來自米糠的水溶性多糖類、其製造方法及使用它的乳化劑的製作方法

2023-10-04 15:49:19 1

專利名稱：：來自米糠的水溶性多糖類、其製造方法及使用它的乳化劑的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種來自米糠的水溶性多糖類、其製造方法，特別是涉及一種在高溫條件下、酸性條件下從米糠提取出具有優良的乳化及乳化穩定功能的米糠的水溶性多糖類及其製造方法和使用方法。
背景技術：
：現在日本每年有100萬頓的米糠在精米的製造過程中排出。米糠中的大約40%作為榨油的原料而被使用，但是在該過程中產生出的脫脂米糠到目前為止還沒有有效地利用，作為產業的廢棄物被處理或者燒掉。據報導從米糠提取水溶性多糖類的方法有用水溶性溶劑提取的方法、及通過酶處理部分地分解細胞膜壁的提取方法。用水溶性溶劑提取的方法時，在常壓下進行提取時與pH條件無關提取效率低到3.5—8重量％(專利文獻l,2)。另外即使在100MPa以上的高壓條件下也與常溫一樣收率很低(專利文獻3)。另外在13(TC,20MPa的高溫加壓條件下，PH值未調整下如果不用擠壓機等切斷試樣的話是不能有效地得到水溶性多糖類(專利文獻4)。即使在高溫加壓條件下中性下的提取效率也差，需要與酶的分解方法並用(專利文獻5)。這些現在的米糠多糖類作為食物纖維強化的用途很多，但是沒有發現改善食品的物性和功能的功能特性。專利文獻1特公平6-11764公報專利文獻2特開平5-112455公報專利文獻3特許第3098533公報專利文獻4特公平2-100644公報專利文獻5特開平5-219976公報由此可見，上述現有的來自米槺的水溶性多糖類及其製造方法在產品結構、製造方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展.完成，而一般產品及方法又沒有適切的結構及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新的來自米糠的水溶性多糖類、其製造方法及使用它的乳化劑，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。有筌於上述現有的來自米糠的水溶性多糖類及其製造方法存在的缺陷，本發明人基於從事此類產品設計製造多年豐富的實務經驗及專業知識，並配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新的來自米糠的水溶性多糖類、其製造方法及使用它的乳化劑，—熊夠改進一般現有的來自米糠的水溶性多糖類、其製造方法及使用它的乳化劑，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，並經反覆試作樣品及改進後，終於創設出確具實用價值的本發明。
發明內容本發明的目的在於，克服現有的來自米糠的水溶性多糖類及其製造方法存在的缺陷，而提供一種新型的來自米糠的水溶性多糖類、其製造方法及使用它的乳化劑，所要解決的技術問題是使其除了利用在食品纖維素的功能外，還作為功能性材料方面利用在改善食品的物性和功能，非常適於實用。—-為了解決上述的問題，進行了精心的研究結果，發現了在酸性的條件下可以有效地提取作為構成細胞壁流分的功能性多糖類。另外，本發明的水溶性多糖類除了作為食品纖維素的功能外，還可以得到不甩酶的加水分解處理等的乳化劑的功能。本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。為達到上述目的，依據本發明提出的一種水溶性多糖類的製造方法，其通過pH2.5以上pH4以下，而且95。C以上140。C以下的處理，/人米^康^是耳又水溶性流分。前述的多糖類製造方法，其在處理後進行脫鹽精製。-本發明的目的及解決其技術問題還採用以下的技術方案來實現。為達到上述目的，依闢本發明的一種水溶性多糖類，其是通過pH2.5以上pH4以下，而且95°C以上14(TC以下的處理，從米糠提取水溶性流分得到的。本發明的目的及解決其技術問題另外還採用以下技術方案來實現。為達到上述目的，依據本發明提出的一種乳化劑，其是以前述^T水溶性多糖類作為有效流分。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，本發明來自米糠的水溶性多糖類、其製造方法及使用它的乳化劑至少具有下列優點及有益效果通過在酸性條件下95。C以上的高溫條件下從米糠提取可以有效地得到了水溶性多糖類，得到的水溶性多糖類具有乳化劑穩定劑的功能另外使用本發明的水溶性多糖類可以得到具有上述優良功能的食品。本發明中所使用的米糠是指碾米對副產出的所有米糠，還包括了^J旨米糠等。米糠含有很多的富含不飽和脂肪酸的油脂流分，由於容易成為過氧化物引起風味上的問題，所以最好預先用己烷等進行脫脂了的脫脂米糠作為原料。_上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細i兌明如下。圖1表示水溶性米糠多糖類的分子量的分布的凝膠過濾圖。移動相:50mM醋酸鈉(pH4.5withHCI)(MOBILEPHASE:50nMSODIUMACETATE(pH4.5WITHHCI))柱TSK-凝膠G-500PWXL(。7.6隱300mm)(C0L服N:TSK-gelG-5000PWXL(DIAMETER:7.6mm*300mm))烘箱30°C(OVEN:30°C)流速1.Oml/min(FLOWRATE:l.Oml/min)檢測器RI檢測器(DETECTOR:-RIdetector)樣品3%溶液的注射液(SAMPLE:INJECTING20WOF3%SOLUTION)具體實施方式-為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的來自米糠的水溶性多糖類、其製造方法及使用它的乳化劑其具體實施方式、結構、'製造方法、步驟、特徵及其功效，詳細說明如後。有關本發明的前述及其他技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現。通過具體實施方式的說明，當可對本發明為達成預定目的所採取的技術手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。有關本發明的前述及其他技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚的呈現。為了方侵—說明,在以下的實施例中，相同的元件以相同的編號表示。通過具體實施方式的說明，當可對本發明為達成預定目的所採取的技術手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。以下具體地說明水溶性多糖類的製造方法。直接使用米糠或者粉碎後，向其中加入水，在pH2.5以上pH4以下，而且95。C以上的溫度域內進行高溫提取。在更低的pH域時可以促進水溶性多糖類的加水分解，全糖中的還原糖的比例非常高，-高分子流分的收率卞降。另外提取的溫度限制在"。C時收率變差，在得到的提取物中增加了灰分等的夾雜物。雖然隨著達到高溫收率增加，但是由於加速了多糖類的加水分解，所以是95。C以上45。C以下優選的是105。C以上14(TC以下，更優選的是ll(TC以上130。C以下的溫度域內提取。超過IO(TC的加熱是在加壓容器等的加壓條件下進行的。對於提取的時間沒有特別的限制，但是優選的是2分鐘到2小時的程度。高溫提取時，對於調整pH值所豫用的酸沒有特別的限制，可以使用任何的一種，但是為了製成酸性的條件可以使用鹽酸、硫酸、磷酸等的無機酸、或者是醋酸、檸棒酸、乳酸、草酸等的有機酸。可以任意地調整得到的提取液的pH,通過離心分離等分篇水溶性流分。該PH值調整時可以使用氬氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鉀、氨等的鹼。這樣得到的多糖類可以直接利用，但是最好進行精製，這是為了除去混在的夾雜物。作為脫鹽精製的方法可以舉出使用曱醇、乙醇、異丙醇、丙酮等的極性有機溶劑的沉澱法、電透析處理、離子交換樹脂或者疏水性樹脂、使用UF膜的膜分離等。這些中的一種方法或者兩種方法可以組合使用。-其中使用極性有機溶劑的沉澱法更為有效，特別優選的是使用甲醇。這些精製了的米糠多糖類溶疼可以通過冷凍幹膝、噴霧乾燥等使其乾燥得到粉狀的米糠多糖類。本發明得到的多糖類的溶液的粘度沒有特別的限制，一般5重量％溶液時20。C下是50cP.s,優選的是20cP.s,以下的低粘度。米糠水溶性多糖類的構成糖，按照特開平11-049682中記載的方法分析的結果是以果糖和阿拉伯糖^f乍為構成糖的。得到的水溶性多糖類用過濾HPLC分析的結果，都顯示了平均分子量100萬以下，優選的是50萬以下。這些多糖類的分子量是將標準物質普魯蘭(昭和電工(抹))作為標準物質測定的值。本發明的水溶性多糖類可以單獨地作為乳化劑使用。另外也可以與其他的質量改進劑或者乳化劑並用。本乳化劑可以在任何的pH條件下製造乳化物，但是優選的是在pH4~pH9的條件下製造乳化物，更優選的是在pH6~pH8的條件下。對於添加量沒有特別的限制，向乳化物中的添加量是o.os重量%~25重量％,優選的是0.1重量％~15重量％，可以製造油成分5重量到50重量％的乳化物本水溶性多糖類的添加時期也沒有特別的限制，可以預先溶解在水相中或者分散在油相中來得到乳化物。—以下用實施例說明本發明，但這只是示例，本發明的內容不受這些實施例的限制。此外，例中的％,在沒有特別的說明時表示重量標準。實施例1在市售的脫脂米糠150g中加7K到3kg後，使用鹽酸調節pH值到2~7。將其進行90分鐘加壓加熱到110°C提取出水溶性多糖類，pH值調節到7後用離心分離機分離得到的漿液(8000Gx30分鐘、室溫)，在上請液中加入乙醇使其濃度達到60%,通過離心分離(8000Gx30分鐘、室溫)回收沉澱後，冷凍乾燥。表1表示了該實施例得到的米糠多糖類的組分分析值。這些多糖類的組成分析法，對於全糖使用苯酚硫酸法、澱粉使用碘澱粉法、還原糖使用索莫吉奈爾+>法、糠醛酸使用Blumenkrantz法、粗蛋白質使用基耶達法進行定量。此外，所說的水溶化率是指加熱提取後水溶化的固形成分對於原料固形成的比例，乙醇沉澱收率是指乙醇沉澱的固形成分對於原料固形成分的比例，分別是用重量％表示的值。ll(TC提取時的各個pH時的組成分析值tableseeoriginaldocumentpage7由此可見，在pH5以上時，水溶解化率，乙醇沉降收率都低，全糖也就是多糖類純度也低。另外在中性附近時蛋白質含量增加，所以判斷適合提取的範圍是pH4以下。在pH2提取時，雖然水溶化率高，但是得到的乙醇沉澱收率變差到8%。另外用HPLC測定分子量分布時，明顯地看出不能得到高分子流分，這可認為由於進行了由於強S交條件下的分解(圖1)。貝此，判斷提取時的pH值應該在2.5以上4以下為合適。實施例2.-在市售的脫月旨米糠5g中加水到100kg後使用鹽酸調節pH值到3。將其在60—15(TC的條件下提取90分鐘，在IO(TC以下時使用熱水浴，ll(TC以上時使用高壓釜進行加熱。pH值調節到7後用離心分離機分落得到的漿液(8000Gx30分鐘、室溫)，在上請液中加入乙醇^f吏其濃度達到60%,通過離心分離(8000Gx30分鐘、室溫)回收沉澱後，冷凍乾燥，得到粉狀的米糠多糖類。表2表示了該實施例得到的米糠多糖類的組成分析值。在pH3提取時的各個溫度下的組成分析值tableseeoriginaldocumentpage8其結果，在pH3的酸性條件下提取時，在6(TC、8(TC下7JC溶解化率低，全糖也就是多糖類純度低，灰分多。在110一13(TC時，乙醇沉澱收率高，是優選的，但是在135。C時，有由於加水分解還原糖的增加以凡良分增加的傾向，在150。C時，明顯地看到水溶化率下降，全糖減少，還原糖增加等。—製造例1將市售的米糠5g加水到100g後用鹽酸調節到pH3。使用高壓釜將其在11(TC下提取90分鐘。調節pH到7後用離心分離機分離得到的漿液(8000Gx30分鐘)，在上請液中加入乙醇使其濃度達到60%,通過離心分離(8000Gx30分鐘)回收沉澱後冷凍乾燥，得到粉狀的米糠多糖類A。—實施例30乳化穩定性的評價按照表3配合比例在水相中添加油相後用超聲波處理("81型振子；KAIJODENKI)，配製乳化物，在4。C靜置下保存。此外，表3中的°/。是表示容積y。。乳化物的配合tableseeoriginaldocumentpage8b.攪拌奶油的配合tableseeoriginaldocumentpage9c.咖啡膏的配合tableseeoriginaldocumentpage9*100mM一寧檬酸Na-HCIbuffer(pH4.0)100mM4寧4象酸Na-HCIbuffer.(pH7.0)使用雷射粒產分布計(SALD-2000;島津製作所)，經時地測定這些乳化物的粒徑。表4中表示了0，1,7日後的平均乳化粒徑。各乳化物的粒徑變化tableseeoriginaldocumentpage9以上的結果，作為乳化劑使用米糠多糖類A的乳化物，沒有油分的分離，保存一周後也能夠維持穩定的乳化狀態。特別是在中性條件下粒子徑小，維持穩定的乳化狀態具有很強的乳化力。產業上的可利用性從作為產業的廢棄物處理了的米糠或者脫脂米糠有效地提取水溶性多糖類，可以減輕對於環境的負擔。另外將得到的多糖類作為乳化穩定劑利用，可以製造不使用合成乳化劑的安全食品。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的4支術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的方法及技術內容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。權利要求1.一種水溶性多糖類的製造方法，其特徵在於通過pH2.5以上pH4以下，而且95℃以上140℃以下的處理，從米糠提取水溶性流分。2.根據權利要求1所述的多糖類製造方法，其特徵在於處理後進行脫鹽精製。3.—種水溶性多糖類，其是通過pH2.5-以上pH4以下，而且95。C以上140°C以下的處理，從米糠提取水溶性流分得到的。4.一種乳化劑，其是以權利要求3所述的水溶性多糖類作為有效成分。全文摘要本發明是有關於一種利用米糠，有效地從米糠提取水溶性的多糖類。其目的在於研究在食品纖維功能外，是否可以作為改良食品的物性和功能的材料而利用。在高溫條件下、酸性條件下提取米糠，有效地可以提取出作為細胞壁構成成分的功能性多糖類。此外還發現水溶性多糖類除了纖維性功能外還有乳化劑的功能。文檔編號A23L1/308GK101360762SQ20078000162公開日2009年2月4日申請日期2007年1月24日優先權日2006年1月26日發明者中村彰宏,戶邊順子,藤井名苗申請人:不二制油株式會社