專利名稱：一種低分子量瓜爾膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低分子量瓜爾膠的制備方法，屬于天然高分子化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
瓜爾膠是從廣泛種植于印巴次大陸的一種豆科植物——瓜爾豆中提取的一種 天然多糖。由于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及天然性，目前己應(yīng)用于食品、制藥、化 妝品、個(gè)人保健、石油、粘接劑、造紙和紡織印染等行業(yè)。
瓜爾膠的分子結(jié)構(gòu)是一種非離子多糖，它以聚甘露糖為分子主鏈，D-吡喃甘 露糖單元之間以(3(l-4)糖苷鍵連接，D-吡喃半乳糖則以a(l-6)糖苷鍵連接在聚甘露 糖主鏈上。瓜爾膠中甘露糖與半乳糖單元之摩爾比為2: 1。文獻(xiàn)中報(bào)道，瓜爾膠 的分子量在20-200萬(wàn)左右。高分子量一方面使其具有優(yōu)良的增稠性、穩(wěn)定性，另 一方面卻使其應(yīng)用范圍受到了限制。能夠?qū)蠣柲z進(jìn)行降解，得到預(yù)期分子量范 圍的低分子量瓜爾膠將極大地?cái)U(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。
低分子量瓜爾膠是瓜爾膠的降解產(chǎn)物，是一系列低聚半乳-甘露糖(包括瓜爾 膠寡糖--甘露低聚糖)的混合物，所用制備原料的來(lái)源和降解反應(yīng)條件不同得到的 產(chǎn)物也不同。有研究報(bào)道由微生物(3—甘露聚糖酶分解瓜爾膠而得到的酶解產(chǎn)物甘 露低聚糖，是一種水溶性食物纖維，能降低血清膽固醇、三脂酰甘油酯，降血糖， 防齲齒，防肥胖，抗病毒及黃曲霉毒素等，增強(qiáng)人體免疫防御系統(tǒng)和調(diào)節(jié)胃腸道 系統(tǒng)等功能，可作高血壓、糖尿病、肥胖病人的甜味劑，也可用于保健食品及飼 料中(代抗菌素)。低分子量瓜爾膠還可作為一種天然的化工、醫(yī)藥原料，如瓜爾 膠寡糖可作為功能性食品添加劑應(yīng)用于保健食品的生產(chǎn)中，低分子量瓜爾膠衍生 物可作為藥物開(kāi)發(fā)等，具有廣泛的用途。
低分子量瓜爾膠常用酶法降解瓜爾膠獲得，其制備過(guò)程中需采用價(jià)格較貴的 酶，產(chǎn)物需復(fù)雜的分離純化工藝，并且酶可能殘留在產(chǎn)物中，工藝控制的重復(fù)性 較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用紫外光照射降解瓜爾膠 水溶膠來(lái)獲得低分子量瓜爾膠的制備方法。所獲得的低分子量瓜爾膠包括甘露低 聚糖，粘度小，水溶性好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種低分子量瓜爾膠的制備方 法，是將瓜爾膠水溶膠在紫外光照射下降解所得到。
上述低分子量瓜爾膠的制備方法，是將濃度為0.1 5wty。的瓜爾膠水溶膠，平 鋪成2 20mm厚度，用波長(zhǎng)為200 450mn的紫外光照射，然后經(jīng)凍干或噴霧干燥或 用乙醇沉淀后過(guò)濾干燥即得到固態(tài)低分子量瓜爾膠。產(chǎn)物收率為75~89%。
上述低分子量瓜爾膠的制備方法中是用波長(zhǎng)為200 450nm的紫外光照射至瓜 爾膠水溶膠的特性粘數(shù)<3。
上述低分子量瓜爾膠的制備方法中照射時(shí)間為5 60分鐘。
上述紫外光是由紫外線燈發(fā)出的，紫外光照射時(shí)間根據(jù)所用的紫外線燈波長(zhǎng)、 功率、反應(yīng)物與燈管間距離、反應(yīng)物濃度、厚度及產(chǎn)物分子量決定。
本發(fā)明所得的低分子量瓜爾膠為白色或類白色粉末，易溶于水，粘度較瓜爾 膠明顯降低。取低分子量瓜爾膠粉末配成濃度小于0.05%水溶液，用烏氏粘度計(jì)(內(nèi) 徑0.5 0.6mm)在30士0.rC測(cè)定特性粘數(shù)，得到寡糖(2-10個(gè)糖單元構(gòu)成的低聚糖)， 可用于食品、保健品，還可作為化工原料。本發(fā)明方法可以有效控制瓜爾膠的分 子量，擴(kuò)大了瓜爾膠的應(yīng)用范圍，制備工藝可設(shè)計(jì)成連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、 大量的工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明省去了復(fù)雜繁瑣的分離純化工序，具有反應(yīng)體系純凈， 設(shè)備簡(jiǎn)單，光源易得，安全無(wú)毒，工藝簡(jiǎn)便快捷，成本低廉，清潔環(huán)保，產(chǎn)物收 率高，分子量易于控制，重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例中所用濃度均為 重量百分比濃度。 實(shí)施例1
取市售瓜爾膠粉配制成0.5%水溶膠，在平底玻璃容器中鋪成20mm厚，置于 紫外燈(波長(zhǎng)254nm，功率為40瓦)下5cm處分別照射5、 15、 30、 60分鐘，產(chǎn) 物經(jīng)120目篩過(guò)濾后用4倍體積95%乙醇沉淀，減壓過(guò)濾，真空干燥，平均收率 為80%。 實(shí)施例2
取市售瓜爾膠粉配制成1%水溶膠，在平底玻璃容器中鋪成5mm厚，置于紫 外燈(波長(zhǎng)254nm,功率為40瓦)下5cm處分別照射5、 15、 30、 45分鐘，產(chǎn)物 經(jīng)120目篩過(guò)濾后凍干，收率均在85%以上。分別取產(chǎn)物配成濃度小于0.05g/100mL的水溶液，30i0.rC測(cè)定特性粘數(shù)，計(jì)算低分子量瓜爾膠的分子量分別為95500、 31400、 18500、 11400，未經(jīng)紫外光照射處理的瓜爾膠的分子量為220000。 實(shí)施例3
取市售瓜爾膠粉配制成2%水溶膠，在平底玻璃容器中鋪成4mm厚，置于紫 外燈(波長(zhǎng)254nm，功率為40瓦)下5cm處分別照射15、 30、 45、 60分鐘，產(chǎn) 物經(jīng)120目篩過(guò)濾后用4倍體積95%乙醇沉淀，減壓過(guò)濾，真空干燥，平均收率 為80%。分別取產(chǎn)物配成濃度小于0.05g/100mL的水溶液，30士0.rC測(cè)定特性粘 數(shù)，計(jì)算低分子量瓜爾膠的分子量分別為79800、 44300、 17500、 4500，未經(jīng)紫外 光照射處理的瓜爾膠的分子量為220000。 實(shí)施例4
取市售瓜爾膠粉配制成3%水溶膠，在平底玻璃容器中鋪成8mm厚，置于紫 外燈(波長(zhǎng)365nm，功率為25瓦)下10cm處分別照射10、 25、 40、 55分鐘，產(chǎn) 物經(jīng)120目篩過(guò)濾后用4倍體積95%乙醇沉淀，減壓過(guò)濾，真空干燥，平均收率 為75.5%。 實(shí)施例5
取市售瓜爾膠粉配制成4%水溶膠，在平底玻璃容器中鋪成6mm厚，置于紫 外燈(波長(zhǎng)365nm，功率為25瓦)下10cm處分別照射5、 20、 40、 60分鐘，產(chǎn) 物經(jīng)120目篩過(guò)濾后凍干，平均收率為89%。 實(shí)施例6
取市售瓜爾膠粉配制成5%水溶膠，在平底玻璃容器中鋪成2mm厚，置于紫 外燈(波長(zhǎng)254nm，功率為40瓦)下5cm處分別照射10、 30、 50、 60分鐘，產(chǎn) 物經(jīng)120目篩過(guò)濾后用4倍體積95%乙醇沉淀，減壓過(guò)濾，真空干燥，平均收率 為83%。 實(shí)施例7
取市售瓜爾膠粉配制成5份5%水溶膠，在平底玻璃容器中鋪成4mm厚，置 于紫外燈(波長(zhǎng)254nm，功率為40瓦)下5cm處照射30~60分鐘，產(chǎn)物用4倍 體積95%乙醇沉淀，減壓過(guò)濾，真空干燥，平均收率為81.9%。
權(quán)利要求
1. 一種低分子量瓜爾膠的制備方法，是將瓜爾膠水溶膠在紫外光照射下降解所得到。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低分子量瓜爾膠的制備方法，其特征在于將濃度為0.1 5wt。/。的瓜爾膠水溶膠，平鋪成2~20mm厚度，用波長(zhǎng)為200~450nm的紫 外光照射，然后經(jīng)凍干或噴霧干燥或用乙醇沉淀后過(guò)濾干燥即得到固態(tài)低分子 量瓜爾膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低分子量瓜爾膠的制備方法，其特征在于用波長(zhǎng) 為200~450nm的紫外光照射至瓜爾膠水溶膠的特性粘數(shù)<3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的低分子量瓜爾膠的制備方法，其特征在于 照射時(shí)間為5~60分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低分子量瓜爾膠的制備方法，該方法采用200～450nm的紫外光照射瓜爾膠水溶膠，經(jīng)凍干或噴霧干燥或乙醇沉淀過(guò)濾干燥得到固態(tài)低分子量瓜爾膠。采用本發(fā)明方法可以得到寡糖(2～10個(gè)糖單元構(gòu)成的低聚糖)，且具有簡(jiǎn)便快捷，收率高，分子量易于控制，重現(xiàn)性好，工藝設(shè)備簡(jiǎn)捷、安全無(wú)污染，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，可用于小量低分子量瓜爾膠的快速制備，也可進(jìn)一步工業(yè)化用于大量低分子量瓜爾膠的生產(chǎn)。所得產(chǎn)物可用于食品、保健品生產(chǎn)，還可用作醫(yī)藥、化工原料。
文檔編號(hào)C08B37/00GK101544704SQ20091006134
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者董夏青 申請(qǐng)人:武漢拓?fù)淇萍及l(fā)展有限公司