专利名称：：十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠的制备方法
技术领域：
：本发明涉及功能食品强化剂十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠的制备方法。十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠是一种新型功能食品强化剂，具有良好的分散、增溶、增稠、保水、协同、稳定、成膜及乳化等多种非离子性水溶胶性能，因而可用于制药和功能食品中作强化剂或改良剂使用。魔芋(AmorphophallusKanjac)中主要成分葡甘聚糖(Kajacmannan)含量达50％，1吨魔芋可生产0．7吨魔芋精粉，魔芋精粉中魔芋葡甘聚糖(KanjacGlucomannan简称KGM)占60％以上，其次还含淀粉、纤维素、蛋白质、游离还原糖等。研究证明魔芋葡甘聚糖具有减肥作用，对血清胆固酵、肝胆固醇和中性脂肪的上升有明显的抑制作用，并且调节代谢正常化和增强免疫功能，应用保健食品中可缓释有效成分，增加功能效果，拓展应用范围。将其改性成增溶、分散、乳化性能更高的KGM，应用于功能食品中更能发挥KGM的生物学活性。本发明的目的是提供一种以魔芋精粉为原料制备功能食品强化剂--十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠的方法。实现本发明目的的技术路线是将魔芋精粉酶解成分子量8000以上的低聚魔芋葡甘聚糖，然后用魔芋葡甘低聚糖与十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠合成十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠。其酶解反应是式中n葡萄糖∶甘露糖的摩尔比=1∶2m纤维素酶酶解分支度十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠用十二醇与马来酸酐及亚硫酸氢钠制备。其反应原理是用魔芋精粉为原料制备十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠具体步骤是1、魔芋精粉加入其体积10倍以上的含2％吐温80浓度为0．2mol醋酸--醋酸钠缓冲液，再加入纤维素酶(Ec3．2．1．4)500u／ml，于40℃下搅拌酶解0．5小时，过滤、取其固形物加入50％乙醇水溶液漂洗，过滤去杂质，得魔芋葡甘低聚糖过滤物备用，或者再将过滤物用95％乙醇或无水乙醇脱水干燥得干粉备用；2、按魔芋葡甘低聚糖与十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠质量比1∶0．1-4，添加十二磺酸琥珀酸单酯二钠乳液，搅拌均匀，用浓度2mol的盐酸调至PH3．5-5．5，于30-50℃下干法改性2-3小时后，用60％乙醇水溶液洗涤至滤液不含十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠后，于50℃干燥得产品。优选条件是按魔芋葡甘低聚糖与十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠质量比8∶2、添加十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠乳液，搅拌均匀，用浓度2mol的盐酸调至PH5．5，于50℃下干法改性3小时后，用60％乙醇水溶液洗涤至滤液不含十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠后，于50℃真空干燥得产品。所用的十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠，是按十二醇∶马来酸酐∶亚硫酸氢钠为1．1∶1∶1．1(摩尔比)；首先使十二醇与马来酸酐在90℃下搅拌酯化3小时，然后添加饱和的亚硫酸氢钠溶液在相同条件下磺化3小时制得的。本发明所用魔芋精粉为湖北竹溪魔芋精粉厂产品。纤维素酶(Ec3．2．1．4)为市售生物试剂，其它试剂为市售分析纯品。本发明所用的检测方法酯值、酸值、酯化反应效率的检测，按张万福编译的“食品乳化剂”(1994．轻工出版社413-430)进行；含钠量(％)、总糖量(5)、砷(mg／Kg)、重金属(以pb计，mg／Kg)和低聚魔芋葡甘聚糖分子量凝胶色谱按“食品分析”(大连轻院等八院校编，1994年轻工出版社)进行；粘度用旋转粘度计(c．p)、毛发粘度计(mpa．s)按物理化学实验进行。图1是魔芋精粉按上述酶解条件制得的魔芋葡甘低聚糖的凝胶色谱图。从凝胶色谱可知其分子量为8000cl以上。下面通过实施例进一步说明以魔芋精粉为原料制备十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠的方法，及产品作功能食品强化剂的效果。实施例1，十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠(简称LR)与魔芋葡甘低聚糖用量比实验。按前述方法制备十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠产品，用产品十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠的粘度和持水性来确定原料用量比。1)粘度称取制得的十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠0．9g，加沸水100ml，搅拌至溶液粘稠，放置待粘度稳定后，用NDJ-1型旋转粘度计测定其粘度，结果见表1。2)持水性称取制得的十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠0．2g，加入50ml水，加热到60℃搅拌半小时，离心倒去清液，称取离心管空管及离心后去水离心管的重量，按下式计算持水性，持水性=(W2-W1-0．2)／0．2×100％式中W1离心管空管重量W2离心去水后离心管的重量结果见表2。综合对表1粘度和表2持水性数据的分析，可知魔芋葡甘低聚糖与十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠重量比为8∶2为最佳配比，其产品十二烷酰葡甘低聚糖磺酸钠的粘度达47800mpa·s，持水性达61％。实施例2，魔芋葡甘低聚糖与十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠(简称LR)反应最佳条件的确定。确定魔芋低KGM与LR配比最佳范围后，影响酯化反应产物性质的主要因素有反应温度A，PH值B，时间C，对各因素进行综合考察选用L9(34)正交试验进行结果列于表3、表4。其结果表示若以粘度为指标则最佳组合为温度50℃，PH5．5，反应时间3小时，各因素对产物粘度的影响顺序为温度＞时间＞PH值。若以持水性为指标，则最佳条件为温度30℃、PH3．5、反应时间3小时，各因素对产物持水性影响顺序号为PH值＞时间＞温度，除PH值外，其余因素对持水性的影响均较小，而对粘度的影响却较大，故选粘度为指标的最优温度50℃，反应时间3小时，PH值虽然对粘度影响不及时间和温度，但PH值对持水性的影响也不小。为此，重复对比试验，以PH3．5、5．5各做三重复，恒定温度50℃，时间3小时，结果见表5。表5数据表明PH为5．5时样品粘度较高而持水性相差不大，故选PH5．5，因此最佳反应条件为温度50℃、PH5．5、反应时间3小时。在此条件下所得酯化魔芋低聚KGM的粘度为17900mpa·s；持水性56．5％，60％醇提酯化魔芋低聚KGM回收率85．5％。用魔芋低聚KGM1353．2g，LR316．9g回收酯化魔芋低聚KGMl267．6g，酯化效率=(1267．6-1353．2×85．5％)／316．9×100=32．5％。实施例3取大豆分离蛋白粉，加水调成粘乳液，用盐酸或氢氧化钠水溶液调至PH8．5后，按干蛋白粉量的3％称取十二烷酰魔芋葡甘低取糖磺酸钠，加入上述粘乳液中，在50℃下搅拌1小时，用原大豆分离蛋白调制的粘乳作对照，测定其功能特征粘度提高了265CP；持水性提高了7．05％；成膜性提高了9．15；溶解度提高了17．74mg／ml。实施例4取奶粉加水调成乳液，并用盐酸调至PH2．5后，按奶粉量的6％称取十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠，加入上述乳液中，在室温下搅拌1小时，用原奶粉调制的粘乳作对照，测其功能特征粘度提高了355CP；持水性提高了8．2％；成膜性提高了11．67；溶解度提高了10．80mg／ml。实施例5取巨能钙粉加水调成溶液，并用盐酸调至PH4．5后，按巨能钙粉量的15％称取十二烷酰魔芋葡甘低取糖磺酸钠，加入上述溶液中，在室温下搅拌1小时，用原巨能钙粉调制的溶液作对照，测其功能特征粘度提高了34．8CP；持水性提高了14．2％；成膜性提高了18．62；溶解度提高了10．75mg／ml。表1LR与魔芋葡甘低聚糖用量比对产品粘度的影响<tablesid="table1"num="001"><table>魔芋低KGM∶LR(质量比)1∶0．11∶0．21∶0．51∶0．81∶1．51∶31∶4粘度(mpa·s)43200455004780038700370003460036000</table></tables>表2LR与魔芋葡甘低聚糖用量比对产品持水性的影响表3魔芋低KGM与LR反应因素及水平<tablesid="table2"num="002"><table>水平A(℃)B(PH)C(小时)1303．522404．52．53505．53</table></tables>表4L9(34)正交试验表<tablesid="table3"num="003"><table>试验号A(℃)B(PH)C(小时)粘度(mpa·s)持水性％1303．52140057．65．2304．52．51024058．353305．531116055．24403．52．51084059．455404．53894055．56405．521184053．557503．531834060．958504．521144059．O9505．52．51212050．45</table></tables>以粘度指标处理数据<tablesid="table4"num="004"><table>K1(mpa·s)228003058024740K2(mpa·s)316203068033200K3(mpa·s)419603512038440R19160454013700</table></tables>以持水性指标处理数据<tablesid="table5"num="005"><table>K1171．2178．05170．2K2168．5172．85168．25K3170．4159．20171．65R2．718．853．4</table></tables>表5PH值对十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠粘度、持水性影响的重复试验结果权利要求1.一种十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠的制备方法，其特征是以魔芋精粉为原料，按如下步骤进行制备(1)魔芋精粉加入其体积10倍以上的含2％吐温80浓度为0．2mol醋酸--醋酸钠缓冲液，再加入纤维素酶(Ec3．2．1．4)500u／ml，于40℃下搅拌酶解0．5小时，过滤、取其固形物加入50％乙酵水溶液漂洗，过滤去杂质，得魔芋葡甘低聚糖过滤物备用，或者再将过滤物用95％乙醇或无水乙醇脱水干燥得干粉备用；(2)按魔芋葡甘低聚糖与十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠质量比1∶0．1-4，添加十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠乳液，搅拌均匀，用浓度2mol的盐酸调至PH3．5-5．5，于30-50℃下干法改性2-3小时后，用60％乙醇水溶液洗涤至滤液不含十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠后，于50℃干燥得产品。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是按魔芋葡甘低聚糖与十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠质量比8∶2、添加十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠乳液，搅拌均匀，用浓度2mol的盐酸调至PH5．5，于50℃下干法改性3小时后，用60％乙醇水溶液洗涤至滤液不含十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠后，于50℃真空干燥得产品。3.如权利要求1、2所述的制备方法，其特征是所述的十二醚磺酸琥珀酸单酯二钠，是按十二醇∶马来酸酐∶亚硫酸氢钠为1．1∶1∶1．1(摩尔比)，首先使十二醇与马来酸酐在90℃下搅拌酯化3小时，然后添加饱和的亚硫酸氢钠溶液在相同条件下磺化3小时制得的。全文摘要一种十二烷酰魔芋葡甘低聚糖磺酸钠的制备方法,以魔芋精粉为原料,经酶解葡甘聚糖成分子量8000以上的低聚糖后,与十二醚磺酸琥珀酸单酯钠按8∶2质量比拌匀,用浓度2摩尔盐酸调至pH3.5—5.5,在50℃温度下干法改性3小时,即生成白色十二烷酰魔芋葡甘聚糖磺酸钠产品,该产品应用于大豆分离蛋白,及其它功能食品中,可以提高其相应的功能指标,扩展功效范围。文档编号C08B37/00GK1280989SQ0011596公开日2001年1月24日申请日期2000年8月18日优先权日2000年8月18日发明者干信申请人:干信