專利名稱：麩凝膠的改進的制作方法
技術領域：
本發明涉及適合用作氧化膠凝用原料的谷類植物半纖維素萃取物(“膠凝半纖維素”)，涉及由其制得的凝膠，涉及其生產方法，涉及包含所述凝膠的產品，以及涉及其各種用途。特別是，本發明涉及由谷類植物(尤其是麥)制備膠凝半纖維素的改進方法。
術語“半纖維素”和“半纖維素材料”是用來包括非纖維素、非淀粉的植物多糖。因此，該術語特別是用來包括戊聚糖，果膠和樹膠。
有些半纖維素適合用作氧化膠凝的原料(“膠凝半纖維素”)所述的半纖維素經常有帶酚基團的取代基，這些取代基可與某些氧化劑進行交聯。
阿糖基木聚糖和果膠構成了兩種特別重要的半纖維素。阿糖基木聚糖主要由戊糖阿糖和木糖組成，因此經常將其分類成戊聚糖類。然而，在許多場合，作為微量成份還存在己糖和己糖醛酸，因此，也可以將其稱之為雜木聚糖。
阿糖基木聚糖分子由(1-4)-β-吡喃木糖基單元的線性骨架組成，取代基通過木糖基殘基的02和03原子連接至骨架上。主要的取代基是單α-L-呋喃阿糖基殘基。另外，單α-D-吡喃萄糖醛酸基殘基及其4-O-甲基醚也是常用的取代基。
就木糖與阿糖的比率(即取代度)以及沿(1-4)-β-木聚糖骨架阿糖基單元取代方式而言，阿糖基木聚糖制劑通常是多相的。
酚酸(包括阿魏酸)和乙酰基取代基存在于阿糖基木聚糖鏈上，它們之間有一定的間隔。這些取代基在某種程度上決定了阿糖基木聚糖的溶解性。在本發明中，將含有酚取代基(例如包括阿魏酸取代基)的阿糖基木聚糖制劑稱為“AXF”，而將含有乙酰基取代基的阿糖基木聚糖制劑稱為“AXA”。同樣地，將同時含有酚取代基(例如阿魏酸取代基)和乙酰基取代基的阿糖基木聚糖制劑在下文中稱為“AXFA”。將含有很少量酚取代基(例如阿魏酸取代基)的阿糖基木聚糖制劑稱為“AX”當取代度在氧化膠凝所需取代度以下時，將該阿糖基木聚糖稱為“非膠凝阿糖基木聚糖”(因此該術語包括AX和AXA)。
果膠構成了另一種重要的半纖維素。除非另有說明，在本發明中所使用的術語“果膠”廣義地用來定義富含D-半乳糖醛酸的半纖維素聚合物。許多半纖維素聚合物(但不是全部)是細胞壁組份。另外，術語“果膠”在本發明中也狹義地用來定義所謂的“純果膠”，純果膠的特征在于在分子內存在O-(α-D-吡喃半乳糖醛酸基)-(1-2)-L吡喃鼠李酸基鍵。
果膠可以根據其結構的復雜性進行再分類。一極端情況為“單一果膠”它們是半乳糖醛酸聚糖(galacturonans)。另一極端情況為被鼠李半乳糖醛酸聚糖II例證的“復合果膠”，其在主鏈中或作為支鏈組份包含至少10個不同的單糖組份。中等復雜的果膠(本發明中稱之為“中間復合果膠”)包含交替的鼠李糖和半乳糖醛酸單元，而其它的中間復合果膠具有連接至半乳糖醛酸上的萄糖醛酸支鏈。
復雜的和中間復雜的果膠由“光滑”區(基于線性半乳糖醛酸均聚糖)和相當于帶不同長度側鏈的鼠李半乳糖醛酸聚糖骨架的“毛狀”區組成。
某些果膠(例如由藜科屬植物得到的果膠，所述植物包括甜菜(例如糖蘿卜)，菠菜和飼料甜菜)被包含酚基團的羧酸(通常為取代的肉桂酸)進行一定程度的取代。可以通過其酚取代基，使所述果膠發生氧化交聯，以生產粘性溶液或凝膠。這可通過強氧化劑(例如過硫酸鹽，參見-J.F.Thibault等人的果膠化學技術，Academic Press1991，第7章，第119-133頁)或過氧化物酶和過氧化氫的混合物(參見Thibault等人的文章，出處同上)來實現。FR2 545 101A1也描述了利用氧化劑(例如過氧化氫)和酶(過氧化物酶)所進行的甜菜果膠的膠凝化。在本發明中將所述的果膠稱為“膠凝果膠”。
糖蘿卜果膠尤其富含阿聚糖(arabinan)。阿聚糖包含在骨架中的β-1，5-連接的阿糖，其中還含有α-(1-＞3)或α(1-＞2)-連接的阿糖殘基，而阿糖基半乳聚糖包含在骨架中的β-1，4-連接的半乳糖，其中還含有α-(1-＞3)或α(1-＞2)-連接的阿糖殘基。
阿魏基取代基連接至阿聚糖中的阿糖和/或半乳糖上和鼠李基半乳糖醛酸聚糖部分的阿糖基半乳聚糖側支上。“阿魏酸”的含量根據萃取方法改變，但通常約為0.6％。
通過部分除去阿糖殘基的方法而得到的甜菜果膠可能顯示出改善的膠凝性能。因此，涉及弱酸處理和/或用α-阿糖基呋喃糖苷酶處理的這些方法將改善果膠的膠凝性能(參見上述F.Guillon和J.F.Thibault的文章，出處同上)。在下文將這樣的果膠稱為“處理過的果膠”。
長期以來，人們都知道，在某些氧化劑(例如當添加過氧化氫時)的存在下，某些粉的萃取物(例如麥和黑麥粉的萃取物)能形成凝膠。這種現象在現有技術中稱為“氧化膠凝”，并且有關麥粉萃取物氧化膠凝這樣的主題，有著大量的文獻。根據所述的文獻，凝膠將以高分子量阿糖基木聚糖的形式產生，并且蛋白分子將變成互連和/或內部連接(尤其是通過二阿魏酸酯橋)，例如參見Hoseney和Faubion(1981)的谷物化學(Cereal Chem.，58421)。
在本領域中，絕大多數的工作主要集中在自麥粉得到水溶性戊聚糖。在這些研究中，用水(通常在室溫)對麥粉進行萃取，以得到膠凝的阿糖基木聚糖。然而，另外也已證明的是，利用不同濃度的冷氫氧化鈉，從麥粉中萃取到的水不溶性麥戊聚糖能形成凝膠(Michniewicz等人的谷物化學67(5)434-439(1990))。
WO93/10158描述了根據各種麩的半纖維素材料的制備方法，以及利用包含過氧化物(如過氧化氫)和氧酶(如過氧化物酶)的氧化體系，由玉米衍生得到的半纖維素的氧化膠凝化作用。通過熱水或弱堿萃取，制得了用作膠凝劑的該半纖維素材料。
然而，根據某些谷類(包括麥)，通過已知方法制得的膠凝半纖維素將形成這樣的凝膠，它們對于許多用途來說將不能令人滿意。所述的凝膠通常是不透明的，相對柔軟的，帶顏色的(pigmented)，并且在儲存時將顯示出明顯的脫水收縮。這些性能限制了它們在許多潛在應用領域(包括食品技術和醫藥工業)中的用途。
因此，需要由有殼谷類部分(例如谷麩)生產膠凝半纖維素的改性方法，所述膠凝半纖維素將顯示出改善的膠凝特性，并且不會出現這些不希望的性能。
業已發現，由某些麩的半纖維素萃取物生產的凝膠，其不希望的特性是由其中摻雜的蛋白質所造成的。在某些麩中(例如，許多麥麩和包含殘余胚乳材料的其它麩源)，所述的蛋白質以足以損害或阻止膠凝化作用(或損害所得凝膠的物理性能)的濃度存在于其中。本發明者發現，在進行膠凝化作用之前，大大地降低半纖維素材料中摻雜蛋白質的含量，將使得由至今已用作麩源以外的大范圍麩源(包括以前認為難加工的或不適合用作原料的那些麩)生產膠凝半纖維素成為可能，而且還將明顯改善所得凝膠的質量。
由于認為在膠凝過程中蛋白質將起關鍵性作用，因此，該新發現是特別令人驚奇的(參見Hoseney和Faubion(1981)谷物化學，58421，參見下文)。
因此，根據本發明，提供了一種由包含干擾量摻雜蛋白質的麩生產膠凝半纖維素的方法，該方法包括如下步驟從麩中萃取半纖維素，并且在萃取之前和/或之后，除去摻雜的蛋白質。
在本發明中使用的術語“干擾量的摻雜蛋白質“指的是，麩締合的蛋白質濃度將足以影響由其制得的半纖維素萃取物進行氧化膠凝化作用所生產的凝膠的質量(或阻止或損害所述半纖維素萃取物的膠凝化作用)。通常，10％w/w或更高的蛋白質濃度(相對于麩原料總重量)為干擾量(上面定義的術語范圍之內)。摻雜蛋白質通常是麩內源性的(即是由于研磨過程而攜帶的)，并且經常包含或由胚乳材料組成。包含干擾量摻雜蛋白質的麩的例子包括許多麥麩和一些歐州玉米麩。在許多場合，包含干擾量摻雜蛋白質的麩為結合有大量殘余胚乳材料的那些麩。
摻雜蛋白質無需完全除去，而只需要降至足以改善最終生產的凝膠的膠凝特性或凝膠質量的含量。優選將摻雜蛋白質的含量降至足以保存或改善凝膠(或萃取物膠凝化)性能的含量。例如，可將摻雜蛋白質濃度降至約15％，14％，13％，12％，11％，10％，9％，8％，7％，6％，5％，4％，3％，2％或1％以下。
可以通過任何常規的方法，以及本領域熟練技術人員已知的許多合適的工藝，從麩中除去摻雜蛋白質。所述蛋白質可以在萃取之前從麩中除去，從麩的半纖維素萃取物中除去，或從這兩者中除去。
合適的除去蛋白質的方法包括對麩進行分選，洗滌和/或篩分。在所述的方法中，摻雜淀粉可以和摻雜的蛋白質一起除去。在所述的(干法)工藝中，可根據其大小，從作為胚乳部分的摻雜蛋白質麩中除去(例如通過對麩的風力分選，洗滌或篩分)。優選的是，通過0-250μm，250-600μm，600-1000μm和/或大于1000μm的網目，對麩進行篩分。篩分可以在篩分的麩風力分選之后進行，以除去胚乳部分，例如通過小于600μm的網目(例如小于250μm)進行篩分。另外，可以通過例如用熱水或酸(例如pH3-6，例如約5的酸)的洗滌，從麩中除去摻雜的蛋白質。
另外，還可以通過用蛋白酶進行處理，而從麩和/或半纖維素萃取物中除去摻雜的蛋白質。該工藝能作為唯一的蛋白質除去步驟使用，或者能與任何其它的方法如在本發明中所述的方法結合使用。在所述的實施方案中，可以在蛋白酶處理之后回收麩殘余物，并用熱水或酸(例如pH3-6，例如約5的酸)對殘余物進行洗滌。蛋白酶處理時間以足以改善所得凝膠的膠凝特性和/或最終凝膠質量為準，例如，可以在例如30-80℃(例如約50℃)進行約10-120分鐘(例如約1小時)的蛋白酶處理。
另外，可通過對半纖維素萃取物進行熱處理，形成蛋白質沉淀物(例如在70-100℃，例如約95-100℃，時間可選5-60分鐘，例如約20分鐘)，而從半纖維素萃取物中除去摻雜的蛋白質。優選的是，所述的熱處理包括如下步驟對半纖維素萃取物進行熱處理以形成蛋白質沉淀物；除去沉淀物從而得到富含半纖維素的上清液；然后從富含半纖維素的上清液中回收膠凝半纖維素。
根據本發明，可以使用的其它工藝(單獨使用或與其它蛋白質除去步驟結合使用)包括沉淀法(例如等電沉淀)，過濾(例如利用煙田粘土(vega clay)的超濾和/或過濾)，色譜法(例如二氧化硅水凝膠和/或離子交換色譜法)和/或醇(例如IMS)沉淀法，例如借助至多30％v/v的醇。特別優選的是，在pH2-5(例如約4)，利用半纖維素萃取物的等電沉淀法。
在優選的實施方案中，本發明的方法包括如下步驟(a)利用蛋白酶對麩進行處理以得到麩水解液(例如在上面限定的條件下)；(b)從步驟(a)的水解液中萃取半纖維素；(c)對步驟(b)的半纖維素萃取物進行熱處理，以形成蛋白質沉淀物；(d)除去步驟(c)的沉淀物，得到富含半纖維素的上清液；(e)從步驟(d)的富含半纖維素的上清液中回收膠凝半纖維素。可以在蛋白酶處理之后回收麩殘余物，并用熱水或酸(例如pH3-6，例如約5的酸)對殘余物進行洗滌。
優選的是，半纖維素萃取為堿萃取，例如弱堿萃取。例如，堿萃取可以在基本上不會影響半纖維素中的多糖(例如阿糖基木聚糖)的條件下進行。特別優選的是，利用堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉，氫氧化鈣和氫氧化鉀進行堿萃取。當需要透明凝膠時，氫氧化鈣是特別有利的，這是因為氫氧化鈣能容易地沉淀出的緣故。盡管通過本領域熟知的常規試驗和偏差，特別是根據所使用的麩來源，可容易地確定氫氧化物的最佳用量，但優選其用量約為1-15％。例如，約5％濃度的氫氧化物可用于許多麥麩，而約10％濃度的氫氧化物優選用于玉米麩。特別優選的是，對于麥麩，使用約5％w/w的氫氧化鉀。堿處理優選進行約10-120分鐘，例如約1小時。萃取可以在30-80℃(例如約60℃)進行。
優選的是，該方法還包含如下步驟通過醇沉淀回收膠凝半纖維素，以及可有可無的干燥。
特別優選的方法示于簡略的
圖1中。在該圖中，“BWB”和“FWB”分別為粗麥麩和細麥麩的縮寫。“WIP”和“WSP”處理分別為水不溶性和水溶性戊聚糖副產物處理。指向所示的蛋白質沉淀物(“PD”)的箭頭記號是另一個重要的副產物路線。在該圖中示出的方法還可以包括在IMS中最終研磨之后的“精加工”。所述的精加工例如可以包括除去淀粉(例如通過包括離心作用的方法)。
膠凝半纖維素可以包含戊聚糖，例如水溶性或堿溶性的戊聚糖餾份。特別優選的是阿糖基木聚糖，例如阿魏酸阿糖基木聚糖。對于許多用途，膠凝半纖維素將由(或主要由)阿魏酸阿糖基木聚糖組成。
麩可以是，其中摻雜蛋白質含量高至足以干擾由此制備的(例如如上所述通過堿萃取)半纖維素萃取物進行氧化膠凝化的任何麩。所述的麩優選為谷物麩，例如歐州玉米麩(例如德國玉米麩)或麥麩。
另一方面，本發明涉及包含如下步驟的半纖維素凝膠的生產方法(a)根據權利要求1-28任一項所限定的方法制備膠凝半纖維素；(b)然后對步驟(a)得到的半纖維素進行氧化膠凝化，從而得到半纖維素凝膠。
本發明的方法得到了有用且重要的副產物。這些副產物包括麩衍生得到的淀粉，蛋白質，淀粉-蛋白質混合物以及在膠凝半纖維素萃取之后留下的未萃取的殘余物。另外，還可對最后所述的物質進行處理(如下所述)，以得到多種可在食品工業，醫藥工業以及更一般的用途中廣泛使用的可溶性和不溶性的戊聚糖萃取物(例如用作粘合劑或密封劑)。業已發現，作為本發明副產物而生產出的蛋白質具有優異的感官質量(特別是當利用蛋白酶進行不同程度水解時)。此外，它還具有優異的氨基酸分布(profile)并且特別有營養，在許多方面優于明膠蛋白。不被任何理論所束服，認為本發明的蛋白質副產物包含由產生麩的植物的胚乳衍生得到的非存儲式蛋白質。
因此，本發明的方法優選還包含如下步驟回收從麩中除去的摻雜蛋白質(例如水解形式的)，并且還可以包含如下步驟回收從麩中除去的摻雜淀粉(例如以與摻雜蛋白質混合物形式的)。
另一方面，本發明涉及蛋白質或淀粉和蛋白質混合物的制備方法，該方法包括如下步驟(a)提供麩(例如在權利要求28中限定的麩)；(b)通過權利要求1-28任一項所限定的方法從麩中除去蛋白質；并(c)回收步驟(b)中除去的蛋白質(也可能是與淀粉的混合物)；以及(d)可選擇地對步驟(c)中回收的蛋白質(以及可能有的淀粉)進行干燥和濃縮。
另外，本發明還涉及包含本發明副產物的各種產品。所述副產物例如可以配制成包含本發明蛋白質副產物的食品，食品配料，食用基料(food base)，食品添加劑或功能食品配料。
本發明的蛋白質副產物還可配制成(a)乳化劑；(b)粘結劑；(c)打泡劑；(d)大豆類似物；(e)牛奶類似物；(f)蛋白質分離或濃縮物；(g)調味劑；(h)脫水飲料；(i)紅棕色增稠作料(roux)或rouxblanc；(j)水份阻擋劑。對于某些應用，優選的是，通過在主生產線中對麩或半纖維素萃取物進行蛋白酶處理而使蛋白質副產物至少適當的部分水解。
另外，可以方便地以粉末形式，例如基本上無水的粉末并可任選含有分散劑(例如葡萄糖或麥芽糖糊精)，提供膠凝半纖維素。在粉末形式時，還可以另外包含氧化酶，氧化酶底物(例如葡萄糖)以及可有可無的過氧化物酶補充劑，結果是，在添加水時，該物質將發生自膠凝。
另外，還可以水溶液的形式提供本發明的膠凝半纖維素，有益的是，該水溶液基本上不含氧。所述水溶液還可包含氧化酶，氧化酶底物(例如葡萄糖)以及可有可無的過氧化物酶補充劑，因此，在暴露至氧中時也能進行自膠凝。
另外，本發明還涉及包含已氧化膠凝的本發明膠凝半纖維素的凝膠或粘性介質。所述膠凝半纖維素可以包含交聯的阿糖基木聚糖，或由阿糖基木聚糖組成。
另外，本發明還涉及包含本發明半纖維素材料的醫藥或美容制劑，或醫療裝置。所述制劑或裝置例如可選自傷口填料，傷口敷料，傷口清除體系，可控釋放裝置，包囊的藥品或藥物，洗劑，乳劑，栓劑，子宮托(pessary)，噴霧劑，人造皮膚，保護膜；neutraceutical，假體，整形基料，眼的嵌入物；注射劑，潤滑劑或細胞植入物。在所述的實施方案中，所述的材料即本發明的凝膠或粘性介質還可以包含抗生素，電解質，細胞，組織，細胞抽提物，顏料，染料，放射性同位素，標記物，顯影劑，酶，協同因子，荷爾蒙，細胞活素(cytokine)，疫苗，生長因子，蛋白質(例如治療性蛋白質)，變應原，半抗原，抗原(例如敏感性試驗)，抗體，油，解熱鎮痛劑和/或消炎劑(例如NSAID)。
另外，本發明還涉及將本發明的材料用于治療，手術，預防或診斷，例如，用于表面(例如皮膚或隔膜損傷，例如燒傷，擦傷或潰瘍)處理。
在特別優選的實施方案中，本發明涉及例如呈噴霧劑形式的包含本發明材料的傷口敷料。所述的傷口敷料特別適用于治療燒傷，所述敷料良好的保水性能將有助于防止傷口的干燥。在所述應用中，特別優選的是與空氣中的氧接觸時將發生膠凝的本發明的自膠凝液體。所述的組合物能以在氣密容器中不含氧液體的形式提供，該組合物可噴至皮膚上，于是在暴露至空氣中時該液體將發生膠凝。可有益地配制所述的組合物，以便在暴露至氧中時產生微微過量的過氧化氫，結果是，獲得了促進愈合的滅菌、抗菌、抑菌和/或凈化作用。
另外，本發明還涉及包含本發明材料和凝膠的吸水尿布，尿布，失禁墊，衛生毛巾，塞子和短內褲襯墊，以及日用和工業用清洗或液體(例如水)回收操作(例如在石油工業中)。
另外，本發明的凝膠能以水合或脫水片材或小球的形式提供，用于身體的內表面或外表面，例如在腹部手術期間防止粘連。其它實例包括酶固定體系和釀造添加劑。本發明另外還涉及包含本發明的材料，凝膠或粘性介質的面包改進劑。
此外，本發明還涉及包含本發明的材料，凝膠或粘性介質的食品，飲食纖維源，食品配料，添加劑，潤滑劑，補充劑或食品調味品。所述產品優選選自面包心，藻酸鹽代用品，酪農干酪，氣溶膠面層(aerosol toppings)，凍結酸奶，牛奶飲料，冰淇淋，低熱量產品如調味品和果凍，稀面糊，蛋糕混合物，冷凍小片，粘合劑，肉汁意大利面食，面糊，面條，生面團，比薩餅面層，醬油，蛋黃醬，果醬，防腐劑，制成罐頭或果醬或果子凍的水果，泡菜調味品，水果飲料，糖漿，面層和糖果(例如糖果的軟質夾心)，動物食品(其中凝膠例如起粘合劑的作用)，香味釋放劑，罐頭凝膠，脂肪代用品(例如包含所述權利要求任一項的浸軟凝膠)，包衣，釉，誘餌，肉中的粘合劑和肉類似產品(例如素食產品)，明膠代用品或乳制品或配料(例如酸乳添加物)。當用作脂肪代用品時，優選將本發明的凝膠浸軟，使其口感和脂肪模擬性能變得最佳。
另外，本發明還找到了由除麩以外的來源萃取膠凝半纖維素的用途，所述來源可以包含干擾量的摻雜蛋白質。本發明可以用來萃取基本上所有的半纖維素(在前面定義的范圍內)。特別是，半纖維素可以是阿糖基木聚糖，雜木聚糖或果膠。此外，用于本發明的半纖維素還可以是合成半纖維素(即，通過化學/酶合成或改性體外合成的天然存在半纖維素的結構類似物)。另外，也可以使用阿糖基木聚糖，雜木聚糖和果膠。在阿糖基木聚糖中，特別優選的是AXFA，AXF，AXA和AX。
另外還適用于本發明的有果膠，包括純果膠，單一果膠，復合果膠，中等復合果膠和膠凝果膠(例如由藜科屬植物得到的果膠，所述植物包括甜菜(例如糖蘿卜)，菠菜和飼料甜菜)。特別優選的是糖蘿卜果膠(例如糖蘿卜漿)。另外也可用于本發明的是加工過的果膠(如前所述)。
可以用作本發明原料的除麩以外的來源的例子包括非纖維素，非淀粉的植物多糖。因此，本發明的方法在加工特別是戊聚糖，果膠和樹膠中找到了用途。
包含半纖維素且可用于本發明方法的合適的原料通常包括各種植物材料以及它們的任何部分或組份。
可用作本發明原料的植物材料包括木質和非木質植物(特別是單子葉植物)的葉和莖，以及禾本科植物的草類。特別優選的是禾木科農業殘留物，即在收后籽之后留下的支承谷物的草類植物部分。所述的殘留物包括作物的莖桿(例如小麥，燕麥，稻，大麥，黑麥，蕎麥和亞麻的莖桿)，玉米桿，玉米穗軸和玉米皮。
其它合適的原料包括草類，如大草原草類，摩擦禾屬和狐尾草。其它合適的來源包括雙子葉植物如木質雙子葉植物(例如，樹和灌木)以及豆科植物。
另一優選的來源是水果，根和塊莖(植物學意義上使用的)。術語“水果”包括含籽成熟植物的果核(或其集團)，以及成熟時可以被融合的任何鄰近部分。術語“水果”還包括單一的干果(小囊，豆類，蒴果，瘦果，谷粒，翅果和堅果(包括栗子，菱角，馬栗等)，單一的新鮮水果(漿果，核果，人造漿果，和梨果)，集合水果和復合水果。術語“水果”還包括包含或與水果連接的任何殘余物或改性的葉和花部分(如苞片)。包含在該定義內的水果還有谷類的顆粒和其它種籽。另外，還可用作原料的是實果組分，包括麩，籽殼和莖稈，包括麥芽莖稈。“麩”是谷物的組成并定義為在對谷物籽加工期間得到的部分，并且包含如從碎粉和粗粉中分離出的木質纖維素的籽包衣。其它適用作原料的合適的組成部分包括碎粉和粗粉(特別是谷物的碎粉和粗粉，并且包括非木質的籽殼，如燕麥和稻的苞片)。
術語“根”通常定義為起吸收、換氣和/或養料儲存作用或固定或支撐機構作用的植物體的地下部分。它不同于無節的莖，芽和葉。術語“塊莖”定義為在側端或末端上帶有芽的地下莖(生殖根)的擴展部分。
優選的木質纖維素原料包括由作物材料的工業加工得到的廢溢流組份，如各種甜菜根及其漿(包括糖蘿卜漿)，柑橘屬果樹的水果漿，木漿，水果殼，非木質籽殼和谷物麩。合適的谷物源包括玉米，大麥，小麥，燕麥，稻，其它的來源包括豆類(例如大豆)，豆莢和水果。
其它合適的原料包括花粉，樹皮，木刨花，水生植物，海洋植物(包括海藻)，滲出物，培養組織，合成樹膠，果膠和植物粘漿。
特別優選的原料是有殼植物材料，例如，有殼植物廢料(優選包含至少約20％的阿糖基木聚糖和/或萄糖醛酸基阿糖基木聚糖)。
所述原料可以在其收割時直接進行處理，或(更通常的是)進行某些預處理)。通常的預處理步驟包括剁碎，研磨，清潔，洗滌，篩分，篩分等。
應用本發明的半纖維素產物(即凝膠，脫水凝膠，再水化的脫水凝膠，非膠凝的半纖維素，膠凝(但未膠凝的)半纖維素和各種液體有各種各樣的用途，如用于治療，手術，預防，診斷和化妝品(如皮膚護理)。
例如，可將上述的材料配制成醫藥或化妝制劑，或醫藥裝置，例如可選自傷口填料，傷口敷料，傷口清除體系，可控釋放裝置，包囊的藥品或藥物，洗劑，乳劑(例如面霜)，栓劑，噴霧劑，人造皮膚，保護膜，neutraceutical，假體，整形基料，眼的嵌入物；注射劑，潤滑劑或細胞植入物。非膠凝，膠凝和膠凝了的半纖維素(例如AX，AXF和膠凝的AXF)特別適用作保持腸壁襯料完整性的制劑，和涂覆胃腸道腔壁的制劑。因而，它們可以在動物飼料中以及在治療胃腸疾病中找到特定的用途。
在所述的實施方案中，本發明的材料，凝膠或粘性介質還可以包含抗生素，電解質，細胞，組織，細胞抽提物，顏料，染料，放射性同位素，標記物，顯影劑，酶，協同因子，荷爾蒙，細胞活素(cytokine)，疫苗，生長因子，蛋白質(例如治療性蛋白質)，變應原，半抗原，抗原(例如敏感性試驗)，抗體，油，解熱鎮痛劑和/或消炎劑(例如NSAID)。
因此，上述材料可用于治療，手術，預防或診斷，例如，用于表面(例如皮膚或隔膜損害，例如燒傷，擦傷或潰瘍)的治療。在特別優選的實施方案中，本發明涉及例如呈噴霧劑形式的包含本發明上述材料的傷口敷料。所述的傷口敷料特別適用于治療燒傷，所述敷料良好的保水性能將有助于防止傷口的干燥。
在所述應用中，特別優選的是與空氣中的氧接觸時將發生膠凝的包含膠凝半纖維素(輔加有葡萄糖和過氧化物酶和/或氧化酶)的自膠凝液體。所述的組合物能以在氣密容器中不含氧液體的形式提供，該組合物可噴至皮膚上，于是在暴露至空氣中時該液體將發生膠凝。可有益地配制所述的組合物，以便在暴露至氧中時產生微微過量的過氧化氫，結果是，獲得了有促進愈合的滅菌、抗菌、制菌和/或凈化作用。
另外，本發明還涉及包含上述材料的吸水尿布，尿布，失禁墊，衛生毛巾，塞子和短內褲襯墊，以及日用和工業用清洗或液體(例如水)回收操作(例如在石油工業中)。
另外，本發明的凝膠能以水合或脫水片材或小球的形式提供，用于身體的內表面或外表面，例如在腹部手術期間防止粘連。
其它的應用包括酶固定體系，釀造添加劑和面包改進劑。
此外，本發明還涉及包含本發明的材料，凝膠或粘性介質的食品，纖維源，食品配料，添加劑，潤滑劑，補充劑或食品調味品。所述產品優選選自面包心，藻酸鹽代用品，酪農干酪，氣溶膠面層(aerosol toppings)，凍結酸奶，牛奶飲料，冰淇淋，低熱量產品如調味品和果凍，稀面糊，蛋糕混合物，冷凍小片，粘合劑，肉汁意大利面食，面條，生面團，比薩餅面層，醬油，蛋黃醬，果醬，防腐劑，制成罐頭或果醬或果子凍的水果，泡菜調味品，水果飲料，混濁飲料糖漿，面層和糖果(例如糖果的軟質夾心)，動物食品(其中凝膠例如起粘合劑的作用)，香味釋放劑，罐頭凝膠，脂肪代用品(例如包含浸軟凝膠)，包衣，釉，誘餌，肉中的粘合劑和肉類似產品(例如素食產品)，食用添加劑，明膠代用品或乳制品或配料(例如酸乳添加物)。
當用作脂肪代用品時，優選將本發明的凝膠浸軟，使其口感和脂肪模擬性能變得最佳。
未膠凝的可膠凝半纖維素和非膠凝半纖維素特別可用作可生物降解的膠和粘合劑，例如用于造紙工業和包裝工業。
非膠凝半纖維素(例如，AX)也可特別地用作穩定劑，增稠劑和明膠代用品。當用于例如多泡沫含奶油的甜點和其它乳制品中時，它們具有優異的口感和質地(texture)。
未膠凝的(但可膠凝的)半纖維素(例如，AXF)可特別地用作混濁劑(例如在飲料)，用作成膜劑(例如水份阻擋劑)，釉，食品粘合劑和其它功能食品配料。
在使用之前通常要對纖維素纖維進行漂白。它具有高的保水能力，而且可以對分散體進行剪切，從而生產出高粘性的糊狀物。本發明的這種(副)產品的特別優選的用途包括調味品(例如用作改性的淀粉代用品)，酸乳和包衣(尤其是糊狀物)，其中所述的(副)產品可起松脆劑的作用。
業已發現，作為本發明的(副)產物具有優異的感官質量(特別是當利用蛋白酶進行不同程度水解時)。此外，它還具有優異的氨基酸分布(profile)并且特別有營養，在許多方面優于明膠。不被任何理論所束服，認為由包含麩的上述原料衍生得到的本發明的蛋白質(副)產物包含由產生麩的植物的胚乳衍生得到的非存儲式蛋白質。
本發明的(副)產品可以配制成(a)乳化劑；(b)粘結劑；(c)打泡劑；(d)大豆類似物；(e)牛奶類似物；(f)蛋白質分離或濃縮物；(g)調味劑；(h)脫水飲料；(i)紅棕色增稠作料或roux blanc；(j)水份阻擋劑。對于某些應用，優選的是，通過在主生產線中對原料(例如麩)或半纖維素萃取物進行蛋白酶處理而使蛋白質副產物至少適當的部分水解。
另外，本發明的各種其它的副產品(包括β-萄聚糖，淀粉，蛋白質，纖維素，酚萃取物，木素，蠟，角質素和/或木栓質)可用作食品，食品配料，食用基料，食品添加劑或功能食品配料。另外，它們還可以在各種治療(特別是傷口治療)中找到用途。
在本發明的最后方面，特別優選的是本發明的酚萃取物，所述酚萃取物也可用作調味劑(例如香草調味劑)。
特別是，某些酚萃取物和/或蠟，角質素和/或木栓質可用作殺蟲劑或作物保護劑。
下面將參考實施例對本發明進行更為詳細的說明，所述實施例只是說明性的并不構成對本發明范圍的限定。
實施例1將10升乙酸鈉緩沖劑(pH5，0.02M)在50℃進行預平衡，并添加10ml液體蛋白酶(ProfixTM)。
將1kg細麥麩添加至該酶溶液中，并對該懸浮液劇烈混合60分鐘，保持在50℃。然后用200μm的篩對麩殘留物進行洗滌，并用3升熱水進行漂洗。排出洗滌物并回收麩殘留物。
然后再將洗滌過的麩殘留物懸浮于5升、60℃的乙酸鈉緩沖劑(pH5，0.02M)中，并連續進行混合，保持在60℃。然后添加25gKOH小片，并在60℃連續混合60分鐘。
60分鐘之后，用乙酸將混合物中和至pH7，并過濾回收液體。然后擱置該混合物，同時將形成沉淀物。另外，可對混合物進行離心分離。回收透明、深金棕色上清液。
然后，用乙酸和將上清液的pH調至pH4.8并添加1.5體積的IMS。再添加乙酸將pH保持在4.8。
然后，通過離心作用和溶劑交換回收多糖，并用丙酮使多糖脫水。另外，也可以使用任何其它合適的多糖萃取方法。
通過該方法生產出的膠凝半纖維素，在低濃度時為穩定的透明凝膠。
實施例2重復實施例1所述的步驟，所不同的是在回收多糖之后，把萃取物加熱至50℃(如果需要分散的話)，然后將溫度保持在95-100℃為時20分鐘。這將使通過離心作用(或任何其它合適的分離方法)取出的殘留蛋白質改變性質。
通過該方法生產的膠凝半纖維素，在低濃度時為穩定的透明凝膠。
實施例3重復實施例1的步驟，所不同的是緊接在回收多糖之前，將萃取物加熱至50℃(如果需要分散的話)，然后在95-100℃保溫20分鐘。這將使通過離心作用(或任何其它合適的分離方法)取出的殘留蛋白質改變性質。
通過該方法生產的膠凝半纖維素，在低濃度時為穩定的透明凝膠。
實施例4通過1.0mm，600μm和250μm篩的機械攪拌，對烤箱干燥的歐州玉米麩進行分選。每種干物質的大小分布如下(a)0-250μm 26％(b)251-600μm 18％(c)601μm-1.0mm 29％(d)＞1.0mm 27％不被理論所束服，認為，最小顆粒大小的餾分(a)是淀粉。
然后，再對占原料56％的最大的兩個餾分(c和d)進行分選，這將分離出得自麩顆粒中的玉米胚乳的固體顆粒。清潔的麩顆粒占篩分餾分(c和d)的85％，即占原料的48％。
然后，使清潔麩顆粒的尺寸變小，直至它們通過250μm的篩為止，然后將該清潔的麩用于萃取。
利用麩的10％w/v的分散體和10％w/wKOH清潔麩(1％w/vKOH)進行萃取。通過在70℃混合1小時進行萃取，然后用乙酸將懸浮液中和至pH7。結果發現，在過氧化物/過氧化物酶的存在下，該液體粗萃取物的等分試樣將發現膠凝，從而得到不透明的紅色/棕色凝膠。
將萃取物放置約30分鐘，并利用Whatman40號濾紙將液體和固體分離。回收液相，并pH調節至4.8，并將1.5體積的IMS添加至沉淀的多糖中。然后將pH調節至5并將試樣放置小時。
通過利用IMS的溶劑交換，最終利用丙酮在70℃進行的脫水而回收固體AXF。當配制成pH7的1％溶液時，在添加過氧化物/過氧化物酶時，脫水的產品將形成一透明的凝膠。
實施例5將粗麥麩篩分至500-1700μm的網目大小，以除去淀粉。將300克篩分過的麩添加至3500ml熱(70℃)的0.025M乙酸鈉-乙酸緩沖劑(pH5)中。添加15克KOH(以麩計5％w/w)并在70℃對懸浮液攪拌60分鐘。用冰醋酸將萃取物中和至pH7，通過細軟紗布進行過濾并用400ml熱水(70℃)對濾餅進行洗滌。
然后，用濃鹽酸將濾液的pH調節至4，并在4℃冷卻2小時，然后在室溫放置過夜，在此期間，將析出蛋白質沉淀物。對懸浮液進行離心分離(4000rpm，30分鐘，4℃)。對球狀物(蛋白質沉淀物)進行冷凍并進行冷凍干燥。
用濃鹽酸或40％w/vKOH將上清液的pH調節至4.87，并利用1.5體積99％的IMS使阿糖基木聚糖沉淀出。然后用濃鹽酸將pH調節至4.87。用99％的IMS對沉淀物進行三次滴定，通過PropexTM93K進行過濾并進行真空干燥。
在添加過氧化物/過氧化物酶時，產品的2％水溶液將形成一透明、非脫水的凝膠。在所述2％溶液離心作用(4000rpm，30分鐘)之后，將得到同樣的凝膠，盡管這些凝膠與沒有經離心作用的溶液得到的凝膠相比，淀粉含量更低。
實施例6將細麥麩篩分至500-1000μm的網目，以除去淀粉。將300克篩分過的麩添加至3000ml熱(70℃)的0.025M乙酸鈉-乙酸緩沖劑(pH5)中。添加15克KOH(以麩計5％w/w)并在70℃對懸浮液攪拌60分鐘。用冰醋酸將萃取物中和至pH7，通過細軟紗布進行過濾并用400ml熱水(70℃)對濾餅進行洗滌。
然后，用濃鹽酸將濾液的pH調節至4，并在4℃冷卻1小時，然后在室溫放置過夜，在此期間，將析出蛋白質沉淀物。對懸浮液進行離心分離(4000rpm，30分鐘，4℃)。對球狀物(蛋白質沉淀物)進行冷凍并進行冷凍干燥。
用濃鹽酸或40％w/vKOH將上清液的pH調節至4.87，并利用1.5體積99％的IMS使阿糖基木聚糖沉淀出。然后用濃鹽酸將pH調節至4.87。用99％的IMS對沉淀物進行三次滴定，通過PropexTM93K進行過濾并進行真空干燥。
在添加過氧化物/過氧化物酶時，產品的2％水溶液將形成一透明、非脫水的凝膠。在所述2％溶液離心作用(4000rpm，30分鐘)之后，將得到同樣的凝膠，盡管這些凝膠與沒有經離心作用的溶液得到的凝膠相比，淀粉含量更低。
實施例7將粗麥麩篩分至500-1700μm的網目大小，以除去淀粉。將9.78公斤篩分過的麩添加至115升熱(70℃)的0.025M乙酸鈉-乙酸緩沖劑(pH5)中。添加0.489公斤KOH(以麩計5％w/w)并在70℃對懸浮液攪拌60分鐘。用冰醋酸將萃取物中和至pH7，通過細軟紗布進行過濾并用10升熱水(70℃)對濾餅進行洗滌。
然后，用濃鹽酸(0.9升)將濾液的pH調節至4，并在室溫放置過夜，在此期間，將析出蛋白質沉淀物。潷出上清液(31升)，并對剩下的液體和蛋白質沉淀物(78升)進行離心分離(400rpm，30分鐘)。將該上清液與原始上清液混合，從而得到總體積為94升的上清液。對球狀物(蛋白質沉淀物)進行冷凍并進行冷凍干燥。
用40％w/vKOH將上清液的pH調節至4.87，并利用1.5體積99％的IMS使阿糖基木聚糖沉淀出。然后用濃鹽酸將pH調節至4.87。用99％的IMS對沉淀物進行三次滴定，通過PropexTM93K進行過濾并進行真空干燥。
在添加過氧化物/過氧化物酶時，產品的2％水溶液將形成一透明、非脫水的凝膠。
實施例8將上面實施例7萃取得到的濾餅懸浮于115升熱水(70℃)中。添加1.725公斤KOH(1.5％w/v)并在70℃對懸浮液攪拌1小時。通過兩個厚度的細軟紗布對25升等分試樣的萃取物進行過濾，并用熱水(70℃)對濾餅進行洗滌，從而得到將進一步處理的濾液和洗滌物(參見下面實施例9)。
將洗滌出的固體懸浮于冷水中，并用冷水將總體積補償至901。添加15升35％v/v的H202(相當于在pH調節之后13％v/v的最終濃度)并用40％w/vKOH(10升)將pH調節至12.2，并在室溫對懸浮液攪拌2小時，然后添加0.5體積99％的IMS，并在不攪拌下于室溫反應過夜。用濃鹽酸(9升)將懸浮液的pH調節至9，并通過兩個厚度的細軟紗布對25升的等分試樣進行過濾。用5升熱水(70℃)對每個濾餅進行洗滌，將各濾餅混合，并再次懸浮于熱水(70℃)中，并用熱水補償至75升的總體積。利用濃鹽酸(0.051)將懸浮液酸化至pH5，通過兩個厚度的細軟紗布進行過濾，并用5升熱水(70℃)對固體洗滌兩次，然后再用5升冷水洗滌一次。對洗滌產品進行冷凍并進行冷凍干燥，作為副產品，例如可用途功能食品的配料。
實施例9用濃鹽酸將實施例8的濾液和洗滌物的pH調節至5。通過添加1.5體積90％的IMS，沉淀出產品。用90％的IMS對沉淀物滴定兩次，然后再用99％的IMS滴定一次，通過PropexTM93K進行過濾并進行真空干燥。產品例如可用作粘合劑。
實施例10將細麥麩篩分至500-1000(m的網目，以除去淀粉。將11.5公斤篩分過的麩添加至115升熱(70℃)的0.025M乙酸鈉-乙酸緩沖劑(pH5)中。添加0.575公斤KOH(以麩計5％w/w)并在70℃對懸浮液攪拌60分鐘。用冰醋酸(0.221)將萃取物中和至pH7，通過細軟紗布進行過濾并用10升熱水(70℃)對濾餅進行洗滌。
然后，用濃鹽酸(1.01)將濾液的pH調節至4，并在室溫放置過夜，在此期間，將析出蛋白質沉淀物。上清液太混濁以致無法潷析，因此，對整個懸浮液進行離心分離(4000rpm，30分鐘)。對球狀物(蛋白質沉淀物)進行冷凍并進行冷凍干燥。
用40％w/vKOH上清液的pH調節至4.87，并利用1.5體積99％的IMS使阿糖基木聚糖沉淀出。然后用濃鹽酸將pH調節至4.87。用99％的IMS對沉淀物進行三次滴定，通過PropexTM93K進行過濾并進行真空干燥。
在添加過氧化物/過氧化物酶時，產品的2％水溶液將形成一透明、非脫水的凝膠。
實施例11將上面實施例10萃取得到的濾餅懸浮于115升熱水(70℃)中。添加1.725公斤KOH(1.5％w/v)并在70℃對懸浮液攪拌1小時。通過兩個厚度的細軟紗布對25升等分試樣的萃取物進行過濾，并用熱水(70℃)對濾餅進行洗滌，從而得到將進一步處理的濾液和洗滌物(參見下面實施例9)。
將洗滌的固體懸浮于冷水中，并用冷水將總體積補償至100升。添加3.45升35％v/v的H2O2(相當于在pH調節之后3％v/v的最終濃度)并用40％w/vKOH將pH調節至12.2，并用熱水(70℃)將總體積補償至115升。在70℃對懸浮液攪拌2小時，然后在不攪拌下于室溫放置過夜。并通過兩個厚度的細軟紗布對25升的等分試樣進行過濾。用熱水(70℃)對每個濾餅進行洗滌，將各濾餅混合，并再次懸浮于熱水(70℃)中，并用熱水補償至75升的總體積。利用濃鹽酸將懸浮液酸化至pH5，通過兩個厚度的細軟紗布進行過濾，并用5升熱水(70℃)對固體洗滌兩次，然后再用5升冷水洗滌一次。對洗滌產品進行冷凍并進行冷凍干燥，作為副產品，例如可用途功能食品的配料(例如用作食品增稠劑或脂肪代用品。
實施例12用濃鹽酸將實施例1升的濾液和洗滌物的pH調節至5。通過添加1.5體積90％的IMS，沉淀出產品。用90％的IMS對沉淀物滴定兩次，然后再用99％的IMS滴定一次，通過PropexTM93K進行過濾并進行真空干燥。產品例如可用作粘合劑。
實施例13
對德國玉米麩進行篩分以除去淀粉，并在摻混機中進行研磨。將40克篩分過的麩懸浮于400ml熱(70℃)的0.025M乙酸鈉-乙酸緩沖劑(pH5)中。添加3.6公斤KOH(以麩計9％w/w)并在70℃對懸浮液攪拌60分鐘。用冰醋酸將萃取物中和至pH7，通過細軟紗布進行過濾。
然后，用冰醋酸將濾液的pH調節至4.87，并在室溫使不溶物沉淀過夜，然后進行離心分離(4000rpm，30分鐘)。對粒料(蛋白質沉淀物)進行冷凍并進行冷凍干燥。
將上清液的pH調節至4.87，并利用1.5體積99％的IMS使阿糖基木聚糖沉淀出。將冰醋酸添加至IMS液中，使最終重量摩爾濃度為0.2M。用99％的IMS對沉淀物(認為包含阿魏酸阿糖基木聚糖)進行三次滴定，通過PropexTM93K進行過濾并進行真空干燥。
在添加過氧化物/過氧化物酶時，產品的2％水溶液將形成一穩定的、透明、非脫水的凝膠。
權利要求
1.一種由包含干擾量摻雜蛋白質的麩生產膠凝半纖維素的方法，該方法包括如下步驟從麩中萃取膠凝半纖維素，并且在萃取之前和/或之后，除去摻雜的蛋白質。
2.權利要求1的方法，其中將摻雜蛋白質的含量降至約15％，14％，13％，12％，11％，10％，9％，8％，7％，6％，5％，4％，3％，2％或1％以下。
3.權利要求1或2的方法，其中，通過對麩進行風力分選，洗滌和/或篩分而從中除去摻雜的蛋白質。
4.權利要求3的方法，其中，與摻雜的蛋白質一起除去摻雜的淀粉。
5.前述任一項權利要求的方法，其中，根據大小，從作為胚乳部分的麩中除去摻雜的蛋白質(例如通過對麩的風力分選，洗滌或篩分)。
6.權利要求3-5任一項的方法，其中，通過低于250μm，250-600μm，600-1000μm和/或大于1000μm的網目，對麩進行篩分。
7.權利要求6的方法，還包括在對篩分過的麩進行風力分選除去胚乳部分之后，通過篩分除去淀粉。
8.權利要求7的方法，其中，篩分包括通過小于600μm(例如小于250μm)的網目進行篩分。
9.前述任一項權利要求的方法，其中，通過例如用熱水或酸(例如在pH3-6，例如約5)的洗滌，而從麩中除去摻雜的蛋白質。
10.前述任一項權利要求的方法，其中，通過用蛋白酶的處理而從麩和/或半纖維素萃取物中除去摻雜的蛋白質。
11.權利要求10的方法，其中，從麩中除去摻雜的蛋白質，并在酶處理之后回收麩殘留物，然后用熱水或酸(例如在pH3-6，例如約5)對該殘留物進行洗滌。
12.權利要求10或11的方法，其中，在例如30-80℃(例如約50℃)進行約10-120分鐘(例如約1小時)的蛋白酶處理。
13.前述任一項權利要求的方法，其中，通過對半纖維素萃取物進行熱處理，形成蛋白質沉淀物(例如在70-100℃，例如約95-100℃，時間可選5-60分鐘，例如約20分鐘)，或2-5分鐘(例如，如果使用熱交換器)而從半纖維素萃取物中除去摻雜的蛋白質。
14.權利要求13的方法，其中，通過如下步驟從半纖維素萃取物中除去摻雜的蛋白質(a)對半纖維素萃取物進行熱處理而形成蛋白質沉淀物；(b)除去步驟(a)的沉淀物而形成富含半纖維素的上清液；(c)從步驟(b)的富含半纖維素的上清液中回收膠凝半纖維素。
15.前術任一項權利要求的方法，其中通過如下方法除去摻雜蛋白質(例如從半纖維素萃取物中除去)(a)沉淀法(例如等電沉淀法)；和/或(b)過濾法(例如利用煙田粘土的超濾和/或過濾)；和/或(c)色譜法(例如二氧化硅水凝膠和/或離子交換色譜法)；和/或(d)醇(例如IMS)沉淀法，例如借助至多30％v/v的醇。
16.權利要求15的方法，其中，在pH2-5(例如約4)，借助半纖維素萃取物的等電沉淀法而從半纖維素萃取物中除去摻雜蛋白質。
17.根據權利要求1的方法，包括如下步驟(a)利用蛋白酶對麩進行處理以得到麩水解液(例如在權利要求12限定的條件下)；(b)從步驟(a)的水解液中萃取半纖維素；(c)對步驟(b)的半纖維素萃取物進行熱處理，以形成蛋白質沉淀物；(d)除去步驟(c)的沉淀物，得到富含半纖維素的上清液；(e)從步驟(d)的富含半纖維素的上清液中回收膠凝半纖維素。
18.權利要求17的方法，其中，在蛋白酶處理之后回收麩殘余物，并用熱水或酸(例如pH3-6，例如約5的酸)對殘余物進行洗滌。
19.前述任一項權利要求的方法，其中，半纖維素萃取物為堿萃取物。
20.權利要求19的方法，其中，堿萃取物為弱堿萃取物。
21.權利要求20的方法，其中，堿萃取可以在基本上不會影響半纖維素中的多糖(例如阿糖基木聚糖)的條件下進行。
22.權利要求20或21的方法，其中，利用約為1-15％(例如約10％)w/w的氫氧化鉀進行堿萃取(例如約10-120分鐘，優選約1小時)。
23.權利要求21或22的方法，其中萃取在30-80℃(例如約60℃)進行。
24.前述任一項權利要求的方法，另外還包括如下步驟通過醇沉淀法回收膠凝半纖維素，以及可有可無的干燥。
25.前述任一項權利要求的方法，其中膠凝半纖維素包含戊聚糖，例如水溶性或堿溶性戊聚糖餾分。
26.權利要求25的方法，其中，戊聚糖包含阿糖基木聚糖，例如阿魏酸阿糖基木聚糖。
27.權利要求26的方法，其中，膠凝半纖維素由(例如主要由)阿魏酸阿糖基木聚糖組成。
28.前述任一項權利要求的方法，其中，所述的麩為谷物麩，例如歐州玉米麩或小麥麩。
29，一種由(可由)前述任一項權利要求的方法得到的膠凝半纖維素。
30.權利要求29的膠凝半纖維素，其呈脫水形式。
31.權利要求29的半纖維素，其呈膠凝態。
32.一種半纖維素凝膠的生產方法，包括如下步驟(a)根據權利要求1-28任一項所限定的方法制備膠凝半纖維素；(b)然后對步驟(a)得到的半纖維素進行氧化膠凝化，從而得到半纖維素凝膠。
33.一種由(可由)權利要求32的方法得到的半纖維素凝膠。
34.根據權利要求1-28任一項的方法，還包括回收從麩(例如呈水解形式)中除去的摻雜蛋白質的步驟。
35.由(可由)權利要求34的方法得到的蛋白質。
36.根據權利要求1-28任一項的方法，還包括回收從麩(例如與摻雜蛋白質的混合物)中除去的摻雜淀粉的步驟。
37.由(可由)權利要求36的方法得到的淀粉。
38.一種蛋白質或淀粉和蛋白質混合物的制備方法，包括如下步驟(a)提供麩(例如在權利要求28中限定的麩)；(b)通過權利要求1-28任一項所限定的方法從麩中除去蛋白質(以及可選地除去淀粉)；(c)回收步驟(b)中除去的蛋白質(也可能是與淀粉的混合物)；以及(d)可選擇地對步驟(c)中回收的蛋白質(以及可選的淀粉)進行干燥或濃縮。
39.由(可由)權利要求38的方法得到的蛋白質或蛋白質和淀粉的混合物。
40.包含權利要求39的蛋白質的食品，食品配料，食用基料，食品添加劑或功能食品配料。
41.權利要求39或40的蛋白質，將其配制成(a)乳化劑；(b)粘結劑；(c)打泡劑；(d)大豆類似物；(e)牛奶類似物；(f)蛋白質分離或濃縮物；(g)調味劑；(h)脫水飲料；(i)紅棕色增稠作料或roux blanc；(j)水份阻擋劑。
42.權利要求39-41任一項的蛋白質，其至少是例如通過權利要求10-12任一項限定的酶處理而部分水解的。
43.權利要求29的膠凝半纖維素，其呈粉末狀，例如基本無水的粉末，以及任選含有分散劑(例如葡萄糖或麥芽糖糊精)。
44.權利要求43的膠凝半纖維素，包含氧化酶，氧化酶底物(例如葡萄糖)以及可選的過氧化物酶補充劑，所述材料在添加水時是自膠凝的。
45.權利要求43或44的膠凝半纖維素，其呈水溶液形式。
46.權利要求45的膠凝半纖維素，其基本上不含氧。
47.權利要求46的材料，其包含氧化酶，氧化酶底物(例如葡萄糖)，以及可選的過氧化物酶補充劑，在暴露至氧中時該材料是自膠凝的。
48.包含權利要求43-47任一項的已氧化膠凝的、膠凝半纖維素的凝膠或粘性介質。
49.權利要求48的凝膠，其中，膠凝半纖維素包含或主要由交聯的阿糖基木聚糖組成。
50.一種醫藥或化妝品制劑或醫藥裝置，包含前述任一項權利要求所限定的膠凝半纖維素，所述的制劑或裝置例如選自傷口填料，傷口敷料，可控釋放裝置，包囊的藥品或藥物，洗劑，乳劑，栓劑，子宮托，噴霧劑，人造皮膚，保護膜，neutraceutical，假體，整形基料，眼的嵌入物；注射劑，潤滑劑或細胞植入物；另外還包括抗生素，解熱鎮痛劑和/或消炎劑。
51.前述任一項權利要求的膠凝半纖維素，例如在治療皮膚損傷(例如燒傷，擦傷或潰瘍)中，用于治療，預防或診斷。
52.一種包含前述任一項權利要求的膠凝半纖維素的傷口敷料，例如呈噴霧劑的形式。
53.一種包含前述任一項權利要求的膠凝半纖維素的面包改性劑。
54.一種包含前述任一項權利要求的膠凝半纖維素的食品，飲食纖維源，食品配料，添加劑，潤滑劑，補充劑或食品調味品，所述產品選自動物食品(其中凝膠例如起粘合劑的作用)，香味釋放劑，罐頭凝膠，脂肪代用品(例如包含所述任一項權利要求的浸軟凝膠)，包衣，釉，誘餌或明膠代用品。
55.一種包含前述任一項權利要求的膠凝半纖維素的掩蔽劑，例如用于掩蔽半導體威化片，蝕刻板或被涂布的表面。
56.根據權利要求1-28任一項的方法，另外還包括如下步驟收集在對半纖維素和蛋白質進行萃取之后所留下的殘留物。
57.權利要求56的方法，還包括如下步驟(a)對殘留物進行堿萃取，得到可溶性和不溶性部分，和(b)回收不溶性部分。
58.權利要求57的方法，還包括對不溶性部分進行漂白從而得到不溶性萃取物的步驟。
59.權利要求56的方法，還包括如下步驟(a)對殘留物進行堿萃取，得到可溶性和不溶性部分，和(b)回收可溶性部分。
60.權利要求59的方法，還包括如下步驟從可溶性部分中回收(例如通過沉淀法)戊聚糖，以得到可溶性戊聚糖萃取物。
61.一種戊聚糖萃取物的制備方法，包括如下步驟(a)提供麩(例如在權利要求28中限定的麩)；(b)通過權利要求1-28任一項所限定的方法從麩中除去蛋白質(以及可選地除去淀粉)；(c)從步驟(a)或步驟(b)的麩中萃取膠凝半纖維素(例如通過權利要求1-28任一項所限定的方法)；(d)收集在步驟(c)之后所留下的戊聚糖殘留物，以及對戊聚糖進行可選的干燥和濃縮。
62.權利要求61的方法，用于制備不溶性戊聚糖萃取物，該方法還包括如下步驟(a)對殘留物進行堿萃取，以得到可溶性和不溶性部分，(b)回收不溶性部分，以及可選地(c)對不溶性部分進行漂白，以得到不溶性戊聚糖萃取物。
63.權利要求61的方法，用于制備可溶性戊聚糖，該方法還包括如下步驟(a)對殘留物進行堿萃取，以得到可溶性和不溶性部分，(b)可溶性部分回收(例如通過沉淀法)戊聚糖，以得到可溶性戊聚糖萃取物。
64.一種由(可由)權利要求56-63任一項的方法生產的戊聚糖萃取物，將它例如配制成權利要求41所限定的產品，或用于權利要求50，52，53，54或55任一項所限定的產品中。
全文摘要
本發明披露了適用作氧化膠凝化原料的化合物半纖維素萃取物,由此制得的凝膠,它們的制備方法,包含所述凝膠的產品,以及它們的用途。當制備方法涉及除去摻蛋白質時,優選的原料來源是麥。
文檔編號C08B37/00GK1251111SQ98803526
公開日2000年4月19日 申請日期1998年3月19日 優先權日1997年3月20日
發明者C·S·菲徹特, R·格林施爾德斯, R·M·維特曼 申請人:納幕爾杜邦公司