CN108586633A - 一种快速吸水高溶胀罗望子胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品添加剂技术领域，具体涉及一种快速吸水高溶胀罗望子胶及其制备方法，所述方法包括：对罗望子种子脱皮、对胚乳粉碎、脱淀粉、脱支链、用酶处理溶胶、纯化处理得高透胶液、纳米级乳化、浓缩、脱水干燥、粉碎等步骤。本发明方法制备的罗望子胶可以低温快速溶解，实现了高溶胀倍数。
Description
技术领域
本发明属于食品添加剂技术领域，具体涉及一种快速吸水高溶胀罗望子胶及其制备方法。
背景技术
罗望子胶又称为罗望子多糖(简称TSP)或罗望子多糖胶，它是从豆科罗望子属植物种子的胚乳(又名酸角种子)中提取分离出来的一种中性多糖类物质，易分散于冷水中，加热则形成粘状液体，罗望子胶有良好的耐热，耐酸，耐盐，耐冷冻和解冻性，具有稳定，乳化，增稠，凝结，保水，成膜的作用，其水溶液的粘稠性较强，粘度不受酸类和盐类等影响，是一种用途广泛的食用胶。
罗望子胶液的黏度与质量浓度有关，当罗望子胶溶液的质量浓度小于158g/L左右时，溶液表现出牛顿流体性质；但当质量浓度大于158g/L左右时，罗望子胶溶液显示出非牛顿型流体的流变特性，即溶液具有剪切变稀的触变性或假塑性。加热煮沸对罗望子胶溶液的黏度影响相当大，罗望子胶溶液在煮沸20-30min时黏度首先达到最大值，然后下降，但热稳定性较高，在煮沸约5h以后其黏度只下降至最大值的一半。在97℃加热1h后的黏度残存率是瓜尔豆胶的2.5倍。而在-20℃下冷冻1h后测试，它的黏度受影响很小，因此罗望子胶具有冷冻融化稳定性。罗望子胶在pH 7.0-7.5时比较稳定，超过这个范围其黏度则会降低，在无机酸介质中黏度降低得特别显著，但在使用有机酸时，在pH2.0-7.0范围内溶液黏度受pH值的影响很小，黏度下降的原因是由于其高聚物的解聚引起的；而pH在7.0-7.5时黏度达到最高是由于其分子伸展的缘故。罗望子胶浆料的黏度随温度的降低而增加，但食品添加剂罗望子胶浆料遇冷不胶凝或变稠，且容易进行再分散，甚至贮藏几天之后也是如此。提纯的罗望子胶其溶液的黏度更高，以致很难制备质量浓度大于20g/L的流动性溶胶，其黏度也不受pH及钠盐、钙盐或铁盐的影响，反而随着盐溶液浓度的增高，其黏度有所增加。如添加蔗糖、D一葡萄糖、淀粉糖浆和其他低聚糖都可使其黏度增加，而添加过氧化氢会使其黏度大大降低。罗望子胶水溶液的稠性强，一般不溶于醇、醛、酸等有机溶剂，能与甘油、蔗糖、山梨醇及其他亲水性胶互溶，但遇乙醇会产生凝胶，与四硼酸钠溶液混合则形成半固态，而加热会变成稀凝胶。
发明内容
本发明主要提供了一种快速吸水高溶胀罗望子胶及其制备方法，该方法制备的罗望子胶可以低温快速溶解，实现了高溶胀倍数。其技术方案如下：
一种快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)脱皮：将罗望子种子用水浸泡，再脱皮得到胚乳；
(2)粉碎：将胚乳加入到湿法粉碎机中进行粉碎；
(3)脱淀粉：将粉碎物料与水按重量比1:5-20的比例混合，进行吸水溶胀得稳定胶液，将胶液脱淀粉处理；
(4)脱支链：将脱除淀粉后的粗胶液升温至25-70℃，加入ɑ-木糖酶和β-半乳糖苷酶组合酶进行脱支链处理；
(5)溶胶：将酶处理液加热至90-105℃，进行保温使胶体完全溶解；
(6)高透处理：将完全溶胶后的胶液经纯化系统处理得高透无色胶液；
(7)纳米级乳化：将高透无色胶液输送到纳米乳化泵中进行乳化处理；
(8)浓缩：将乳化后的胶液进行浓缩，得到固含量50-90％的浓缩液；
(9)脱水干燥：将浓缩液进行醇析或盐析，再脱醇或脱盐，干燥得到大颗粒罗望子胶；
(10)粉碎：将大颗粒罗望子胶粉碎得到300-500目的快速吸水高溶胀倍数的罗望子胶产品。
优选的，步骤(2)中以200-500kg/h的速度将胚乳加入到湿法粉碎机中，出料目数为50-200目；
优选的，步骤(4)中ɑ-木糖酶的加入量为胶液质量的0.01-5％，β-半乳糖苷酶的加入量为胶液质量的0.05-8％，脱支链处理时间为20-180min。
优选的，步骤(6)中纯化系统膜组合件中膜孔径为0.5-50μm，操作压力控制为0.5-20MPa。
优选的，步骤(7)中高透无色胶液以1-10吨/小时的速度输送到纳米乳化泵中，乳化泵转速为10000-15000r/min。
优选的，步骤(8)中将乳化后的胶液经过膜浓缩系统进行浓缩，所述膜浓缩系统膜组合件中膜孔径为20000-50000Dalton，操作压力为0.2-5MPa。
优选的，步骤(9)中对浓缩液醇析时，采用胶液量5-80％的酒精或异丙醇进行，然后通过转速为2500-8000转/分钟的高速离心系统脱除液体得到半成品，25-80℃、0-85KPa下真空干燥得大颗粒罗望子胶。
优选的，步骤(9)中对浓缩液盐析时，采用胶液量0.001-2％的硫酸钠进行，再经过压力为3-35MPa的压滤系统脱水、脱盐，得胶片，然后胶片经过打浆机打浆形成浆液，再喷雾干燥，进风温度为100-380℃，出风速度为70-150℃，高压泵压力3-20MPa，雾化转速为11000-30000转/分钟，得到大颗粒罗望子胶。
优选的，步骤(10)中采用进料速度为50-500kg/h的超微粉碎机对大颗粒罗望子胶粉碎。
一种罗望子胶，其由上述方法制备而成，所述罗望子胶的溶胀倍数为50-200倍。
采用上述方案，本发明具有以下优点：
普通罗望子胶产品使用过程中需要等胶体充分吸水溶胀后才能使用，本发明方法制备的罗望子胶减少了这一吸水溶胀时间，其与水混合后可以马上使用，并且其具有高溶胀倍数。同时，该罗望子胶实现了低温快速溶解，有效解决了产品需要高温长时才能溶解的难题，还很好克服了其他胶体因吸水过快而出现的结块给后续使用带来不便的现象。
具体实施方式
以下实施例中的实验方法如无特殊规定，均为常规方法，所涉及的实验试剂及材料如无特殊规定均为常规生化试剂和材料。
实施例1
一种快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)脱皮：将罗望子种子用水浸泡，再脱皮得到胚乳，脱皮率为98％；
(2)粉碎：以300kg/h的速度将胚乳加入到湿法粉碎机中进行粉碎，出料目数为50-200目；
(3)脱淀粉：将湿法粉碎物料与水按重量比1:5的比例混合，吸水溶胀30min得稳定胶液，将胶液经脱磨机脱淀粉处理；
(4)脱支链：将脱除淀粉后的粗胶液输送到反应釜，升温至50℃，加入胶液质量5％的ɑ-木糖酶和胶液质量0.05％的β-半乳糖苷酶组合酶进行脱支链处理180min；
(5)溶胶：将酶处理液加热至105℃，保温40min使胶体完全溶解；
(6)高透处理：将完全溶胶后的白色胶液经纯化系统处理得高透无色胶液，纯化系统膜组合件中膜孔径为50μm，操作压力控制为0.5MPa；
(7)纳米级乳化：将高透无色胶液以5吨/小时的速度输送到纳米乳化泵中进行乳化处理，乳化泵转速为10000r/min；
(8)浓缩：将乳化后的胶液经过膜浓缩系统进行浓缩，得到固含量90％的浓缩液，所述膜浓缩系统膜组合件中膜孔径为20000Dalton，操作压力为5MPa；
(9)脱水干燥：采用胶液量50％的酒精或异丙醇对浓缩液醇析，然后通过转速为8000转/分钟的高速离心系统脱除液体得到半成品，80℃、85KPa下真空干燥得大颗粒罗望子胶；
(10)粉碎：采用进料速度为100kg/h的超微粉碎机将大颗粒罗望子胶粉碎得到300-500目的快速吸水高溶胀倍数的罗望子胶产品。
实施例2
一种快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)脱皮：将罗望子种子用水浸泡，再脱皮得到胚乳，脱皮率为100％；
(2)粉碎：以500kg/h的速度将胚乳加入到湿法粉碎机中进行粉碎，出料目数为50-200目；
(3)脱淀粉：将湿法粉碎物料与水按重量比1:20的比例混合，吸水溶胀10min得稳定胶液，将胶液经脱磨机脱淀粉处理；
(4)脱支链：将脱除淀粉后的粗胶液输送到反应釜，升温至70℃，加入胶液质量0.01％的ɑ-木糖酶和胶液质量8％的β-半乳糖苷酶组合酶进行脱支链处理20min；
(5)溶胶：将酶处理液加热至90℃，保温60min使胶体完全溶解；
(6)高透处理：将完全溶胶后的白色胶液经纯化系统处理得高透无色胶液，纯化系统膜组合件中膜孔径为20μm，操作压力控制为20MPa；
(7)纳米级乳化：将高透无色胶液以10吨/小时的速度输送到纳米乳化泵中进行乳化处理，乳化泵转速为15000r/min；
(8)浓缩：将乳化后的胶液经过膜浓缩系统进行浓缩，得到固含量50％的浓缩液，所述膜浓缩系统膜组合件中膜孔径为50000Dalton，操作压力为0.2MPa；
(9)脱水干燥：采用胶液量2％的硫酸钠对浓缩液盐析，再经过压力为35MPa的压滤系统脱水、脱盐，得胶片，然后胶片经过打浆机打浆形成浆液，再喷雾干燥，进风温度为380℃，出风速度为70℃，高压泵压力20MPa，雾化转速为30000转/分钟，得到大颗粒罗望子胶；
(10)粉碎：采用进料速度为500kg/h的超微粉碎机将大颗粒罗望子胶粉碎得到300-500目的快速吸水高溶胀倍数的罗望子胶产品。
实施例3
一种快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)脱皮：将罗望子种子用水浸泡，再脱皮得到胚乳，脱皮率为99％；
(2)粉碎：以200kg/h的速度将胚乳加入到湿法粉碎机中进行粉碎，出料目数为50-200目；
(3)脱淀粉：将湿法粉碎物料与水按重量比1:10的比例混合，吸水溶胀5min得稳定胶液，将胶液经脱磨机脱淀粉处理；
(4)脱支链：将脱除淀粉后的粗胶液输送到反应釜，升温至25℃，加入胶液质量0.01％的ɑ-木糖酶和胶液质量2％的β-半乳糖苷酶组合酶进行脱支链处理100min；
(5)溶胶：将酶处理液加热至90℃，保温30min使胶体完全溶解；
(6)高透处理：将完全溶胶后的白色胶液经纯化系统处理得高透无色胶液，纯化系统膜组合件中膜孔径为0.5μm，操作压力控制为20MPa；
(7)纳米级乳化：将高透无色胶液以1吨/小时的速度输送到纳米乳化泵中进行乳化处理，乳化泵转速为12000r/min；
(8)浓缩：将乳化后的胶液经过膜浓缩系统进行浓缩，得到固含量70％的浓缩液，所述膜浓缩系统膜组合件中膜孔径为30000Dalton，操作压力为0.2MPa；
(9)脱水干燥：采用胶液量5％的酒精或异丙醇对浓缩液醇析，然后通过转速为2500转/分钟的高速离心系统脱除液体得到半成品，25℃真空干燥得大颗粒罗望子胶；
(10)粉碎：采用进料速度为50kg/h的超微粉碎机将大颗粒罗望子胶粉碎得到300-500目的快速吸水高溶胀倍数的罗望子胶产品。
实施例4
一种快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)脱皮：将罗望子种子用水浸泡，再脱皮得到胚乳，脱皮率为100％；
(2)粉碎：以400kg/h的速度将胚乳加入到湿法粉碎机中进行粉碎，出料目数为50-200目；
(3)脱淀粉：将湿法粉碎物料与水按重量比1:15的比例混合，吸水溶胀5min得稳定胶液，将胶液经脱磨机脱淀粉处理；
(4)脱支链：将脱除淀粉后的粗胶液输送到反应釜，升温至50℃，加入胶液质量1％的ɑ-木糖酶和胶液质量1％的β-半乳糖苷酶组合酶进行脱支链处理50min；
(5)溶胶：将酶处理液加热至95℃，保温40min使胶体完全溶解；
(6)高透处理：将完全溶胶后的白色胶液经纯化系统处理得高透无色胶液，纯化系统膜组合件中膜孔径为1μm，操作压力控制为5MPa；
(7)纳米级乳化：将高透无色胶液以2吨/小时的速度输送到纳米乳化泵中进行乳化处理，乳化泵转速为11000r/min；
(8)浓缩：将乳化后的胶液经过膜浓缩系统进行浓缩，得到固含量70％的浓缩液，所述膜浓缩系统膜组合件中膜孔径为30000Dalton，操作压力为1MPa；
(9)脱水干燥：采用胶液量0.001％的硫酸钠对浓缩液盐析，再经过压力为3MPa的压滤系统脱水、脱盐，得胶片，然后胶片经过打浆机打浆形成浆液，再喷雾干燥，进风温度为100℃，出风速度为150℃，高压泵压力3MPa，雾化转速为11000转/分钟，得到大颗粒罗望子胶；
(10)粉碎：采用进料速度为100kg/h的超微粉碎机将大颗粒罗望子胶粉碎得到300-500目的快速吸水高溶胀倍数的罗望子胶产品。
性能检测
取实施例1制备完成的罗望子胶产品，并取没有经过本方法处理的普通市售罗望子胶，分别进行吸水溶胀，测定溶胀吸水时间、溶胀倍数、溶胶温度及完全溶解时间，检测结果见表1所示。
表1测定结果
由表1结果可知，普通罗望子胶产品完全溶胀吸水时间为35min，说明其使用过程中需要等胶体充分吸水溶胀后才能使用。本发明方法制备的罗望子胶减少了这一吸水溶胀时间，其与水混合后可以在5min内完全溶胀，使其可以马上使用，并且其具有高达150倍的溶胀倍数。同时，本发明的罗望子胶溶胶温度为55℃，实现了低温快速溶解，有效解决了产品需要高温长时才能溶解的难题，还很好克服了其他胶体因吸水过快而出现的结块给后续使用带来不便的现象。最后，本发明方法制备的罗望子胶透光率可以达到98％，远高于普通罗望子胶52％的透光率。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)脱皮：将罗望子种子用水浸泡，再脱皮得到胚乳；
(2)粉碎：将胚乳加入到湿法粉碎机中进行粉碎；
(3)脱淀粉：将粉碎物料与水按重量比1:5-20的比例混合，进行吸水溶胀得稳定胶液，将胶液脱淀粉处理；
(4)脱支链：将脱除淀粉后的粗胶液升温至25-70℃，加入ɑ-木糖酶和β-半乳糖苷酶组合酶进行脱支链处理；
(5)溶胶：将酶处理液加热至90-105℃，进行保温使胶体完全溶解；
(6)高透处理：将完全溶胶后的胶液经纯化系统处理得高透无色胶液；
(7)纳米级乳化：将高透无色胶液输送到纳米乳化泵中进行乳化处理；
(8)浓缩：将乳化后的胶液进行浓缩，得到固含量50-90％的浓缩液；
(9)脱水干燥：将浓缩液进行醇析或盐析，再脱醇或脱盐，干燥得到大颗粒罗望子胶；
(10)粉碎：将大颗粒罗望子胶粉碎得到300-500目的快速吸水高溶胀倍数的罗望子胶产品。
2.根据权利要求1所述的快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)中以200-500kg/h的速度将胚乳加入到湿法粉碎机中，出料目数为50-200目。
3.根据权利要求1所述的快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，其特征在于：步骤(4)中ɑ-木糖酶的加入量为胶液质量的0.01-5％，β-半乳糖苷酶的加入量为胶液质量的0.05-8％，脱支链处理时间为20-180min。
4.根据权利要求1所述的快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，其特征在于：步骤(6)中纯化系统膜组合件中膜孔径为0.5-50μm，操作压力控制为0.5-20MPa。
5.根据权利要求1所述的快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，其特征在于：步骤(7)中高透无色胶液以1-10吨/小时的速度输送到纳米乳化泵中，乳化泵转速为10000-15000r/min。
6.根据权利要求1所述的快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，其特征在于：步骤(8)中将乳化后的胶液经过膜浓缩系统进行浓缩，所述膜浓缩系统膜组合件中膜孔径为20000-50000Dalton，操作压力为0.2-5MPa。
7.根据权利要求1所述的快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，其特征在于：步骤(9)中对浓缩液醇析时，采用胶液量5-80％的酒精或异丙醇进行，然后通过转速为2500-8000转/分钟的高速离心系统脱除液体得到半成品，25-80℃、0-85KPa下真空干燥得大颗粒罗望子胶。
8.根据权利要求1所述的快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，其特征在于：步骤(9)中对浓缩液盐析时，采用胶液量0.001-2％的硫酸钠进行，再经过压力为3-35MPa的压滤系统脱水、脱盐，得胶片，然后胶片经过打浆机打浆形成浆液，再喷雾干燥，进风温度为100-380℃，出风速度为70-150℃，高压泵压力3-20MPa，雾化转速为11000-30000转/分钟，得到大颗粒罗望子胶。
9.根据权利要求1所述的快速吸水高溶胀罗望子胶的制备方法，其特征在于：步骤(10)中采用进料速度为50-500kg/h的超微粉碎机对大颗粒罗望子胶粉碎。
10.一种罗望子胶，其由权利要求1-9任一项所述的方法制备而成，所述罗望子胶的溶胀倍数为50-200倍。
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