制备的瓜尔多糖胶，水不溶物的含量都在20％以上。水不溶物含量高导致多糖胶水溶液浑浊，影响其在食品、印染和日化工业中的应用，过高的水不溶物含量也容易引起石油压裂开采时压裂液堵井。因此，亟需开发一种降低瓜尔多糖胶中水不溶物的方法。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种瓜尔多糖胶的改性方法，目的在于降低其水不溶物的含量。
本发明首先分析了瓜尔多糖胶不溶物的组成，除了高分子量的半乳甘露聚糖外，多糖胶水不溶物中还含有较多的蛋白质，占水不溶物的24.9％，约为胶粉总质量的4.4％。然后，本发明针对性地对其进行复合酶处理以降低水不溶物含量，提高产品质量。
为了实现本发明目的，本发明提供了一种瓜尔多糖胶的改性方法，所述改性方法包括如下步骤：
1)将瓜尔多糖胶片加入蛋白酶水溶液中水合，水合结束后将胶片挤压并转入均相反应器中进行反应，反应结束后进行灭活、干燥处理，然后将瓜尔多糖胶瞬间粉碎，通过120目筛进行筛分，保留通过120目筛的胶粉备用；
2)取留在120目筛上的粗颗粒胶，加入甘露聚糖酶水溶液中水合，水合结束后进行挤压处理，将挤压后的含甘露聚糖酶的瓜尔多糖胶转入均相反应器中进行反应，反应结束后进行灭活、干燥处理，最后将经甘露聚糖酶处理后的瓜尔多糖胶粉碎，并与步骤1)中通过120目筛的胶粉混合均匀，即得水不溶物含量降低的瓜尔多糖胶。
进一步地，所述步骤1)中瓜尔多糖胶片与蛋白酶水溶液的固液比为1:1.1。
进一步地，所述步骤1)中在均相反应器中的反应时间为6h，反应温度为50℃。
作为优选，所述步骤1)中蛋白酶的用量为30-100U/g。
进一步地，所述步骤2)中瓜尔多糖粗颗粒胶与甘露聚糖酶水溶液的固液比为1:1。
进一步地，所述步骤2)中在均相反应器中的反应时间为4h，反应温度为80℃。
作为优选，所述步骤2)中甘露聚糖酶的用量为50-500U/g。
进一步地，所述步骤1)和步骤2)的水合时间为30min。
进一步地，所述步骤1)和步骤2)中灭活处理的灭活温度为121℃，灭活时间为20min。
进一步地，所述步骤1)和步骤2)中干燥处理方式为烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为3h。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的改性方法通过复合酶改性显著降低了瓜尔多糖胶的水不溶物含量，酶法改性过程不添加化学药品，具有环境友好的特性。酶法改性在多糖微水吸胀过程同步进行，避开了多糖胶的高粘特性，改性过程用水量少，能量消耗低。改性工艺过程简洁高效，易于实现，与现有多糖胶生产工艺具有良好的兼容性。
附图说明
图1为本发明所述瓜尔多糖胶的改性方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1蛋白酶处理瓜尔多糖胶
按照图1所示的瓜尔多糖胶的改性方法工艺流程图，对瓜尔多糖胶进行改性。
1、将水不溶物含量为24.8％的瓜尔多糖胶片加入蛋白酶水溶液中水合处理30min，固液比为1:1.1，蛋白酶用量为30U/g。
2、水合结束后将完全润胀的胶片在三辊机上挤压成雪花状，将挤压后的瓜尔多糖胶转入到均相反应器中反应6h，温度为50℃。
3、反应结束后，在灭菌锅中进行灭活处理，灭活温度为121℃，时间为20min。
4、灭活结束后，将经蛋白酶处理的瓜尔多糖胶在烘箱中60℃烘干3h。
5、对蛋白酶处理后瓜尔多糖胶的水不溶物含量进行检测，结果为19.1％。
实施例2蛋白酶处理瓜尔多糖胶
本实施例与实施例1的区别仅在于：蛋白酶用量为50U/g；
对蛋白酶处理后瓜尔多糖胶的水不溶物含量进行检测，结果为17.7％。
实施例3蛋白酶处理瓜尔多糖胶
本实施例与实施例1的区别仅在于：蛋白酶用量为100U/g；
对蛋白酶处理后瓜尔多糖胶的水不溶物含量进行检测，结果为16.8％。
实施例4瓜尔多糖胶经蛋白酶处理后，再经甘露聚糖酶处理
1、将实施例2经蛋白酶处理后瓜尔多糖胶瞬时粉碎，过120目筛，保留通过120目筛的胶粉(约70％)备用。
2、取留在120目筛上的粗颗粒胶，加入甘露聚糖酶水溶液中水合30min，固液比为1:1，甘露聚糖酶用量为50U/g。
3、水合结束后将含甘露聚糖酶的瓜尔多糖胶在三辊机上挤压，将挤压后的瓜尔多糖胶转入到均相反应器中反应4h，温度为80℃。
4、反应结束后，在灭菌锅中进行灭活处理，灭活温度为121℃，时间为20min。
5、灭活结束后，将经蛋白酶处理的瓜尔多糖粗颗粒胶在烘箱中60℃烘干3h。
6、将经甘露聚糖酶处理后的瓜尔多糖粗颗粒胶粉碎，并与步骤1中通过120目筛的胶粉混合均匀，即得水不溶物含量降低的瓜尔多糖胶。
7、对经蛋白酶和甘露聚糖酶处理的瓜尔多糖胶的水不溶物含量进行检测，结果为17.1％。
实施例5蛋白酶处理瓜尔多糖胶
本实施例与实施例4的区别仅在于：甘露聚糖酶用量为100U/g；对经蛋白酶和甘露聚糖酶处理的瓜尔多糖胶的水不溶物含量进行检测，结果为15.4％。
实施例6蛋白酶处理瓜尔多糖胶
本实施例与实施例4的区别仅在于：甘露聚糖酶用量为500U/g；对经蛋白酶和甘露聚糖酶处理的瓜尔多糖胶的水不溶物含量进行检测，结果为11.9％。
由实施例1-6可看出，瓜尔多糖胶经蛋白酶和甘露聚糖酶改性后，显著降低了瓜尔多糖胶的水不溶物含量。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种瓜尔多糖胶的改性方法，其特征在于，所述改性方法包括如下步骤：
1)将瓜尔多糖胶片加入蛋白酶水溶液中水合，水合结束后将胶片挤压并转入均相反应器中进行反应，反应结束后进行灭活、干燥处理，然后将瓜尔多糖胶瞬间粉碎，通过120目筛进行筛分，保留通过120目筛的胶粉备用；
2)取留在120目筛上的粗颗粒胶，加入甘露聚糖酶水溶液中水合，水合结束后进行挤压处理，将挤压后的含甘露聚糖酶的瓜尔多糖胶转入均相反应器中进行反应，反应结束后进行灭活、干燥处理，最后将经甘露聚糖酶处理后的瓜尔多糖胶粉碎，并与步骤1)中通过120目筛的胶粉混合均匀，即得水不溶物含量降低的瓜尔多糖胶。
2.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述步骤1)中瓜尔多糖胶片与蛋白酶水溶液的固液比为1:1.1。
3.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述步骤1)中在均相反应器中的反应时间为6h，反应温度为50℃。
4.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述步骤1)中蛋白酶的用量为30-100U/g。
5.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述步骤2)中瓜尔多糖粗颗粒胶与甘露聚糖酶水溶液的固液比为1:1。
6.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述步骤2)中在均相反应器中的反应时间为4h，反应温度为80℃。
7.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述步骤2)中甘露聚糖酶的用量为50-500U/g。
8.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤2)的水合时间为30min。
9.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤2)中灭活处理的灭活温度为121℃，灭活时间为20min。
10.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤2)中干燥处理方式为烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为3h。
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