皂荚糖胶

植物多糖胶的概念

多糖胶是由甘露糖、半乳糖、木糖、葡萄糖、阿拉伯糖、果糖、岩藻糖、鼠李糖等单糖和部分相应的糖醛酸按一定比例组成的多糖，属于天然高分子复杂化合物，其具有较好的粘性，能与水结合形成胶体溶液，相对分子质量介于5万一50万之间。功能性多糖胶因具有增稠性、胶凝性、乳化稳定性、成膜性、悬浮分散性、保水持水性和控制结晶性等而被广泛用作增稠剂、稳定剂、粘合剂、胶凝剂、浮选剂、絮凝剂、分散剂等应用于石油钻采、食品医药、纺织印染、采矿选矿、兵工炸药、日化陶瓷、建筑涂料、木材加工、造纸、农药等诸多行业(Garti等，1994;Huang等，2001;Cheng等，2002;Brummer等，2003)。随着人们生活质量提高和对环境问题日益重视，天然功能性多糖胶的应用领域越来越广，多糖胶的市场需求量也呈爆发性增长趋势。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。

植物多糖胶的共同特性是在低浓度条件下(<1%)形成高粘度的水溶液，溶液呈现非牛顿流体的特性。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剪切速率的增加而急剧下降，然后趋于稳定并逐渐接近最低极限值。此外，植物多糖胶还具有降血糖、降血脂、抗辐射、润肠减肥、与微生物多糖形成凝胶等特性。多种功能集于一体的天然多糖胶具有不可替代的地位。1.2植物多糖胶的结构和来源1.2.1植物植物多糖胶的结构

半乳甘露聚糖是一种中性水溶性多糖，具有相同的分子基本结构，以1-4连接的β-D-甘露糖为主链，α-D-半乳糖残基通过((1，6)连接附着在甘露糖的O-6单元上。半乳甘露聚糖胶的来源不同，其半乳糖取代度和分子量分布不同 。

植物多糖胶主要是从木本或草本植物种子的胚乳中分离得到的，国际上以瓜尔胶和刺槐豆胶为主，半乳甘露聚糖种子胶的单糖组成为半乳糖和甘露糖，它是一种高分子碳水化合物，可以制备得到多种功能的高附加值功能产品。半乳甘露聚糖是植物胶胶体的重要组成，它的一个主要来源是豆科植物的种子，半乳甘露聚糖存在于种子胚乳的细胞壁中。

我国植物胶资源品种多、分布广，产量较大的有田蓄、胡芦巴、皂荚、野皂荚、塔拉、槐豆、决明、望江南等。田著豆科田著属(SesbaniacannabinaPers)，是著名的一年生绿肥植物，能耐盐碱、耐涝、耐脊薄土壤。田蔷作为改良土壤的绿肥资源，在八十年代曾得到迅猛发展，田蓄胶也在一定时期替代进口瓜尔胶应用于相关的工业生产中。胡芦巴豆科(TrigonellafoenumgraecumL.)蝶型花亚科胡芦巴属，主要出产于我国的江苏、安徽、河南、陕西、甘肃和宁夏、内蒙古等地。早在西汉时期我国就开始种植胡芦巴，至今己有二千多年的历史。胡芦巴种子是传统的中药材，胡芦巴胶具有水不溶物含量低、冻胶性能优越等特性，近年来得到了一定的发展，在我国安徽、江苏、宁夏、内蒙古等地都有胡芦巴种植基地。塔拉(CaesalpiniaspinosaKuntze)又名刺云实，豆科苏木属。塔拉是我国作为单宁植物资源从南美洲引种栽培的经济植物，“九五”期间我国西南部己引种栽培50,000亩塔拉资源，塔拉种子是理想的植物胶资源之一。槐树豆科苦参属，落叶乔木。槐树是集药用、材用、食用、观赏于一身的多用途树种，分布于全国各地，是我国历史悠久的庭园树种。目前，我国北方一些大城市也把槐树作为城市园林绿化的优良树种。皂英(GleditisiasinensisLam.)豆科皂荚属，落叶乔木或小乔木。皂荚树根系发达，耐旱节水，生长快速，结实好，具有固氮性能，是营造农田防护林、水土保持林和城乡景观林的理想生态树种。野皂荚CGleditisiamicroophyllaBunge)豆科皂荚属，灌木或小乔木。野皂荚具有抗干旱、耐痔薄、适应性强等特点，是太行山石质山地阳坡的当家树种，在太行山石质山地分布广泛，资源丰富，该地区每年约有50,000吨野皂荚种子可供开发利用。国内外己有关于皂荚属植物多糖胶的研究报道，但未见有皂荚和野皂荚多糖的研究。由此可见，我国植物胶资源分布广、蕴藏量大、品质好，但我国长期以来却需要进口大量以瓜尔胶为主的植物胶，究其原因，是由于缺乏对我国植物胶资源种子组成、多糖胶结构和性质以及多糖胶提取等高效利用技术的系统研究。

当分散在水溶液中半乳甘露聚糖呈折叠或无规则缠绕构象，由于半乳糖侧链空间位阻影响，导致半乳甘露聚糖链之间的氢键显著减少。加入脱水剂(如乙醇和异丙醇)可以通过与水的竞争，促进水溶性聚合物的分子内关联。介电常数是一个衡量溶剂增强溶质分子间引力的重要指标，其最终导致了沉淀的析出。乙醇和异丙醇具有比水更低的介电常数。加入醇溶剂，降低了多糖水溶液的介电常数，并引发多糖构象的改变，从而使聚合物分子聚集并沉淀。

皂荚糖胶（gleditsiasinensislamgum）是由皂荚（GleditsiasinensisLam.）种子经水浸泡、粉碎、干燥等步骤加工制得的食品添加剂。皂荚糖胶为白色或乳白色粉末，是多糖类聚合体，主要由β-（1,4）-糖苷键连接而成的D-吡喃甘露糖主链和α-（1,6）-糖苷键连接而成的D-吡喃半乳糖支链构成，其中半乳糖与甘露糖比为1:3~1:4 。