阿拉伯胶组分分级方法及得到的产品和应用的制作方法

专利名称：阿拉伯胶组分分级方法及得到的产品和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阿拉伯胶组分分级方法，特别是涉及一种通过混合阿拉伯胶和其它生物高分子，使其在临界浓度以上时发生液-液相分离，并使阿拉伯胶发生自发分级的方法。分级后使得阿拉伯胶的不同级分富集在不同相中，从而产生具有不同功能性的产品。
背景技术：
阿拉伯胶是一种分泌于植物枝干受伤处的天然树胶，主要来自于豆科的阿拉伯胶属，尤其是Acacia Senegal和Acacia Seyal两种。阿拉伯胶广泛应用于不同的工业中，主要充当着乳化剂、稳定剂、增稠剂、粘合剂、胶囊原料、糖衣原料和糊化剂。阿拉伯胶的结构非常复杂，包括支化的多糖部分和蛋白质部分。研究表明阿拉 伯胶具有三种主要组成高分子量的阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP)、阿拉伯半乳聚糖(AG)和糖蛋白(GP)，他们分别大约占阿拉伯胶总量的10%、90%、1%，(Randall et al. , Food Hydrocolloids, 1988, 2, 131;Randall et al. , Food Hydrocolloids, 1989, 3, 65) 不同的组成对应于阿拉伯胶不同的功能，例如，阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP)是阿拉伯胶的乳化活性的主要成分，主要提供界面活性和乳液的稳定性，(Williams et al. , Handbook ofHydrocolloids, 2000, 155)。阿拉伯胶在工业应用中的主要问题是性质和功能性的不稳定。该不稳定性至少部分是因为组成的不稳定造成的。有两种途径解决这种问题，第一种是对阿拉伯胶进行修饰，增加功能活性成分所占的比例，使其达到或者接近饱和程度；第二种是对阿拉伯胶的主要功能活性成分进行分级收集，通过控制功能活性成分的使用量达到稳定、优化的使用效果，这提供了一种高效利用阿拉伯胶的方法(Underwood et al. , Journal of the Science ofFood and Agriculture, 1994, 66, 217)。US6, 841, 644 (Phillips et al.)和 US/GB7, 462，710B2 (Al-Assaf)是通过辐射和加热对阿拉伯胶进行改性的两种方法，他们通过增加阿拉伯胶的分子量和AGP的含量获得了一种或几种提升性能后的阿拉伯胶，但是没有对产品进行分离和分级。而且过度的改性会带来负面的效果，例如降低水溶性和降解阿拉伯胶。US 6, 977, 045B2 (Lorraine et al.)和 EP 0185458A2 (David et al.)报道了多聚物的分级分离和水溶性生物高分子的分级分离。US 6，977，045B2说明了通过控制盐浓度和温度来诱导多聚物分离成多相的分级现象。EP 0185458说明了通过选择溶剂和碱来诱导携带酸性基团的水溶性高聚物的分级现象。然而他们都没有利用另一种物质去诱导相分离从而达到分级的目的。在非专利性文章中，有些研究者(Edelman et al. , BiomacromoleculeS，2001,2, 1148-1154, Edelman et al. , Macromolecules, 2003,36,7783-7790，Edelman et al. , Physical Review E, 2003, 67, 021404and Loret et al. , FoodHydrocolloids, 2005, 19，557-565)报道了明胶和右旋糖酐、聚环氧乙烷和右旋糖酐、麦芽糊精和明胶混合体系诱导的相分离行为和分级现象。然而所有的这些文章都没有研究阿拉伯胶，并且没有对相关分级产品的应用价值进行评估。而且，目前现有的阿拉伯胶改性技术为热改性和辐射改性，这两种方法虽然都能制造出较好的阿拉伯胶改性产品，但是是以牺牲阿拉伯胶的某些特性为基础的，例如溶解性的降低。而且在上述改性过程中伴随着阿拉伯胶分子之间的聚集，使较小的级分聚合成分子量较大的级分，在此过程中有可能会破坏阿拉伯胶的天然结构和性质。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种运用相分离的方法将水溶液中的阿拉伯胶分级的方法。该发明的方法是纯粹的物理过程，对于阿拉伯胶的天然化学结构没有进行任何改变，甚至都没有任何组分发生物理上的联合和聚集，这个方法只是改变了阿拉伯胶中不同级分的比例。为达上述目的，本发明提出一种阿拉伯胶组分分级方法，在发生相分离的临界浓 度范围内，将阿拉伯胶与一种或多种生物高分子在水中混合，形成阿拉伯胶和生物高分子的混合水溶液，通过静置或离心作用或者是在加热的条件下静置或离心作用，混合水溶液发生液-液相分离，使阿拉伯胶的不同组分发生分级。具体操作是将阿拉伯胶与另一种或几种(典型的是一种)生物高分子在水中进行混合。可以先将几种原料混合在一起，以粉末的形式加入水中进行水化，也可以先分别以水制备成母液，然后按照所需浓度进行混合。将阿拉伯胶与生物高分子混合之后，通过摇晃，振荡或者机械搅拌，以确保使其均一。然后将溶液静置等其分离成为多层，典型的是两层。整个体系的完全相分离时间依赖于整个混合溶液的黏度，通常黏度越大，需要的时间就越长。如果整个体系黏度过大，可以使用离心的方法加速相分离，一般需要离心力大于1000g。另外提高温度也可以加速相分离，尤其是高于30°C，优选30-50°C之间，或者与离心联用。有的时候温度对于混合和相分离是必要的，尤其在混合体系中含有冷置凝胶类型的生物高分子时，例如黄原胶、结冷胶、卡拉胶和琼脂糖等。如果混合和相分离温度低于上述生物高分子的凝胶点时，将会导致无法形成宏观的分层现象。通过目测观察和测量可以确定相分离现象是否进行完全，当相界面不再转变，每一相的相体积保持不变时即可确定已经相分离完全。当相分离发生完全后，下层通常是阿拉伯胶富集相。但是这主要依赖于阿拉伯胶与生物高分子的相对密度，阿拉伯胶富集相也有可能出现在上层或者多层的中间层。相对于阿拉伯胶富集层，其他层为添加的生物高分子的富集层。我们可以简单的通过颜色和透明程度来判定某些体系中的阿拉伯胶富集层，通常阿拉伯胶富集层透明略带棕色，和阿拉伯胶胶溶液的天然颜色类似，如透明质酸和阿拉伯胶体系中阿拉伯胶富集层呈现出棕色，在阿拉伯胶与甜菜果胶体系中阿拉伯胶富集层呈现出透明状态。但是如果有些体系中不能够通过颜色的对比来判定每一层的组成，可以通过凝胶渗透色谱联合多角度激光光散射(GPC-MALLS)来进行成分的测定，确定阿拉伯胶富集层。在阿拉伯胶富集层中AGP所占比重明显增加，AG和GP所占的比重有所降低；在非阿拉伯胶富集相中阿拉伯胶的AGP所占比重降低，AG和GP所占的比重增加。区分开阿拉伯胶富集层和非富集层之后，阿拉伯胶富集层如果在下层，可以通过引流的方法将下层取出，这样可以将层界面引起的干扰降到最低。收集完成之后，每一层的溶液可以通过喷雾干燥或者冷冻干燥来获得产品的固体形式，也可以直接在溶液当中加入防腐剂后储存备用，例如加入O. 05%的叠氮化钠，当然干燥后的固体形式更稳定。不论是固体的形式还是溶液的形式都可以直接当做乳化剂、增稠剂、粘合剂和包裹香料的材料。非阿拉伯胶富集层中富集了添加的生物高分子，这一层可以继续循环再利用到后来的相分离过程。将收集来的非阿拉伯胶富集相继续与阿拉伯胶溶液混合，或者直接加入阿拉伯胶粉末，加入适量的水以达到想要的相分离程度，然后搅拌均匀静置。这样的循环利用可以保证添加的生物高分子最低限度的损失，可以降低由添加生物高分子所消耗的成本。本发明适用于任何物理状态下的Acacia Senegal和Acacia Seyal阿拉伯胶以及他们的任何改性产品。本发明的方法，其中所述生物高分子需要比较大的分子量，优选高于50万道尔顿 (分子量越大，相分离现象越容易发生)，这样有利于相分离的发生，并且增强阿拉伯胶的分级效果。最基本的原则是阿拉伯胶与生物高分子在混合体系中的浓度应该大于能够发生相分离的临界浓度，并且相分离现象可以观测到。另外浓度也不能过大，避免混合物浓度过高导致体系黏度增大，阻止了混合体系的分层。混合水溶液中阿拉伯胶一般的浓度应该大于I. 5%，优选2. 5% 10%之间。而混合水溶液中生物高分子的浓度随着本身分子结构和分子量的不同而不同，一般质量浓度为O. 1%_10%，优选质量浓度为O. 1%-2%。对于支链或者球状的高分子，可以使用相对较高的浓度，但是直链型的生物高分子不能使用较高的浓度。当生物高分子为负电性生物高分子，水溶液中负电性生物高分子的质量浓度为O. 1-2%，优选O. 2-1% ;例如重均分子量为180万道尔顿的透明质酸，使用时浓度应该在O. 1% 2%之间，最好是O. 2% O. 8%之间，而重均分子量为260万道尔顿的甜菜果胶,使用浓度应该在O. 1% I. 5%之间，最好在O. 2% 1%之间。当所述生物高分子为中性生物高分子，水溶液中中性生物高分子的质量浓度为O. 1-10%，优选O. 2-1%。本发明的阿拉伯胶组分分级方法，其中所述生物高分子是指从生物体中如动物、植物或微生物中提取的多聚分子，或者是生物可降解的合成高分子。本发明的阿拉伯胶组分分级方法，其中所述生物高分子包括负电性生物高分子和中性生物高分子。负电性生物高分子指的是携带纯的阴离子基团，或者同时携带阴离子和阳离子基团但是在特定PH下总体分子带负电荷的生物高分子。中性生物高分子指的是没有离子基团，或者同时携带阴离子和阳离子的基团但是在特定PH下总体电荷为零的生物高分子。进一步地，优选所述负电性生物高分子选自透明质酸、羧甲基纤维素、黄原胶、果胶、海藻酸钠、结冷胶和卡拉胶的一种或两种以上任意比例的混合物；所述中性生物高分子选自麦芽糊精、右旋糖酐、支链淀粉、琼脂糖、改性淀粉、半乳甘露聚糖和聚环氧乙烷的一种或两种以上任意比例的混合物。本发明还涉及由上述方法得到的阿拉伯胶，运用相分离的方法将水溶液中的阿拉伯胶分成两个级分一个是阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP)级分富集部分，二是阿拉伯半乳聚糖(AG)和糖蛋白(GP)级分富集部分。AGP富集的阿拉伯胶，以下称高AGP产品，可以干燥后或者直接以溶液的形式使用。在阿拉伯胶富集相中的AGP含量占阿拉伯胶总量的比重可达到10 60% (AGP占阿拉伯胶干物质的重量比)。
本发明还涉及上述阿拉伯胶的应用，高AGP产品可作为乳化剂使用，AGP富集的阿拉伯胶及AG和GP富集的阿拉伯胶均可用作增稠剂、包衣衣料、粘合剂或胶囊材料。本发明与现有技术不同之处在于，本发明是利用一种或多种生物高分子与阿拉伯胶在临界浓度以上进行混合，发生液-液相分离行为，诱导阿拉伯胶的不同级分发生分级。本发明的方法是纯粹的物理过程，对于阿拉伯胶的天然化学结构没有进行任何改变，甚至都没有任何组成发生物理上的联合和聚集，这个方法只是改变了阿拉伯胶中不同级分的比例。因此通过本发明方法获得的产品完全保留了阿拉伯胶天然的结构和性质，对阿拉伯胶的改性效果也可以和改性前的产品相媲美甚至更好，可以和改性前的阿拉伯胶一样安全地在食品及生物医药等工业上使用。本发明方法适用于大规模生产分级后的阿拉伯胶产品，尤其是生产AGP富集的阿拉伯胶，AGP的含量可以控制在10% 60%之间，最高可达到60%，并且不影响改性后的阿拉伯胶水溶性。由本发明方法得到的阿拉伯胶产品，不论是固态的还是液态的，与没有改性过的
阿拉伯胶相比具有以下特征I、阿拉伯胶富集相中的AGP含量明显增加，AGP含量占阿拉伯胶总量的10°/Γ60%之间，AG和GP的含量有所降低。2、在非阿拉伯胶富集相中阿拉伯胶的AGP所占比重降低，AG和GP所占的比重增加。3、伴随着不同成分所占比例的改变，AGP富集相中的阿拉伯胶的重均分子量增加，AG和GP富集相中的阿拉伯胶的重均分子量降低。4、高AGP产品伴随着AGP含量的增加，其与水的结合能力也增强。5、高AGP产品随着AGP含量的增加，其与香料的结合能力和持有能力也增强。6、用高AGP产品作为乳化剂，在相对较低的浓度下，可以得到粒径在I微米以下的乳液。7、利用高AGP产品制备的乳液，在存在10%的酒精的条件下表现出更好的稳定性。分级后的阿拉伯胶产品还可用于食品及生物医药等工业上的增稠剂、包衣衣料、粘合剂和胶囊材料等。通过调整相分离的程度可以控制AGP富集相中AGP的含量增加，实际上就是以不同的阿拉伯胶与生物高分子的浓度比例进行混合。这种改性后的阿拉伯胶产品中的AGP含量可以最高达到60%。伴随着AGP含量的增加，改性后的阿拉伯胶的分子量也相应的增加，粘弹性、持水性、粘合香料的特性、乳化性、胶囊化行为和对醇的稳定性都有所增强。改性后的阿拉伯胶提供了更广泛的功能特性，尤其是有些苛刻的条件下所需要的功能特性，如在有醇出现的条件下依然可以保持乳液的稳定性，而改性前的阿拉伯胶是做不到的，这样可以扩大阿拉伯胶的应用范围，例如应用于含醇的食品、医药和化妆品中。下面结合附图对本发明的阿拉伯胶组分分级方法及得到的产品和应用作进一步说明。


图I为加热改性后的阿拉伯胶与透明质酸在25°C下的相图；图2为加热改性后的阿拉伯胶与透明质酸发生相分离后的图片；图3为O. 25%浓度的透明质酸和4%浓度的热改性阿拉伯胶混合体系发生相分离后，上层AG和GP富集相、下层AGP富集相以及原始的热改性阿拉伯胶溶液经GPC-MALLS检测后的RI信号对比图谱；图4为GPC-MALLS检测后的RI信号图谱，这个图谱是透明质酸与热改性阿拉伯胶混合相分离后的下层阿拉伯胶富集相产品与原始热改性阿拉伯胶的对比图谱；图5a至图5e为利用不同的乳化剂浓度与9. 0%的中链甘油三酯(MCT)制备的水包油型乳液的粒径分布图，其中乳化剂种类和乳化剂浓度分别为图5a，4. 5%的热改性阿拉伯胶溶液，图5b，4. 5%的表I中高AGP产品2，图5c，4. 0%的表I中高AGP产品2，图5d，
3.0%的表I中高AGP产品2，图5e，2%的表I中高AGP产品2 ;图6表面加权平均粒径d3，2在60°C加速试验下的变化。对照样品是热改性的阿拉伯胶，新产品是指表I中的高AGP产品2 ;图7a至图7b为利用乳化剂和20%MCT制备的水包油型乳液在60°C加速试验下的·粒径分布，其中乳化剂及其浓度为图7a，5%热改性阿拉伯胶，图7b，5%表I中的高AGP产品2 ；图8a至图8b为利用乳化剂和8%MCT制备的水包油型乳液在有10%乙醇存在下的60°C加速试验的粒径分布，其中乳化剂及其浓度为图8a，4%热改性阿拉伯胶，图8b，4%表I中的闻AGP广品2 ;图9为标准阿拉伯胶与透明质酸混合相分离后的下层高AGP产品与原始阿拉伯胶经GPC-MALLS检测后的RI信号对比图谱，其中，产品I来自10%的标准阿拉伯胶+0. 375%的透明质酸，产品2来自7. 5%的标准阿拉伯胶+0. 375%的透明质酸，产品3来自6. 0%的标准阿拉伯胶+0. 375%的透明质酸，产品4来自5. 5%的标准阿拉伯胶+0. 375%的透明质酸，产品5来自5. 0%的标准阿拉伯胶+0. 375%的透明质酸；图10为喷雾干燥阿拉伯胶与甜菜果胶相分离体系，其中甜菜果胶浓度固定为1%，阿拉伯胶浓度从左到右依次为2%、3%、3. 5%、4%和5% ；图11为喷雾干燥阿拉伯胶与甜菜果胶混合相分离后的下层高AGP产品经GPC-MALLS检测后的RI信号对比图谱。
具体实施例方式以下是实施例及其试验数据等，但本发明的内容并不局限于这些实施例的范围。实施例I热改性阿拉伯胶与透明质酸本发明方法适用于各种改性的阿拉伯胶，包括热改性阿拉伯胶。阿拉伯胶是一种含有少量蛋白成分的复合多糖，多糖部分是由阿拉伯糖、半乳糖和鼠李糖及他们的糖醛酸构成，分子量通常为40万道尔顿左右。多糖部分与蛋白质成分联合在一起形成被称为“合欢花”形状的结构，许多多糖单元分散在同一条多肽链的两侧。经过试验证明阿拉伯胶主要有三种组成AGP、AG和GP，分别大概占阿拉伯胶总量的10%、90%和1%。阿拉伯胶在工业中被广泛使用，通常作为粘合剂、稳定剂、乳化剂、香料包裹材料、防止糖结晶的材料、油墨的稳定剂等。通常认为影响阿拉伯胶功能特性的关键因素是分子量和AGP的含量。为了消除胶的天然差异和增强最终产物的功能特性，提出了一种通过控制温度和湿度来进行阿拉伯胶热改性的方法。热改性的原理是利用改变温度引起阿拉伯胶的不同成分发生结合，导致改性后的产品分子量增大、AGP含量增加。例如通过热改性后的阿拉伯胶的AGP含量可以达到30%。然而这种改性方法虽然增加了 AGP含量和分子量，但是降低了胶的溶解性，甚至在不溶的情况下形成了水凝胶。透明质酸是最重要的并且普遍存在的氨基葡聚糖之一，来自于脊椎动物的体内，是由D-葡聚糖醛酸和N-乙酰基-D-葡萄糖胺形成的二糖单元重复构成的无分枝的分子链。透明质酸是一种负电性生物高分子，被广泛应用在化妆品、临床医学和食品工业领域。选取热改性的阿拉伯胶和透明质酸作为原料，利用本发明的方法，可以得到一系列特性和功能性都得到提高的新型阿拉伯胶产品。I、诱导相分离热改性阿拉伯胶的重均分子量为330万道尔顿，AGP含量为28%。透明质酸是从微生物中提取的，重均分子量为180万道尔顿。将透明质酸和热改性阿拉伯胶制成混合溶液搅拌均匀后，根据浓度原则将会出现共溶和相分离两种体系。相分离体系会在静置或离心·后分成两层。在每一层中的热改性阿拉伯胶和透明质酸的浓度可以通过GPC-MALLS测定，两种材料在GPC柱子中的停留时间不同，因此以不同的洗脱体积冲出，之后分别被浓度检测器(折光示差检测器)测定浓度。图I是根据热改性阿拉伯胶和透明质酸在上下两层中的浓度绘制的相图，每一对被虚线连接的两个点分别代表一组阿拉伯胶与透明质酸体系分层后，在每一层中每种物质存在的浓度，虚线被称为系线。实线代表相界面，是发生相分离的临界浓度范围，被称为临界曲线。临界曲线将所有浓度比例划分成共溶区域和相分离区域，在共溶区域内选择任意浓度比例进行混合都不会发生相分离，在相分离区域内选择任意比例进行混合都会发生相分离。另外，通过浓度测定可以明确下层为阿拉伯胶富集相。如图I所示，热改性阿拉伯胶和透明质酸只有在热改性阿拉伯胶浓度低于2. 0%或者透明质酸浓度极低时(少于O. 1%)，两者才可共溶。而本发明是利用相分离的方法进行改性，因此热改性阿拉伯胶的浓度需要大于2%，透明质酸的浓度需要大于O. 1%。相分离的程度可以通过改变两种材料的混合比例来进行控制，例如图2中展示了通过固定的O. 25%的透明质酸与不同浓度的热改性阿拉伯胶进行混合后，出现不同的相分离程度。热改性阿拉伯胶的浓度从左到右依次为5%、4%、3%和2%，为了增加上下两层之间的对比度，整个体系用直接红染料进行了染色。可以清晰的看到，随着热改性阿拉伯胶的浓度的降低，下层阿拉伯胶富集层的体积也在减小。通过控制相分离的程度，将上层或者下层利用冷冻干燥或者喷雾干燥方法进行干燥之后，得到了一系列新的产品。如图2可以看出相对于下层，上层富含透明质酸而阿拉伯胶贫乏。图2中混合体系的上层里透明质酸的浓度都大于O. 5%。因此上层的透明质酸可以循环重复利用作为下一次诱导相分离的材料，只需要加入适量的阿拉伯胶然后加水将两者的浓度调整到所需浓度即可。2、阿拉伯胶分级成为高AGP产品与AG和GP富集产品通过以上的说明可知，诱导相分离将会导致形成多层。阿拉伯胶在两层中的分配程度可以用GPC-MALLS进行研究。GPC-MALLS首先通过凝胶渗透色谱柱将不同的级分分开，接下来通过蛋白检测器(紫外分光光度计在214nm)、多角度激光光散射检测器和浓度检测器(折光示差检测器)对每一级分进行检测。这套系统可以将阿拉伯胶的分子量分布检测出来，因此阿拉伯胶组成上的任意变化都可以监测到。图3展示了含有O. 25%透明质酸和4%热改性阿拉伯胶的相分离体系中上层与下层产品典型的RI洗脱图谱，实线是作为对照的热改性阿拉伯胶。所有的RI曲线都出现了两个峰，第一个峰是阿拉伯胶的AGP成分，第二个是AG和GP的峰。通过与对照相比可以发现，下层产品的AGP峰的信号增强而AG和GP峰的信号减弱，而上层产品的信号却正好相反，AGP峰的信号降低而AG和GP峰的信号增强。其他所有热改性阿拉伯胶和透明质酸的相分离体系都有相似的结果。因此可以推断，由热改性阿拉伯胶和透明质酸相分离体系产生的下层都是高AGP产品，而上层都是AG和GP富集的产品。3、高AGP产品的特性 AGP含量增加，分子量增大AGP成分是阿拉伯胶乳化性质的主要来源，目前的研究普遍认为AGP主要吸附在油滴界面上，阻止油滴的相互聚集，研究也表明这种乳液可以保持长时间的稳定。高的AGP含量通常可以使乳液更加稳定，因此这种胶也更有价值。而且高的AGP含量也可以提升其他功能特性，例如持水性、粘合香料的特性和在醇中的稳定性。分子量是阿拉伯胶的另一个关键参数，分子量的大小关系到阿拉伯胶水溶液的粘弹性，从而影响到阿拉伯胶作为增稠剂、粘合剂和质地修饰等方面的应用。本发明证明通过调整相分离的程度可以控制高AGP产品中AGP含量增加及分子量增大。本发明中AGP含量的增加和分子量的增大并不是由于任何成分的结合，而是由于阿拉伯胶的几种成分的比例在相分离过程中的重新分配，而分子量的增加是由于AGP比重的增高引起的。通过两种材料的不同配比而控制相分离的程度，得到了不同的AGP富集产品，图4为这一系列产品的RI洗脱图谱，其中产品I来自5%的热改性阿拉伯胶+0. 25%的透明质酸，产品2来自4%的热改性阿拉伯胶+0. 25%的透明质酸，产品3来自3%的热改性阿拉伯胶+0. 25%的透明质酸，产品4来自2. 5%的热改性阿拉伯胶+0. 25%的透明质酸。这一系列的相分离体系中，透明质酸的浓度固定为O. 25%，可以看出随着热改性阿拉伯胶的浓度从5%降到2. 5%, AGP峰的强度逐渐增加，同时AG和GP峰的强度逐渐降低。AGP峰强度的增加代表着AGP的含量增高。因此，AGP的含量可以通过调整相分离的程度来控制。一旦确定每一个峰所对应的成分，GPC-MALLS的软件就可以计算每一个组成和整个样品的分子量。表I列出了该系列高AGP产品的AGP含量、AGP分子量和整个阿拉伯胶的分子量。在O. 25%的透明质酸和2. 5%的热改性阿拉伯胶相分离体系中，高AGP产品中的AGP含量为55%，与热改性阿拉伯胶的对照样品的28%相比增加了将近两倍。除了对照样品以外，高AGP产品中AGP的重均分子量几乎一致，证明在相分离过程中没有发生成分的聚集。而对照样品中AGP的重均分子量较高，可能是由于大分子在热改性过程中的聚集，这种聚集在相分离过程中可能通过沉淀被除去了。整个阿拉伯胶的重均分子量从对照样品的330万道尔顿增加到690万道尔顿，增加了两倍多。整个胶的重均分子量的增加是AGP比例增加所导致的结果。表I对照产品与产品I至产品4的AGP含量、AGP分子量和整个阿拉伯胶的分子量的测试结果对比
权利要求
1.一种阿拉伯胶组分分级方法，其特征在于在发生相分离的临界浓度范围内，将阿拉伯胶与一种或多种生物高分子在水中混合，形成阿拉伯胶和生物高分子的混合水溶液，通过静置或离心作用或者是在加热的条件下静置或离心作用，混合水溶液发生液-液相分离，使阿拉伯胶的不同组分发生分级。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述混合水溶液中阿拉伯胶的质量浓度大于 I. 5%，优选 2. 5-10%O
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述生物高分子的分子量大于50万道尔顿；所述混合水溶液中生物高分子的质量浓度为0.1%-10%。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述生物高分子是指从动物、植物或微生物中提取的多聚分子，或者是生物可降解的合成高分子。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述生物高分子包括负电性生物高分子 和中性生物高分子。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述负电性生物高分子选自透明质酸、羧甲基纤维素、黄原胶、果胶、海藻酸钠、结冷胶和卡拉胶的一种或两种以上任意比例的混合物；所述中性生物高分子选自麦芽糊精、右旋糖酐、支链淀粉、琼脂糖、改性淀粉、半乳甘露聚糖和聚环氧乙烷的一种或两种以上任意比例的混合物。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述生物高分子为负电性生物高分子，混合水溶液中负电性生物高分子的质量浓度为O. 1-2%，优选O. 2-1% ;或者，所述生物高分子为中性生物高分子，混合水溶液中中性生物高分子的质量浓度为O. 1-10%，优选O. 2-1%。
8.权利要求1-7任一项所述的方法得到的阿拉伯胶，所述阿拉伯胶为AGP富集的阿拉伯胶或者是AG和GP富集的阿拉伯胶。
9.根据权利要求8所述的阿拉伯胶，其特征在于所述AGP富集的阿拉伯胶中AGP含量占阿拉伯胶总重量的10_60%。
10.权利要求8所述的阿拉伯胶的应用，其特征在于用作增稠剂、包衣衣料、粘合剂或胶囊材料；其中所述AGP富集的阿拉伯胶用作乳化剂。
全文摘要
本发明涉及一种阿拉伯胶组分分级方法，在发生相分离的临界浓度范围内，将阿拉伯胶与一种或多种生物高分子在水溶液中混合，形成阿拉伯胶和生物高分子的混合水溶液，通过静置或离心作用或者是在加热的条件下静置或离心作用，混合水溶液发生液-液相分离，使阿拉伯胶的不同组分发生分级。本发明的方法是纯粹的物理过程，对于阿拉伯胶的天然化学结构没有进行任何改变，甚至都没有任何组成发生物理上的联合和聚集，这个方法只是改变了阿拉伯胶中不同级分的比例。分级后的阿拉伯胶产品可用于食品及生物医药等工业上的乳化剂、增稠剂、包衣衣料、粘合剂和胶囊材料等。
文档编号C08L5/00GK102952274SQ201210271750
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者方亚鹏, 毛鹏, 胡冰, 斯旺阿萨夫, 格林欧文菲利普斯 申请人:湖北工业大学