一种可溶性大豆多糖的物性修饰方法及制备与流程

文档序号:12342490阅读:503来源:国知局

本发明公开了一种可溶性大豆多糖物性修饰方法及其制备,具体的是对可溶性大豆多糖进行交联酯化分子修饰,并利用辛烯基琥珀酸酐与大豆多糖发生化学作用得到辛烯基琥珀酸酐-大豆多糖酯(OSA-SSPS)的反应技术。属于农副产品加工领域。



背景技术:

可溶性大豆蛋白(Soybean soluble polysaccharides,SSPS)是从大豆豆渣中提取出来的一种可溶性的膳食纤维,具有多种应用功能,可以作为乳化剂、分散剂、稳定剂等。在乳制品中,可溶性大豆多糖主要依靠多糖侧链形成的空间位阻作用使蛋白质稳定,是一种低粘度的酸乳饮料稳定剂。近年来,大豆多糖在酸性乳饮料中的应用越来越多,与乳制品中其它常用的以增加粘度来提高稳定性的稳定剂相比,以可溶性大豆多糖作为稳定剂的乳饮料口感清爽、风味自然、粘度低。

目前市场上的酸性乳制品行业已趋成熟,经过多年的研究和生产实践,在蛋白质含量为1%的酸性乳制品中加入0.4%果胶作为稳定剂已经成为一种行业习惯,因为0.4%果胶可以很好地稳定酸性乳饮料。但是近几年的果胶买卖紧俏,供不应求,价格持续上涨,商家的利润空间也越来越小。这个行业面临着创新的挑战。目前水溶性大豆多糖的商业化产品,在蛋白质含量为1%的酸性乳制品中稳定乳蛋白颗粒的能力不太理想;此外,在乳状液体系中,商业化产品的水溶性大豆多糖作为稳定剂不能形成很好的稳定O/W 乳状液体系。在水溶性大豆多糖改性方面,国内外有采用膨化、挤压、酶法等对纤维进行改性的研究,改善了大豆多糖的功能特性。

水溶性大豆多糖主要依靠中性糖侧链的空间位阻作用来实现其功能性稳定剂的使用价值,但大豆多糖分子量较小,链长较短,空间位阻作用有限,通过酯化交联反应改性大豆多糖,使其侧链增长,空间位阻作用增强,以期提高其乳化稳定性;同时辛烯基琥珀酸酐(OSA)既有疏水性的长链烷基,又有反应活性很好的亲水性酸酐基团。许多学者基于其双亲性的性质,与玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉等经酯化反应制得辛烯基琥珀淀粉酯,使得产物具有亲水和疏水的性质,是一种被美国、欧洲和亚太地区的主要国家批准使用的安全性高的可食用乳化增稠剂,广泛应用于食品、医药、化妆品、化工等行业。因此,本发明通过交联酯化反应以及OSA适当修饰可溶性大豆多糖,很好地解决了水溶性大豆多糖应用于酸性乳饮料中长期放置产生的悬浮物、沉淀物或分层等问题,物性修饰后的大豆多糖同时具有亲水和疏水两种表面性质,更适合发挥空间位阻作用的稳定本质;通过对大豆多糖分子侧链的修饰,加强其空间位阻作用,则可以进一步提高其分散稳定性。该技术可进一步拓宽其应用范围,广泛用于食品、化妆品、纺织、造纸、制药工业中。本发明所用的原料价格低廉,试剂及方法安全,经济,实用性强,工业化生产简单易控制,产品有更好的稳定乳蛋白粒子的能力。



技术实现要素:

本发明解决了水溶性大豆多糖大豆多糖分子量较小,链长较短,空间位阻作用有限,稳定乳蛋白粒子能力差的问题,提出了一种可溶性大豆多糖物性修饰方法。

本发明提供的技术方案,一种可溶性大豆多糖物性修饰方法与制备:对可溶性大豆多糖进行交联酯化分子修饰,并利用辛烯基琥珀酸酐与大豆多糖发生化学作用得到辛烯基琥珀酸酐-大豆多糖酯(OSA-SSPS)的反应技术。具体步骤如下:

(1)交联酯化反应:将可溶性大豆多糖用水调制成浓度为质量份数5-10%的溶液,加入占大豆多糖质量5%-10%的六偏磷酸盐作为交联剂,加入浓度为5%质量分数的盐酸溶液调节pH至5.0-5.5,室温下搅拌0.5-1h。

(2) 疏水修饰反应:将步骤(1)的交联大豆多糖溶液放置于35-40℃水浴锅中,并螺旋搅拌的条件下加入浓度为5%质量分数的氢氧化钠溶液,使pH 在 8.0~8.5 的范围,然后逐滴滴加辛烯基琥珀酸酐(OSA)5-25ml。反应过程中,用浓度为5%质量分数的氢氧化钠溶液控制反应体系的 pH 保持在 8.0~8.5 之间,反应30-60 min。用浓度为5%质量分数的盐酸溶液调节溶液的 pH 为 5.5-6.5,真空旋转蒸发浓缩,得到辛烯基琥珀酸-大豆多糖酯(OSA-SSPS)粗品。

(3)乙酸乙酯处理: 用等体积的乙酸乙酯萃取三次,旋转蒸发去掉残留的乙酸乙酯,冷冻干燥或喷雾干燥后粉碎即得成品。

2. 根据权利要求1 所述一种可溶性大豆多糖的物性修饰方法及制备,其特征在于:步骤(1)所述交联酯化反应条件为:可溶性大豆多糖用水调制成浓度为质量份数10%的溶液,加入占大豆多糖质量6%的六偏磷酸盐作为交联剂,调节pH至5.0,25℃下搅拌0.5-1h。

3 根据权利要求1 所述一种可溶性大豆多糖的物性修饰方法及制备,其特征在于:步骤(2)所述疏水修饰反应条件为:将步骤(1)的交联大豆多糖溶液在35-40℃条件下,螺旋搅拌逐滴滴加辛烯基琥珀酸酐(OSA)15ml,反应45 min,反应过程中,用浓度为5%质量分数的氢氧化钠溶液控制反应体系的 pH 保持在 8.0~8.5 之间。反应后用浓度为5%质量分数的HCL溶液调节pH 6.0,真空旋转蒸发浓缩,得到辛烯基琥珀酸-大豆多糖酯(OSA-SSPS)粗品。

4 根据权利要求1 所述一种可溶性大豆多糖的物性修饰方法及制备,其特征在于:步骤(1)所述的六偏磷酸盐为六偏磷酸钠。

5 根据权利要求1 所述一种可溶性大豆多糖的物性修饰方法及制备,其特征在于:步骤(1)所述的常温为20-30℃。

用本发明方法制备的OSA-SSPS取代度为0.0059-0.0206。

本发明的有益效果:本发明方法首次提出了先对可溶性大豆多糖进行交联酯化分子修饰,再进一步利用辛烯基琥珀酸酐与大豆多糖发生化学作用得到辛烯基琥珀酸酐-大豆多糖酯(OSA-SSPS)的反应技术,应用于可溶性大豆多糖的生产中。通过交联酯化反应以及OSA适当修饰后的可溶性大豆多糖,大豆多糖同时具有亲水和疏水两种表面性质,更适合发挥空间位阻作用的稳定本质;通过对大豆多糖分子侧链的修饰,加强了其空间位阻作用,则可以进一步提高其分散稳定性。该技术可进一步拓宽其应用范围,广泛用于食品、化妆品、纺织、造纸、制药工业中。本发明所用的原料价格低廉,试剂及方法安全,经济,实用性强,工业化生产简单易控制,易于实现。

具体实施方式

实施例1

材料:可溶性大豆多糖(SSPS)来源于福建味博食品有限公司。

将可溶性大豆多糖用水调制成浓度为质量份数5%的溶液,加入占大豆多糖质量5%的六偏磷酸盐作为交联剂,调节溶液pH5.0,25℃下搅拌0.5h;后将交联大豆多糖溶液放置于35℃水浴锅中,螺旋搅拌的条件下调整pH 在 8.0~8.5 的范围,然后逐滴滴加辛烯基琥珀酸酐(OSA)5ml,于30min内滴加完,反应过程中维持体系 pH 8.0~8.5 之间。反应完成后用立即调整体系 pH 为 5.5,真空旋转蒸发浓缩,得到辛烯基琥珀酸-大豆多糖酯(OSA-SSPS)粗品。用等体积的乙酸乙酯萃取三次,旋转蒸发去掉残留的乙酸乙酯,冷冻干燥后粉碎即得成品。经测定,其取代度为0.0059。

实施例2

将可溶性大豆多糖用水调制成浓度为质量份数10%的溶液,加入占大豆多糖质量8%的六偏磷酸盐作为交联剂,调节溶液pH5.2,20℃下搅拌1h;后将交联大豆多糖溶液放置于40℃水浴锅中,螺旋搅拌的条件下调整pH 在 8.0~8.5 的范围,然后逐滴滴加辛烯基琥珀酸酐(OSA)25ml,于60 min内滴加完,反应过程中维持体系 pH 8.0~8.5 之间。反应完成后用立即调整体系 pH 为 6.0,真空旋转蒸发浓缩,得到辛烯基琥珀酸-大豆多糖酯(OSA-SSPS)粗品。用等体积的乙酸乙酯萃取三次,旋转蒸发去掉残留的乙酸乙酯,喷雾干燥后粉碎即得成品。经测定,其取代度为0.0206。

实施例3

将可溶性大豆多糖用水调制成浓度为质量份数8%的溶液,加入占大豆多糖质量6%的六偏磷酸盐作为交联剂,调节溶液pH5.5,30℃下搅拌45min;后将交联大豆多糖溶液放置于37℃水浴锅中,螺旋搅拌的条件下调整pH 在 8.0~8.5 的范围,然后逐滴滴加辛烯基琥珀酸酐(OSA)15 ml,于45min内滴加完,反应过程中维持体系 pH 8.0~8.5 之间。反应完成后用立即调整体系 pH 为 6.5,真空旋转蒸发浓缩,得到辛烯基琥珀酸-大豆多糖酯(OSA-SSPS)粗品。用等体积的乙酸乙酯萃取三次,旋转蒸发去掉残留的乙酸乙酯,冷冻干燥后粉碎即得成品。经测定,其取代度为0.0083。

实施例4

将可溶性大豆多糖用水调制成浓度为质量份数6%的溶液,加入占大豆多糖质量10%的六偏磷酸盐作为交联剂,调节溶液pH5.0,30℃下搅拌0.5h;后将交联大豆多糖溶液放置于40℃水浴锅中,螺旋搅拌的条件下调整pH 在 8.0~8.5 的范围,然后逐滴滴加辛烯基琥珀酸酐(OSA)20 ml,于45min内滴加完,反应过程中维持体系 pH 8.0~8.5 之间。反应完成后用立即调整体系 pH 为 6.0,真空旋转蒸发浓缩,得到辛烯基琥珀酸-大豆多糖酯(OSA-SSPS)粗品。用等体积的乙酸乙酯萃取三次,旋转蒸发去掉残留的乙酸乙酯,喷雾干燥后粉碎即得成品。经测定,其取代度为0.0125。

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