一種新的卡拉膠生產方法
2023-05-21 11:33:41
專利名稱：一種新的卡拉膠生產方法
技術領域：
本發明涉及天然產物提取生產工藝。具體地，本發明涉及新的卡拉膠生產方法。更具體地，本發明涉及一種新的生產κ、ι-混合型卡拉膠的方法。
卡拉膠，又名鹿角菜膠、角叉菜膠，是一類從海洋紅藻中提取的海藻多糖，其化學結構為D-半乳糖和3,6-脫水-D-半乳糖殘基所組成的線性多糖化合物，殘基上帶有酯式硫酸鹽基團。卡拉膠分子量範圍在一萬到一百萬之間，大多數在十萬到五十萬之間。由於其具有凝膠和保水性、增稠和助懸性、與蛋白質的結合性等優良性能，在許多領域得到了廣泛應用。
依卡拉膠中硫酸鹽基團的排列位置和數量的不同，大體上可將卡拉膠分為κ、ι、入三大類型，它們分別來源於不同的海藻。常用的是κ-型、ι-型卡拉膠。κ-型一般來源於異枝麒麟菜，ι-型一般來源於刺麒麟菜。
不同類型卡拉膠的性能稍有差異。一般來說，κ-型能形成堅硬的凝膠，但較易泌水。ι-型凝膠強度較弱，但彈性較好，不泌水。
在生產工藝方面，純κ-型卡拉膠的提取工藝利用了其形成堅硬的凝膠並易泌水的特性，把凝膠中的水分壓榨除去，得到固體幹品，生產成本較低。而純ι-型卡拉膠只能採取有機溶劑沉澱的方法，成本較高(《食品膠和工業膠手冊》，福建人民出版社，1986年)。儘管刺麒麟菜價格比異枝麒麟菜低，純ι-型卡拉膠生產成本仍是純κ-型卡拉膠的2-3倍。
在實際使用中，有時需要使用κ、ι-混合型卡拉膠，以得到使用性能較佳的凝膠。在實踐中，人們常將純的κ-型卡拉膠和ι-型卡拉膠混合後使用，由於成本高問題，一直難以得到實際應用。
因此，本領域迫切需要成本低和/或效率高的製備κ、ι-混合型卡拉膠的方法。
本發明的目的就是提供一種成本低和/或效率高的製備κ、ι-混合型卡拉膠的方法。
本發明的發明人經過多年深入廣泛的研究發現，通過將κ-型卡拉膠生產原料和ι-型卡拉膠生產原料按適當比例混合，並且在生產工藝中控制鹽份的濃度，可以直接製得κ、ι-混合型卡拉膠。在此基礎上完成了本發明。
在一方面，本發明提供了一種κ-、ι-混合型卡拉膠的生產方法，它包括以下步驟(a)將κ-型卡拉膠生產原料和ι-型卡拉膠生產原料以10∶1-2∶3比例混合，形成混合生產原料；(b)對步驟(a)形成的該混合生產原料進行鹼處理，從而使凝膠強度提高並除去海藻腥氣；(c)對鹼處理後的海藻進行煮膠處理，從而使膠分與纖維素等水不溶成分分離，其中在煮膠過程中加入濃度為2.5-10％的無機鹽；(d)讓過濾後的膠液冷卻，從而得到卡拉膠凝膠；(e)對卡拉膠凝膠進行壓榨處理，從而製得κ-、ι-混合型卡拉膠。
在本發明中，「κ-型卡拉膠生產原料」指含有κ-型卡拉膠有效成分，並且在卡拉膠生產中可被用作生產κ-型卡拉膠的生產原料。一種典型的κ-型卡拉膠生產原料是異枝麒麟菜。
在本發明中，「ι-型卡拉膠生產原料」指含有ι-型卡拉膠有效成分，並且在卡拉膠生產中可被用作生產ι-型卡拉膠的生產原料。一種典型的κ-型卡拉膠生產原料是刺麒麟菜。
在本發明中，首先將κ-型卡拉膠生產原料和ι-型卡拉膠生產原料混合形成「混合生產原料」。在本發明中，術語「混合生產原料」指將κ-型卡拉膠生產原料和ι-型卡拉膠生產原料混合後形成的、同時含有κ-型卡拉膠和ι-型卡拉膠有效成分的生產原料。一般，混合生產原料宜只含有κ-型卡拉膠和ι-型卡拉膠，而不含有或僅含有少量其他類型的卡拉膠。然而，如果需要，在混合生產原料中也可含有少量(通常小於5％(重量)，較佳地小於3％(重量)，更佳地小於1％(重量)的生產其他卡拉膠(如λ-型卡拉膠)的原料)。
κ-型卡拉膠生產原料和ι-型卡拉膠生產原料的混合比例對於本發明方法而言是至關重要的。一般，κ-型卡拉膠生產原料和ι-型卡拉膠生產原料的混合比例是約10∶1-2∶3之間，較佳地約為8∶1-2∶3之間。例如，κ-型卡拉膠生產原料(如異枝麒麟菜)的用量，按混合生產原料的總重量計，為40％至90％。而ι-型卡拉膠生產原料(如刺麒麟菜)的用量，按混合生產原料的總重量計，為10％至60％。
以異枝麒麟菜和刺麒麟菜為例，它們出膠率基本相同，故幹的異枝麒麟菜和刺麒麟菜重量之比即為混合型卡拉膠中κ-型、ι-型重量之比。如果異枝麒麟菜和刺麒麟菜比例不同，壓榨出水的容易程度會改變，刺麒麟菜含量越高，越不易壓榨出水。在壓力為5-15公斤/cm2條件下，壓榨時間需3-8小時。如果刺麒麟菜含量低於約10％，則泌水性基本沒有改變；如果刺麒麟菜含量高於約60％，則很難壓榨出水。故刺麒麟菜含量以在約10％-60％為宜。
在本發明中，控制煮膠中鹽分的濃度是實施本發明的另一關鍵特徵。在本發明中，煮膠過程中應加入濃度為2.5-10％，較佳地3-8％的無機鹽(以重量百分比計)。
在煮膠控制鹽濃度時，可以在凝膠中增加鹽的含量，從而使凝膠容易出水。尤其是鉀離子，還能提高卡拉膠的凝膠強度。本發明通過在煮膠過程中加入大量鹽分(如氯化鉀)(濃度達2.5-10％，較佳地3-8％，隨刺麒麟菜含量不同而有所改變)，從而使壓榨出水能順利進行。隨著水分從卡拉膠中脫出，過量的鹽分也會隨之流出。
適用於本發明的鹽可以是任何食品加工領域常用的無機鹽。較佳地，該鹽在溶解於水中後，pH值為中性或近中性(如pH6.5-7.5)。更佳地，該鹽是由強酸和強鹼所形成的鹽。代表性的例子包括(但並不限於)氯化鉀、氯化鈉、硫酸鉀、硝酸鉀、以及它們的混合物。
在本發明方法中，除了原料和煮膠中控制鹽濃度與現有技術有所不同之外，其他步驟都可按照生產κ-型卡拉膠領域中的常規方法進行。例如鹼處理步驟、凝膠處理步驟、壓榨處理步驟等。(κ-型卡拉膠生產工藝條件的描述，可參見石光漢等，《海藻加工技術》，農業出版社，1996年)。
在本發明的一個具體實例中，採用預先按適當比例混合異枝麒麟菜和刺麒麟菜，經過如下通用工藝加工，直接製得κ-、ι-混合型卡拉膠1．稱取乾燥的異枝麒麟菜和刺麒麟菜，其中刺麒麟菜重量百分比為10％至60％。
2．將混合菜浸入鹼液中浸泡進行鹼處理，以提高凝膠強度並除去海藻腥氣。處理條件為佔體系總重為麒麟菜10-15％，氫氧化鈉10-25％，氯化鉀10-20％，溫度70-75℃，時間3-6小時。
3．麒麟菜取出洗至中性，加入煮膠鍋。以幹麒麟菜計，重量佔體系總重4-10％。另加入佔體系總重3-8％的氯化鉀。
4．在90℃煮膠30分鐘，然後趁熱過濾，冷卻凝膠。
5．壓榨出水分，烘乾，粉碎。根據實際需要，一般為80-100目。
下面結合具體實施例，進一步詳細地說明本發明。應理解，下面實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明範圍。
實施例1稱取1公斤異枝麒麟菜，1.1公斤刺麒麟菜，按上述通用工藝加工(煮膠過程中氯化鉀濃度為6％)，產品中ι-型卡拉膠佔55％。取粉碎好的卡拉膠粉末1克，配成1％水溶液。在20℃，相對溼度50％條件下，凝膠強度為260克/cm2，48小時泌水0.1克。此比例的產品泌水量很小，但凝膠強度較弱，適合於不需要較硬凝膠的場合，如固體空氣清香劑等。
實施例2稱取1公斤異枝麒麟菜，0.7公斤刺麒麟菜，按上述通用工藝加工(煮膠過程中氯化鉀濃度為4.5％)，產品中ι-型卡拉膠佔35％。取粉碎好的卡拉膠粉末1克，配成1％水溶液。在20℃，相對溼度50％條件下，凝膠強度為380克/cm2，48小時泌水0.3克。該產品凝膠強度適中，泌水量也不大，適合用於泌水量較少的果凍產品等。
實施例3稱取1公斤異枝麒麟菜，0.3公斤刺麒麟菜，按上述通用工藝加工(煮膠過程中氯化鉀濃度為3.5％)，產品中ι-型卡拉膠佔15％。取粉碎好的卡拉膠粉末1克，配成1％水溶液。在20℃，相對溼度50％條件下，凝膠強度為620克/cm2，48小時泌水0.7克。該產品凝膠強度相對較大，適合用於軟糖等產品中。
在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述講授內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
權利要求
1．一種κ-、ι-混合型卡拉膠的生產方法，其特徵在於，它包括以下步驟(a)將κ-型卡拉膠生產原料和ι-型卡拉膠生產原料以10∶1-2∶3比例混合，形成混合生產原料；(b)對步驟(a)形成的該混合生產原料進行鹼處理，從而使凝膠強度提高並除去海藻腥氣；(c)對鹼處理後的海藻進行煮膠處理，從而使膠分與纖維素分離，其中在煮膠過程中加入濃度為2.5-10％的無機鹽；(d)讓過濾後的膠液冷卻，從而得到卡拉膠凝膠；(e)對卡拉膠凝膠進行壓榨處理，從而製得κ-、ι-混合型卡拉膠。
2．如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的κ-型卡拉膠生產原料是異枝麒麟菜，而ι-型卡拉膠生產原料是刺麒麟菜。
3．如權利要求2所述的方法，其特徵在於，異枝麒麟菜的用量，按混合生產原料的總重量計，為40％至90％。
4．如權利要求2所述的方法，其特徵在於，刺麒麟菜的用量，按混合生產原料的總重量計，為10％至60％。
5．如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的無機鹽選自下組氯化鈉、氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀、以及它們的混合物。
6．如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的無機鹽是氯化鉀，其濃度為3-8％。
全文摘要
本發明提供了一種κ－、ι－混合型卡拉膠的生產方法，它包括步驟(a)將κ－型卡拉膠生產原料和ι－型卡拉膠生產原料以10∶1－2∶3比例混合，形成混合生產原料；(b)鹼處理，(c)煮膠處理，其中在煮膠過程中加入濃度為2.5－10%的無機鹽；(d)凝膠處理；(e)壓榨處理，從而製得κ－、ι－混合型卡拉膠。用本發明方法可直接高效地製得κ－、ι－混合型卡拉膠，且成本低廉。
文檔編號C08B37/00GK1316439SQ0011533
公開日2001年10月10日 申請日期2000年4月3日 優先權日2000年4月3日
發明者陳衛東, 張士楚, 胡德龍 申請人:上海眾偉生化有限公司