一种瓜尔多糖胶增加粘度的方法

摘要

本发明提供一种瓜尔多糖胶增加粘度的方法，包括步骤：(1)将瓜尔豆胚乳片加水水合，水合后用差速对辊机压延破壁；(2)将刨片后的物料转入加压反应器中充氮进行水化处理，水化温度30～70℃，水化充氮压力1.0～4.0MPa，水化时间1～2h；(3)水化结束后进行快速干燥定型，干燥热风温度160℃，干燥时间20s；(4)研磨粉碎制粉。本发明提出的方法，采用水合及挤压破壁瓜尔豆胚乳片，为多糖胶释放提供条件。瓜尔豆破壁胚乳经充氮加压水化可使细胞内多糖胶充分释放，从而提高瓜尔多糖胶粘度。充氮加压水化时温度30～70℃，压力1.0～4.0MPa，操作温度和操作压力温和，有利于节能和工业化生产。

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子化合物领域，具体涉及一种高粘度多糖的 制备方法。

背景技术

半乳甘露聚糖胶是国际大宗工业原料，年总产量超过100万吨， 年贸易额逾50亿美元，我国目前年进口量约10万吨。半乳甘露聚糖 胶具有一般多糖的功能特性，同时又因其独特的流变性质被广泛用作 增稠剂、稳定剂、胶凝剂、絮凝剂等应用于食品医药、石油钻采、纸 浆造纸、兵工炸药等行业。预测未来5年内，我国对植物多糖胶的需 求量年递增10％以上。

半乳甘露聚糖胶的共同特点是在低浓度下(<1％)形成高粘度的 水溶液，溶液呈现假塑性流体特性。胶液加热时可逆地稀化且当升高 的温度被保持时，又随时间不可逆地降解，溶液的表观粘度将随切变 速度的增加而急剧下降，然后趋于稳定并接近最低极限值。此外，半 乳甘露聚糖胶还具有降血糖、降血脂、抗辐射、润肠减肥、与微生物 多糖形成凝胶等特性。多种功能于一体的天然多糖胶决定了其不可替 代的地位，有关研究合成高分子或微生物多糖代替植物多糖胶的工作 均未取得实质性的突破。

瓜尔多糖胶是一种半乳甘露聚糖胶，瓜尔多糖胶的生产应用在半 乳甘露聚糖胶中占据主导地位，其产量大，产品质量稳定。粘度是评 价半乳甘露聚糖胶质量的重要指标，胶液粘度越大，对于同等流变要 求的应用行业其多糖胶消耗量越少，使用成本也越低。因此，半乳甘 露聚糖胶增粘是目前新产品开发的热点方向。

本发明提供一种瓜尔多糖胶增粘的新方法，以瓜尔胚乳片为原 料，通过水合、挤压刨片、充氮加压反应等过程提高瓜尔多糖胶的粘 度。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种瓜尔多糖 胶增加粘度的方法。

为实现上述目的的具体技术方案为：

一种瓜尔多糖胶增加粘度的方法，包括步骤：

(1)将瓜尔豆胚乳片加水水合，固液质量比1:09-1.1，水合温度 40-50℃，水合时间45-55min，水合后置于差速对辊机中压延破壁， 得到厚度小于0.2mm的薄片。

(2)将刨片后的物料转入加压反应器中充氮进行水化处理，水 化温度30～70℃，水化充氮压力1.0～4.0MPa，水化时间1～2h；

(3)水化结束后进行快速干燥定型，干燥热风温度160℃，干燥 时间20s；

(4)研磨粉碎制粉，过120目筛，得到增粘瓜尔多糖胶改性产品。

优选地，所述步骤(1)中，固液质量比1：1，水合温度45℃， 水合时间50min。

优选地，所述步骤(2)中，水化温度30℃，水化充氮压力1.0MPa， 水化时间1h。

优选地，所述差速对辊机的对辊转速差为150转/min。

本发明的有益效果在于：

(1)瓜尔豆胚乳片经过水合及挤压破壁可使胚乳细胞破壁，为 多糖胶释放提供条件。

(2)瓜尔豆破壁胚乳经充氮加压水化可使细胞内多糖胶充分释 放，从而提高瓜尔多糖胶粘度。

(3)充氮加压水化时温度30～70℃，压力1.0～4.0MPa，操作温度 和操作压力温和，有利于节能和工业化生产。

(4)采用微水固相状态下进行充氮加压水化，既提高了瓜尔多 糖胶粘度，又大幅度降低了水化过程用水量，后续干燥能量消耗低。

(5)充氮加压增粘过程简洁高效，不使用任何试剂，过程绿色 环保。

附图说明

图1是本发明瓜尔多糖胶增加粘度方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例中，瓜尔豆胚乳片购自北京瓜尔科贸有限公司，含水率 <10％，含杂质率<3％。

实施例中，如无特殊说明，所使用的方法均为本领域常规的方法。

实施例1

流程见图1。将瓜尔豆胚乳片加水水合，固液质量比1:1，水合 温度45℃，水合时间50min，水合后用差速对辊机中压延破壁将胶 片刨片成薄片，薄片的厚度均为0.2mm以下。所述差速对辊机对辊 的转速分别为50转/min和200转/min，对辊转速差150转/min。

将刨片后的物料转入加压反应器中充氮进行水化处理，水化温度 30℃，水化充氮压力1.0MPa，水化时间1h。水化结束后进行快速干 燥定型，干燥热风温度160℃，干燥时间20s。研磨粉碎，制粉过120 目筛，得到增粘瓜尔多糖胶改性产品，其粘度(浓度0.5％，剪切速 率2512s^-1，温度60℃)为1265.7mPa.s。

实施例2

将瓜尔豆胚乳片加水水合，固液质量比1:1，水合温度50℃，水 合时间50min，水合后用差速对辊机中压延破壁将胶片刨片成薄片， 薄片的厚度均为0.2mm以下。所述差速对辊机对辊的转速分别为50 转/min和200转/min，对辊转速差150转/min。

将刨片后的物料转入加压反应器中充氮进行水化处理，水化温度 50℃，水化充氮压力1.0MPa，水化时间1h。水化结束后进行快速干 燥定型，干燥热风温度160℃，干燥时间20s。研磨粉碎，制粉过120 目筛，得到增粘瓜尔多糖胶改性产品，其粘度(浓度0.5％，剪切速 率2512s^-1，温度60℃)为1055.6mPa.s。

实施例3

将瓜尔豆胚乳片加水水合，固液质量比1:1，水合温度45℃，水 合时间45min，水合后用差速对辊机中压延破壁将胶片刨片成薄片， 薄片的厚度均为0.2mm以下。所述差速对辊机对辊的转速分别为50 转/min和200转/min，对辊转速差150转/min。

将刨片后的物料转入加压反应器中充氮进行水化处理，水化温度 80℃，水化充氮压力1.0MPa，水化时间1h。水化结束后进行快速干 燥定型，干燥热风温度160℃，干燥时间20s。研磨粉碎，制粉过120 目筛，得到增粘瓜尔多糖胶改性产品，其粘度(浓度0.5％，剪切速 率2512s^-1，温度60℃)为857.5mPa.s。

实施例4

将瓜尔豆胚乳片加水水合，固液质量比1:1，水合温度45℃，水 合时间50min，水合后用差速对辊机中压延破壁将胶片刨片成薄片， 薄片的厚度均为0.2mm以下。所述差速对辊机对辊的转速分别为50 转/min和200转/min，对辊转速差150转/min。

将刨片后的物料转入加压反应器中充氮进行水化处理，水化温度 70℃，水化充氮压力1.5MPa，水化时间1h。水化结束后进行快速干 燥定型，干燥热风温度160℃，干燥时间20s。研磨粉碎，制粉得到 过120目筛的增粘瓜尔多糖胶改性产品，其粘度(浓度0.5％，剪切 速率2512s^-1，温度60℃)为1139.8mPa.s。

实施例5

将瓜尔豆胚乳片加水水合，固液质量比1:1，水合温度45℃，水 合时间50min，水合后用差速对辊机中压延破壁将胶片刨片成薄片， 薄片的厚度均为0.2mm以下。所述差速对辊机对辊的转速分别为50 转/min和200转/min，对辊转速差150转/min。

将刨片后的物料转入加压反应器中充氮进行水化处理，水化温度 70℃，水化充氮压力3.0MPa，水化时间1h。水化结束后进行快速干 燥定型，干燥热风温度160℃，干燥时间20s。研磨粉碎，制粉过120 目筛，得到增粘瓜尔多糖胶改性产品，其粘度(浓度0.5％，剪切速 率2512s^-1，温度60℃)为1103.4mPa.s。

实施例6

将瓜尔豆胚乳片加水水合，固液质量比1:1，水合温度45℃，水 合时间50min，水合后用差速对辊机中压延破壁将胶片刨片成薄片， 薄片的厚度均为0.2mm以下。所述差速对辊机对辊的转速分别为50 转/min和200转/min，对辊转速差150转/min。

将刨片后的物料转入加压反应器中充氮进行水化处理，水化温度 70℃，水化充氮压力4.0MPa，水化时间1h。水化结束后进行快速干 燥定型，干燥热风温度160℃，干燥时间20s。研磨粉碎，制粉过120 目筛，得到增粘瓜尔多糖胶改性产品，其粘度(浓度0.5％，剪切速 率2512s^-1，温度60℃)为1055.7mPa.s。

对比例1：

将瓜尔豆胚乳片直接研磨粉碎，制得瓜尔多糖胶产品(过120目 筛)，其粘度(浓度0.5％，剪切速率2512s^-1，温度60℃)为566.5mPa.s。

对比例2：

将瓜尔豆胚乳片加水水合，固液质量比1:1，水合温度45℃，水 合时间50min，水合后用差速对辊机中压延破壁将胶片刨片成雪花 状，快速干燥定型，干燥热风温度160℃，干燥时间20s，研磨粉碎 制粉制得瓜尔多糖胶产品(过120目筛)，其粘度(浓度0.5％，剪切 速率2512s^-1，温度60℃)为851mPa.s。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详 尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本 领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础 上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。