[发明专利]爱玉子的低甲氧基果胶和其制造方法

说明书

本发明揭示一种爱玉子的低甲氧基果胶和其制造方法。本发明关于以爱玉子的雌性隐花果，特别是雌性隐花果内的瘦果、花梗和萼片等三部分整体作为原料的低甲氧基果胶和其酶解生产方法。本发明的低甲氧基果胶不但可用于制造各种凝胶食品，如糖尿病患者友善的无糖/低糖类果酱与果冻等，并可作为生医应用的潜力生物材料。

技术领域

本发明关于以爱玉子(jelly fig或awkeotsang；学名为Ficus pumilaL.var.awkeotsang(Makino)Corner)的雌性隐花果(female syconium)，特别是雌性隐花果内的瘦果(achenes)、花梗(pedicels)和萼片(sepals)的三部分整体作为原料所得的低甲氧基果胶和其酶解生产方法。

背景技术

天然果胶是植物中的一种酸性多糖物质，传统商业果胶其分子量约5万至约30万，广泛用于食品加工行业、化妆品、医药和纺织等多种产业。一般而言，果胶的酯化度至少50％者，称为高甲氧基果胶(high methoxyl pectin，HMP)，而酯化度小于50％的果胶，称为低甲氧基果胶(low methoxyl pectin，LMP)。

目前传统商业果胶制造技术主要是利用果汁厂与甜菜制糖厂等加工后的柑橘皮、苹果渣以及甜菜渣等废料作为生产原料，主要产品为高甲氧基果胶，作为高糖类加工食品添加剂用途为主。

而少量商业化生产的低甲氧基果胶，由于起始原料来自食品级的高甲氧基果胶，故产品仍属低糖类加工食品添加剂用途为主。因此，想要进一步提供生医材料应用上所要求的凝胶强度与生物兼容性的低甲氧基果胶产品，就以目前本领域传统果胶原料的使用中所采用的生产技术，面临的问题如下：

(1)高甲氧基果胶的去酯化处理，若以细菌或真菌来源的果胶甲基酯酶进行，其随机解离甲酯化果胶主链同聚半乳糖醛酸上的甲酯基，使得游离羧基呈现随机错落的分散状态，取得的低甲氧基果胶生成物就不具有钙敏感性，无法藉由钙离子交联形成网状结构的果胶酸钙凝胶，以作为生医材料用途。在天然植物中，尤其是像向日葵生长时期普遍受到土壤细菌与真菌的侵袭所产生的果胶甲基酯酶随机去酯化，当榨油需用的成熟葵花籽剥取后，利用其废弃的向日葵盘(sunflower heads)酸解萃取出来的也仅是不具钙敏感性的低甲氧基果胶，只能用作食品添加剂，而其应用范围也相当局限(可参考CN101037484A和CN102304192A的先前技术)。

(2)先前技术中曾揭示以向日葵盘为原料萃取低甲氧基果胶。因天然低甲氧基果胶会与Ca²⁺形成络合结构，不利于果胶的提取，故使用柠檬酸钠作为螯合剂以夺取果胶中络合的Ca²⁺，促进果胶溶于水中；调节反应pH为2～4以部分水解细胞壁中所结合的纤维素和半纤维素，并需以反应温度为60～90℃才能协同酸剂达到萃取果胶的目的，释出向日葵非钙敏感性的水溶性低甲氧基果胶。实际上，如果没有酸值pH 2～4、高温60～90℃、和1～4小时长时间反应等条件的协同作用，单靠螯合剂柠檬酸钠不足以分解初生细胞壁内果胶酸钙结构，无法萃取果胶(可参考CN104151445A和CN105829356B等先前技术)。

(3)高甲氧基果胶的去酯化处理，若以通常为碱性的植物来源果胶甲基酯酶(plant PME)进行，其酶解作用当下所生成的酸性微环境，会使所述碱性果胶甲基酯酶转变成正电荷，并与游离羧基(-COO^-)的负电荷牢牢地结合在一起，酶解活性瞬间受到抑制，而停止去酯作用(可参考US 2358430A的先前技术)。

(4)酸法的去酯化是将高甲氧基果胶萃取液或高甲氧基果胶-乙醇悬浮液在一定的酸性条件下保温，使其甲酯基自然水解分离。但是，传统方法存在制造设备复杂、消耗大量昂贵酸碱、能耗大、耗时长、过程不易控制和造成环境污染等缺点(参考CN 105829356A的先前技术)。