專利名稱：改性甜菜果膠及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被改性的甜菜果膠及其制造方法。更詳細(xì)地涉及，相比于從天然取得的甜菜果膠，改善或提高了乳化相關(guān)的特性、特別是乳化穩(wěn)定性的改性甜菜果膠及其制造方法。另外，本發(fā)明還涉及該改性甜菜果膠作為乳化劑的用途，以及使用改性甜菜果膠制備的乳化液(乳化組合物)和飲食品。
背景技術(shù)：
甜菜果膠是來(lái)自甜菜(Beta vulgaris LINNE var. rapa DUM0RTIER)的天然的高分子多糖類，由α -1，4糖苷結(jié)合的D-半乳糖醛酸的主鏈、主要由阿拉伯糖、半乳糖等中性糖組成的側(cè)鏈、及在糖鏈上結(jié)合的蛋白質(zhì)構(gòu)成。其平均分子量是相當(dāng)于來(lái)自柑橘的一般果膠約1. 5 3倍的約35 55萬(wàn)g/ml左右，另外，因?yàn)閭?cè)鏈的比例比來(lái)自柑橘的果膠大，所以，推定為更近似于球狀的結(jié)構(gòu)。另外，甜菜果膠的甲酯化度為50%以上、總酯化度為85% 以上，相當(dāng)于高甲氧基(HM)果膠。已知果膠可以在各種乳化液的制備中使用(例如，專利文獻(xiàn)1 3等)，但無(wú)論是低甲氧基果膠還是高甲氧基果膠，在來(lái)自柑橘的果膠單獨(dú)使用時(shí)也有不顯示充分的乳化能力的情況。相對(duì)于此，相比于來(lái)自柑橘的果膠，甜菜果膠具有高的乳化能力，即使以小的添加量單獨(dú)使用甜菜果膠也可以制備具有小粒徑的乳化液。但是，關(guān)于使用甜菜果膠制備的乳化液，被指出保存穩(wěn)定性未必良好。為了解決該問(wèn)題，報(bào)道了通過(guò)以粉末狀態(tài)加熱甜菜果膠的方法(專利文獻(xiàn)4 6)，或在水的存在下電離輻射線照射的方法(專利文獻(xiàn)7 9)高分子化的技術(shù)。但是，為了使用這些方法，還殘留著使用在通常甜菜果膠的制造中不使用的特殊裝置且必須控制溫度和濕度等條件，及乳化穩(wěn)定性改善效果不充分的問(wèn)題。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)昭58-96010號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2000-139344號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特表2005-525808號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)2005-261430號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 國(guó)際公開(kāi)第2006/132^8號(hào)小冊(cè)子專利文獻(xiàn)6 國(guó)際公開(kāi)第2007/037347號(hào)小冊(cè)子專利文獻(xiàn)7 日本特開(kāi)2006-274226號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8 日本特開(kāi)2006-274227號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)9 日本特表2004-5366 號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于提供一種相比于以往能夠通常獲得的甜菜果膠，可以制備乳化性、特別是乳化穩(wěn)定性更加優(yōu)異的乳化液的改性甜菜果膠。另外，本發(fā)明的目的在于提供能夠由通用的加熱裝置簡(jiǎn)單地制造相關(guān)的改性甜菜果膠的方法。本發(fā)明的目的還在于提供改性甜菜果膠作為乳化劑的用途、以及使用改性甜菜果膠制備的乳化液及其用途。用于解決課題的方法為了解決上述課題，本發(fā)明的發(fā)明者們對(duì)甜菜果膠的改性方法進(jìn)行了各種研究， 發(fā)現(xiàn)通過(guò)在水中分散的狀態(tài)下加熱甜菜果膠，可以得到乳化性、特別是乳化穩(wěn)定性優(yōu)異的改性甜菜果膠。因此，進(jìn)行該改性甜菜果膠的結(jié)構(gòu)解析，發(fā)現(xiàn)該改性甜菜果膠，通過(guò)將分子中的蛋白質(zhì)成分作為接頭(Linker)結(jié)合糖類而高分子化，而且疏水性成分(水不溶性成分)增加，其結(jié)果，分散在水中時(shí)生成在水中不溶的水凝膠。S卩，明確了通過(guò)上述方法改性的甜菜果膠比天然的甜菜果膠具有更高的分子量， 具有疏水性成分(水不溶性成分)等，具有和天然物不同的特定物性。另外，其結(jié)果確認(rèn)了由于對(duì)于油滴顆粒的吸附量增加，所以，如果將其作為乳化劑使用，初期的油滴顆粒小，就可以制造保存穩(wěn)定性優(yōu)異的乳化液，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明涉及具有特定物性的改性甜菜果膠及其制造方法，還涉及該改性甜菜果膠的作為乳化劑的用途及使用改性甜菜果膠制備的乳化液及其用途。(I)改件甜菜果膠(I-I) 一種改性甜菜果膠，其是以包含水不溶性成分為特征的改性甜菜果膠，在以最終濃度0. 1質(zhì)量％在25°C的水中分散改性甜菜果膠時(shí)，該水不溶性成分吸水成為水凝膠。(1-2)以3質(zhì)量％以上、小于90質(zhì)量％的比例含有水不溶性成分為特征的在 (I-I)中記載的改性甜菜果膠。(1-3)在(I-I)或(1- 中記載的改性甜菜果膠，其特征在于，其重均分子量至少為6. 5X105g/mol，該重均分子量是通過(guò)將改性甜菜果膠的1. 5質(zhì)量％的水分散液在壓力 50MI^勻漿化得到的處理液供給連接有多角度光散射檢測(cè)器和折射率檢測(cè)器的尺寸排阻色譜而測(cè)定的。(1-4)在(I-I)至(1- 中任一項(xiàng)記載的改性甜菜果膠，其特征在于，其均方旋轉(zhuǎn)半徑至少為50nm，該均方旋轉(zhuǎn)半徑是通過(guò)將改性甜菜果膠的1. 5質(zhì)量％的水分散液以壓力 50MI^勻漿化得到的處理液供給連接有多角度光散射檢測(cè)器和折射率檢測(cè)器的尺寸排阻色譜而測(cè)定的。(1-5)在(I-I)至(1-4)中任一項(xiàng)記載的改性甜菜果膠，其特征在于，關(guān)于改性甜菜果膠的0. 003質(zhì)量％水分散液，以激光衍射式光散射測(cè)定裝置測(cè)定的體積平均粒徑至少是 1 μ m。(1-6)以下述(II-I)至(II-4)中任一項(xiàng)記載的制造方法制造的改性甜菜果膠。(1-7)以下述(II-I)至(II-4)中任一項(xiàng)記載的制造方法制造的在(1_1)至(1_5) 中的任一項(xiàng)記載的改性甜菜果膠。(II)改件甜菜果膠的制造方法(II-I)具有加熱處理甜菜果膠水分散液工序的改性甜菜果膠的制造方法。(II-2)在(II-I)中記載的制造方法，其特征在于，甜菜果膠的水分散液以5 40質(zhì)量％的比例含有甜菜果膠。(II-3)在(II-I)或(II-2)中記載的制造方法，其特征在于，加熱溫度是60 100°C。(II-4)在(II-I)至(II-3)中任一項(xiàng)記載的制造方法，其特征在于，加熱時(shí)間是 1 48小時(shí)。(III) 化劑包括在(I-I)至(1-7)中任一項(xiàng)記載的改性甜菜果膠的乳化劑。(IV)乳化液(IV-I)使用在(III)中記載的乳化劑得到的乳化液。(IV-2) 一種乳化液，其特征在于含有，(A)在(I-I)至(1-7)中任一項(xiàng)記載的改性甜菜果膠、(B)類異戊二烯或在其中相溶的脂溶性物質(zhì)、(C)甘油三酯、和(D) /K。(IV-3)在(IV-I)或(IV-2)中記載的乳化液，其中，在乳化液中的油相部分的比重調(diào)整為 0. 89 0. 95g/ml。(IV-4)在(IV-I)至(IV-3)中任一項(xiàng)記載的改性乳化液，其中，(C)甘油三酯的比重是 0. 9 0. 97g/ml。(IV-5)在(IV-I)至(IV-4)的任一項(xiàng)中記載的改性乳化液是0/W乳化液或W/0/W 乳化液。(IV-6)在(IV-I)至(IV-5)中任一項(xiàng)記載的改性乳化液，其中，被乳化的疏水性物質(zhì)是可食用性的疏水性物質(zhì)。(V)飲食品一種飲食品，其特征在于，包含在(I-I)至(1-7)中任一項(xiàng)記載的改性甜菜果膠、 在(III)中記載的乳化劑或在(IV-I)至(IV-6)中任一項(xiàng)記載的乳化液。(VI)提高甜菜果膠乳化件的方法(VI-I) 一種提高甜菜果膠乳化性的方法，其特征在于，在水中將甜菜果膠分散后， 實(shí)施加熱處理。(VI-2)在(VI-I)中記載的方法，其特征在于，在水中分散的甜菜果膠含量是5 40質(zhì)量％，以60 100°C的溫度加熱1 48小時(shí)。發(fā)明的效果通過(guò)使用本發(fā)明所規(guī)定的改性甜菜果膠或以本發(fā)明所規(guī)定的方法制備的改性甜菜果膠，可以提供具有優(yōu)異的乳化性、特別具有優(yōu)異的乳化穩(wěn)定性的乳化液。
具體實(shí)施例方式(I)改件甜菜果膠及其制造方法本發(fā)明的改性甜菜果膠，其特征在于，在至少下述(1) (4)方面具有和來(lái)自天然的甜菜果膠不同的物性和結(jié)構(gòu)，相比于來(lái)自天然的甜菜果膠，乳化性、特別是乳化穩(wěn)定性優(yōu)異。
(1)包含疏水性成分(水不溶性成分)；(2)重均分子量至少是6. 5 X 105g/mol ；(3)均方旋轉(zhuǎn)半徑至少是50nm ；(4)體積平均粒徑至少是1 μ m。S卩，相比于來(lái)自天然的通常的甜菜果膠，本發(fā)明的改性甜菜果膠更為高分子化，因?yàn)樵谒胁蝗艿氖杷猿煞?水不溶性成分)的含量多，所以可以認(rèn)為是發(fā)揮高乳化穩(wěn)定性的成分。在這里，用于制備上述改性甜菜果膠而作為原料的天然甜菜果膠(以下，在和本發(fā)明的改性甜菜果膠進(jìn)行區(qū)別的意義上，也稱為“甜菜果膠(原料)”)，是在酸性條件下從甜菜(Beta vulgaris LINNE var. rapa DUM0RTIER)中提取的天然高分子多糖類，如上所述，由α_1，4糖苷結(jié)合的D-半乳糖醛酸(均D-聚半乳糖醛酸)主鏈、主要由阿拉伯糖與半乳糖等中性糖組成的側(cè)鏈、及在主鏈和/或側(cè)鏈上結(jié)合的蛋白質(zhì)構(gòu)成。另外，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)成分含量比柑橘類的果膠多，所以具有比柑橘類的果膠更高的乳化性。甜菜果膠(原料) 還具有50%以上的甲酯化度，總酯化度在85%以上，相當(dāng)于高甲氧基果膠。該甜菜果膠(原料)，一般以粉末狀態(tài)市售，誰(shuí)都可以以商業(yè)途徑購(gòu)入。作為能夠以商業(yè)途徑購(gòu)入的制品，例如，可以列舉e ^卜、、“(商標(biāo))D-2250 (San-Ei Gen F. F. I.， Inc.生產(chǎn))。以下，說(shuō)明改性甜菜果膠的上述⑴ ⑷的特征。(1)含有疏水性成分(水不溶性成分)本發(fā)明的改性甜菜果膠以包含水不溶性成分為特征。該水不溶性成分是在25V 水中以最終濃度0. 1質(zhì)量％分散改性甜菜果膠時(shí)，吸水成為水凝膠的成分。S卩，在本說(shuō)明書(shū)中，所謂“水凝膠”指的是在改性甜菜果膠中所含的水中，不溶性成分(水不溶性成分)吸水的狀態(tài)。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，在水不溶性成分吸收水成為水凝膠的意義上，也有將“水不溶性成分”稱為“水凝膠成分”的情況。在改性甜菜果膠中所含的水不溶性成分(水凝膠成分)的比例，具體地可以如下所述操作求出。1.在燒杯中以干燥重量加入Ig(重量a)改性甜菜果膠，在其中加入IOOOg離子交換水(約0.1質(zhì)量％)，在室溫(25°C)充分混合后，于室溫(25°C)放置16小時(shí)。2.用300目金屬網(wǎng)將其過(guò)濾，在水從金屬網(wǎng)不再流下時(shí)，將金屬網(wǎng)上殘留的過(guò)濾殘?jiān)厥罩翀A底燒瓶中。3.在得到的過(guò)濾殘?jiān)刑砑?00ml甲醇，在室溫(25°C )浸漬并放置1小時(shí)，使不溶物沉淀。4.通過(guò)傾析除去上清液后，使用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器在減壓下干燥沉淀物。5.測(cè)定得到的過(guò)濾殘?jiān)母稍镏亓?重量b)，從下式算出在改性甜菜果膠中所含
的水不溶性成分(水凝膠成分)的比例。
權(quán)利要求
1.一種改性甜菜果膠，其特征在于其包含水不溶性成分，該水不溶性成分是將改性甜菜果膠以最終濃度0.1質(zhì)量％分散在25°C的水中時(shí)，吸水成為水凝膠的成分。
2.如權(quán)利要求1所述的改性甜菜果膠，其特征在于以3質(zhì)量％以上、小于90質(zhì)量％的比例含有水不溶性成分。
3.如權(quán)利要求1或2所述的改性甜菜果膠，其特征在于其重均分子量至少為6. 5X10、/mol，該重均分子量是將改性甜菜果膠的1. 5質(zhì)量％的水分散液在壓力50MPa勻漿化得到的處理液，供給連接有多角度光散射檢測(cè)器和折射率檢測(cè)器的尺寸排阻色譜而測(cè)定的。
4.如權(quán)利要求1或2所述的改性甜菜果膠，其特征在于其均方旋轉(zhuǎn)半徑至少為50nm，該均方旋轉(zhuǎn)半徑是將改性甜菜果膠的1. 5質(zhì)量％的水分散液在壓力50MPa勻漿化得到的處理液供給連接有多角度光散射檢測(cè)器和折射率檢測(cè)器的尺寸排阻色譜而測(cè)定的。
5.如權(quán)利要求1或2所述的改性甜菜果膠，其特征在于對(duì)于改性甜菜果膠的0. 003質(zhì)量％水分散液，以激光衍射式光散射測(cè)定裝置測(cè)定的體積平均粒徑至少為1 μ m。
6.一種改性甜菜果膠的制造方法，其特征在于 具有加熱處理甜菜果膠的水分散液的工序。
7.如權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于甜菜果膠的水分散液以5 40質(zhì)量％的比例含有甜菜果膠。
8.如權(quán)利要求1或2所述的改性甜菜果膠，其特征在于其是通過(guò)權(quán)利要求6或7所述的制造方法制得的改性甜菜果膠。
9.一種乳化劑，其特征在于包括權(quán)利要求1 5或8中任一項(xiàng)所述的改性甜菜果膠。
10.一種乳化液，其特征在于其為使用權(quán)利要求9所述的乳化劑而得到的。
11.一種乳化液，其特征在于，含有(A)權(quán)利要求1 5或8中任一項(xiàng)所述的改性甜菜果膠、(B)類異戊二烯或在其中相溶的脂溶性物質(zhì)、(C)甘油三酯、和(D)水。
12.如權(quán)利要求10或11所述的乳化液，其特征在于 乳化液中的油相部分的比重調(diào)整為0. 89 0. 95g/ml。
13.一種飲食品，其特征在于包含權(quán)利要求1 5或8中任一項(xiàng)所述的改性甜菜果膠、權(quán)利要求9所述的乳化劑或權(quán)利要求10 12中的任一項(xiàng)所述的乳化液。
14.一種提高甜菜果膠的乳化性方法，其特征在于 在水中分散甜菜果膠后，施加加熱處理。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于分散于水中的甜菜果膠的含量為5 40質(zhì)量％，以60 100°C的溫度加熱1 48小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種相比于從天然取得的甜菜果膠，改善或提高了乳化性和乳化穩(wěn)定性的甜菜果膠(改性甜菜果膠)及其制造方法。該改性甜菜果膠的特征在于，包含水不溶性成分，高壓勻漿化后的分子量比通常的甜菜果膠大。另外，該水不溶性成分是將改性甜菜果膠以最終濃度0.1質(zhì)量％分散在25℃水中時(shí)，吸水成為水凝膠的成分。
文檔編號(hào)C08B37/06GK102272164SQ201080004412
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者中馬誠(chéng), 石原清香, 船見(jiàn)孝博 申請(qǐng)人:三榮源有限公司