CN101394753B - 通过水溶性木聚糖改善难溶性或不溶性物质对溶剂的亲和性 - Google Patents

通过水溶性木聚糖改善难溶性或不溶性物质对溶剂的亲和性 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种改善溶剂对难溶性或不溶性物质表面亲和性的方法。还提供一种模制品，所述模制品含有难溶性或不溶性物质，并由该难溶性或不溶性物质的溶液制备。改善物质表面对溶剂亲和性的方法包括使所述物质表面与水溶性木聚糖和所述溶剂接触的步骤，其中所述物质在所述水溶性木聚糖不存在时难溶或不溶于所述溶剂。所述溶液包含添加的水溶性木聚糖、物质和溶剂，其中所述物质在所述水溶性木聚糖不存在时难溶或不溶于所述溶剂。所述模制品包含添加的水溶性木聚糖和所述难溶性物质。

Description

通过水溶性木聚糖改善难溶性或不溶性物质对溶剂的亲和性
技术领域
本发明涉及改善溶剂对物质表面亲和性的方法，所述物质难溶或不溶于所述溶剂。本发明还涉及包含添加的水溶性木聚糖、难溶性或不溶性物质以及溶剂的溶液。本发明还涉及包含添加的水溶性木聚糖和难溶性物质的模制品。本发明还涉及添加水溶性木聚糖的谷类加工食品。本发明还涉及亲和性改良剂，用于改善物质表面对溶剂的亲和性。本发明还涉及味感改良剂，用于改善含有产生不适味道的成分的食品的味感。本发明还涉及缓解含有产生不适味道的成分的食品的不适味道的方法。
背景技术
在医药、化妆品、食品、农业化学品等领域中，许多有用物质具有难溶于水的特性。这样的特性限制这些有用物质的使用。为了使水难溶性物质溶解，通常采用例如机械微粉化、添加增溶剂等方法。作为增溶剂，在许多情况下使用可溶于水的有机溶剂、乳化剂、表面活性剂、环糊精等。然而，有些水难溶性物质不能用这样的增溶剂增溶。
理论上预期碳纳米管具有优异的化学、电子和机械性质，近年来这些性质已通过试验得到证实。已经有研究利用碳纳米管的优异性质而将碳纳米管用于例如电子发射器件、燃料电池、复合材料、半导体、扫描探针显微镜用探针、电磁波屏蔽材料、医疗材料等，部分研究已实现实际应用。碳纳米管分为单层碳纳米管和多层碳纳米管，所述单层碳纳米管仅由一个石墨层形成，所述多层碳纳米管由多个以共轴圆筒形式交叠的石墨层形成。在碳纳米管中，单层碳纳米管尤其不溶于许多溶剂，由于单层碳纳米管表面具有强疏水性，因此它根本不溶于水。这样的不溶特性极大地限制了碳纳米管、尤其是单层碳纳米管的化学利用，特别是当所述化学利用需要使碳纳米管溶解或分散于溶剂中时。结果，不溶特性成为限制碳纳米管适用领域的因素之一。
迄今，已经公开了使碳纳米管分散于溶剂中的方法。其中之一是化学改性碳纳米管表面的方法(参见非专利文献1)。然而，通过该方法得到的化学改性的碳纳米管由于化学改性而在化学、电子和机械性质方面不同于化学改性前的碳纳米管。因此，无法利用碳纳米管固有的优异性质。
至于在分散碳纳米管的同时保持碳纳米管原始性质的方法，存在用聚合物以非共价键结合方式包覆的方法(即聚合物包覆法)。在非专利文献2和3等中公开了采用该方法使碳纳米管分散于有机溶剂中，在专利文献1和非专利文献4中公开了采用该方法使碳纳米管分散于水中。
另外，就分散于水中而言，已公开了通过使两亲性化合物(例如表面活性剂)吸附到碳纳米管的侧壁上来分散碳纳米管的方法。就这种两亲性化合物而言，已经公开了例如两亲性铵盐化合物(非专利文献5)、表面活性剂(非专利文献6)、合成肽(非专利文献7)、阳离子脂质和DNA(专利文献2)、淀粉(直链淀粉和支链淀粉)(非专利文献8、9和10)、DNA(非专利文献11)、环糊精(非专利文献12)、β-1，3-葡聚糖(非专利文献13)以及水溶性多糖(专利文献3和4)。
当食用米、小麦和荞麦以及作为其加工食品的谷类加工食品例如米饭、面包、面条等时，其中所含的淀粉通常通过常规熟制而胶化。谷类加工食品在刚熟制后具有最佳物理性质例如色泽、光泽、非粘着性等，然后由于干燥、淀粉老化等原因使这些物理性质随时间推移而变差，例如变色、丧失表面光泽或由于粘附性增加而变粘。
应注意，本文中所用的术语“粘附”是指谷类加工食品中的食材彼此粘住不易分开的现象。特别地，粘附是指饭粒、面条或饭粒表面的粘着性。更特别地，粘附是指米饭颗粒由于饭粒粘结而变得难以分开、面条由于面条粘结而变得难以分开、多个面疙瘩由于多个面疙瘩的表面之间粘结而变得难以分开等的现象。当谷类加工食品的食材彼此粘结时，食用该食品变得很困难，并且食品的质构变差，导致食品价值显著下降。
当食用谷类加工食品时，理想的是熟制后尽早食用，但在餐厅、配给店等出售的谷类加工食品的情况下，由于生产和配给需要时间，因此到食用时已过去较长时间。在此期间，谷类加工食品失去了刚熟制后具有的较佳物理性质，食品价值显著降低。
为了解决谷类加工食品的这些问题，已经提出了各种建议。
专利文献5记载了一种包含水溶性半纤维素的谷类加工食品用非粘着性改良剂，以及一种谷类加工食品，该谷类加工食品通过将所述非粘着性改良剂加入到谷类食品或谷类加工食品(例如米饭或面团)中或通过用所述非粘着性改良剂处理其表面获得。专利文献6记载了一种用于生产面条的配方，包含至少一种有机酸或有机酸盐以及水溶性半纤维素。专利文献7记载了一种速干面条的生产方法，其特征在于在干燥前用水溶性半纤维素处理面条。专利文献8记载了一种谷类加工食品用品质改良剂，其特征在于含有水溶性半纤维素和单乙酸甘油酯。专利文献9记载了一种非粘着性改良剂，该非粘着性改良剂通过乳化含有油、粘性多糖和水溶性半纤维素的混合物获得。专利文献5～9中描述的水溶性半纤维素是由草本植物例如油籽(大豆、棕榈、玉米和棉籽)和谷类(麦和米)获得的那些。油籽的水溶性半纤维素的主要成分是聚半乳糖，聚半乳糖的主链是半乳糖的聚合物。例如，在专利文献8的实施例中，使用商品名为Soyafive的水溶性半纤维素。Soyafive-S的主要成分是主要由半乳糖、半乳糖醛酸、阿糖和鼠李糖构成的聚半乳糖。该聚半乳糖的结构完全不同于本发明的水溶性木聚糖的结构。
专利文献1：日本特表2004-506530号公报第2页
专利文献2：日本特开2004-82663号公报第1页
专利文献3：日本特开2005-14332号公报第1页
专利文献4：日本特表2004-531442号公报第2页
专利文献5：日本特开平6-121647号公报第2页
专利文献6：日本特开2000-139385号公报第2页
专利文献7：日本特开2000-139387号公报第2页
专利文献8：日本特开2000-222550号公报第2页
专利文献9：日本特开2005-13135号公报第2页
非专利文献1：″Science″，第282卷，第95页(1998)
非专利文献2：″J.Phys.Chem.B.″，第104卷，第10012页(2000)
非专利文献3：″J.Am.Chem.Soc.″，第124卷，第9034页(2002)
非专利文献4：″Chemical Physics Letters″，第342卷，第265页(2001)
非专利文献5：″Chemistry Letters″，第638页(2002)
非专利文献6：″Applied Physics A″，第69卷，第269页(1998)
非专利文献7：″J.Am.Chem.Soc.″，第125卷，第1770页(2003)
非专利文献8：″Angew.Chem Int.Ed.″，第41卷，第2508页(2002)
非专利文献9：″Carbohydrate Polymers″，第51卷，第93页(2003)
非专利文献10：″Carbohydrate Polymers″，第51卷，第311页(2003)
非专利文献11：″Chemistry Letters″，第32卷，第456页(2003)
非专利文献12：″Chem.Commun.″，第986页(2003)
非专利文献13：″J.Am.Chem.Soc.″，第127卷，第5875页(2005)
发明内容
本发明解决的问题
考虑到环境影响、与活体的相容性等，水是最合适的溶剂。用于溶解水难溶性物质的增溶剂也优选是环境友好的或与生物机体相容的。因此，增溶剂优选为天然产品或可生物降解的化合物。另一方面，在将其中溶解有或分散有水难溶性物质的溶液用作模制品例如膜的原料的情况下，用于模塑的物质(例如聚合物)与该溶液中的成分的相容性以及单位重量中水难溶性物质的量减少在许多情况下成问题。因此，用于溶解水难溶性物质的增溶剂的浓度越低，可溶解的水难溶性或水不溶性物质的量就越高。由于以低浓度有效增溶的增溶剂能溶解常规情况下不溶的水难溶性或水不溶性物质，因此增加了可用于模塑的物质的种类，并且这些水难溶性或水不溶性物质可应用于较广的范围。
在上述在先公开的碳纳米管增溶技术中，可将水用作溶剂的那些技术是采用淀粉(直链淀粉和支链淀粉)(非专利文献8、9和10)、DNA(非专利文献11)、环糊精(非专利文献12)、β-1，3-葡聚糖(非专利文献13)或水溶性多糖(专利文献3和4)的增溶技术。然而，发现在使用这些技术时遇到下述问题中的一些，例如：(1)碳纳米管的溶解量小；(2)水溶液的稳定性低，当水溶液储存时间较长(例如3天以上)时，碳纳米管随时间推移而析出；以及(3)增溶剂(例如用于分散碳纳米管的淀粉)的浓度高，由此引起与用于模塑的物质(例如聚合物)的相容性问题，从而不能获得模制品。当这些技术用于溶解高纯度单层碳纳米管时，这些问题尤其突出。
本发明意在解决这些问题，并且本发明的一个目的是提供一种与常规技术相比以较低浓度的增溶剂使难溶性或不溶性物质溶于溶剂的方法。本发明的另一个目的是提供一种改善溶剂对难溶性或不溶性物质表面的亲和性的方法。本发明的又一个目的是提供一种含有难溶性或不溶性物质的模制品，其通过使用难溶性或不溶性物质的溶液获得。在难溶性或不溶性物质为碳纳米管的情况下，提供碳纳米管以高浓度溶解且具有持久稳定性的溶液(尤其是水溶液)，以及使用该溶液得到的含碳纳米管的模制品。本发明的技术也适用于除碳纳米管之外的难溶性或不溶性物质，尤其有效地适用于水难溶性或水不溶性物质。
解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明人进行了广泛研究，结果最终发现使用水溶性木聚糖能够改善溶剂对难溶性或不溶性物质表面的亲和性，并基于该发现完成了本发明。尤其是，本发明人发现使用源自阔叶树的水溶性木聚糖能够显著改善溶剂对水难溶性或水不溶性物质表面的亲和性，由此可以获得该物质的溶液。本发明人还发现水溶性木聚糖具有改善谷类加工食品的非粘着性的显著效果以及味感改良效果。
为了实现上述目的，本发明提供例如下述手段：
项目1.一种改善物质表面对溶剂亲和性的方法，所述方法包括：使所述物质表面与水溶性木聚糖和所述溶剂接触，其中在所述水溶性木聚糖不存在时，所述物质难溶或不溶于所述溶剂。
项目2.根据项目1的方法，其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下。
项目3.根据项目1的方法，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基、阿糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目4.根据项目3的方法，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
项目5.根据项目1的方法，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目6.根据项目5的方法，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
项目7.根据项目1的方法，其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下。
项目8.根据项目1的方法，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
项目9.根据项目8的方法，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
项目10.根据项目1的方法，其中所述接触步骤产生所述物质在所述溶剂中增溶的溶液。
项目11.根据项目10的方法，还包括浓缩所述溶液。
项目12.根据项目1的方法，其中在所述接触步骤中，对所述物质、所述水溶性木聚糖和所述溶剂的混合物施加超声波。
项目13.根据项目1的方法，其中在所述接触步骤中，将所述物质加入到含有所述水溶性木聚糖和所述溶剂的溶液中。
项目14.根据项目1的方法，其中在所述接触步骤中，在将所述水溶性木聚糖与所述物质混合后，加入所述溶剂。
项目15.根据项目1的方法，其中所述物质是碳纳米管。
项目16.根据项目15的方法，其中所述碳纳米管是单层碳纳米管。
项目17.根据项目1的方法，其中所述物质是富勒烯。
项目18.根据项目1的方法，其中所述溶剂是水。
项目19.根据项目11的方法，其中所述物质是碳纳米管；并且所述碳纳米管在所述溶液中的浓度为50mg/L以上。
项目20.根据项目11的方法，其中所述物质是碳纳米管；并且所述碳纳米管在所述溶液中的浓度为1g/L以上。
项目21.根据项目1的方法，其中所述物质是谷类加工食品，并通过所述接触步骤改善所述谷类加工食品的非粘着性。
项目22.根据项目21的方法，其中所述谷类加工食品是熟米饭。
项目23.根据项目21的方法，其中所述谷类加工食品是面条。
项目24.根据项目1的方法，其中所述物质是产生不适味道的成分且所述成分包含在食品中，通过所述接触步骤缓解所述食品的不适味道。
项目25.根据项目24的方法，其中所述不适味道是苦味。
项目26.根据项目24的方法，其中所述食品是茶饮料。
项目27.一种溶液，所述溶液包含添加的水溶性木聚糖、物质和溶剂，其中在所述水溶性木聚糖不存在时，所述物质难溶或不溶于所述溶剂。
项目28.根据项目27的溶液，其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下。
项目29.根据项目27的溶液，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基、阿糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目30.根据项目29的溶液，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
项目31.根据项目27的溶液，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目32.根据项目31的溶液，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
项目33.根据项目27的溶液，其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下。
项目34.根据项目27的溶液，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
项目35.根据项目34的溶液，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
项目36.根据项目27的溶液，其中所述物质是碳纳米管。
项目37.根据项目36的溶液，其中所述碳纳米管是单层碳纳米管。
项目38.根据项目27的溶液，其中所述物质是富勒烯。
项目39.根据项目27的溶液，其中所述溶剂是水。
项目40.根据项目36的溶液，其中所述碳纳米管的浓度为50mg/L以上。
项目41.根据项目36的溶液，其中所述碳纳米管的浓度为1g/L以上。
项目42.一种模制品，所述模制品包含添加的水溶性木聚糖和难溶性物质。
项目43.根据项目42的模制品，其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下。
项目44.根据项目42的模制品，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基、阿糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目45.根据项目44的模制品，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
项目46.根据项目42的模制品，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目47.根据项目46的模制品，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
项目48.根据项目42的模制品，其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下。
项目49.根据项目42的模制品，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
项目50.根据项目49的模制品，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
项目51.根据项目42的模制品，其中所述难溶性物质是碳纳米管。
项目52.根据项目51的模制品，其中所述碳纳米管是单层碳纳米管。
项目53.根据项目42的模制品，其中所述难溶性物质是富勒烯。
项目54.根据项目42的模制品，其中所述模制品由所述溶剂仅为水的溶液模塑而成。
项目55.根据项目42的模制品，其中所述模制品为膜或纤维的形式。
项目56.根据项目42的模制品，其中所述模制品是拉伸膜。
项目57.根据项目42的模制品，其中所述模制品为凝胶形式。
项目58.根据项目42的模制品，其中所述模制品是可生物降解的。
项目59.一种谷类加工食品，其中添加了水溶性木聚糖，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目60.根据项目59的谷类加工食品，其中所述谷类加工食品是熟米饭。
项目61.根据项目59的谷类加工食品，其中所述谷类加工食品是面条。
项目62.根据项目59的谷类加工食品，其中使所述水溶性木聚糖与所述谷类加工食品的表面接触。
项目63.根据项目59的谷类加工食品，其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下。
项目64.根据项目59的谷类加工食品，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
项目65.根据项目59的谷类加工食品，其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下。
项目66.根据项目59的谷类加工食品，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
项目67.根据项目66的谷类加工食品，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
项目68.一种用于改善物质表面对溶剂的亲和性的亲和性改良剂，其中所述亲和性改良剂包含水溶性木聚糖，并且其中在所述水溶性木聚糖不存在时所述物质难溶或不溶于所述溶剂。
项目69.根据项目68的亲和性改良剂，其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下。
项目70.根据项目68的亲和性改良剂，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基、阿糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目71.根据项目70的亲和性改良剂，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
项目72.根据项目68的亲和性改良剂，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目73.根据项目72的亲和性改良剂，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
项目74.根据项目68的亲和性改良剂，其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下。
项目75.根据项目68的亲和性改良剂，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
项目76.根据项目75的亲和性改良剂，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
项目77.根据项目68的亲和性改良剂，用作增溶剂，以使水难溶性物质溶于溶剂。
项目78.根据项目68的亲和性改良剂，用作谷类加工食品的品质改良剂。
项目79.根据项目68的亲和性改良剂，用作非粘着性改良剂。
项目80.一种用于改善含有产生不适味道的成分的食品的味感的味感改良剂，其中所述味感改良剂包含水溶性木聚糖。
项目81.根据项目80的味感改良剂，其中所述不适味道是苦味。
项目82.根据项目80的味感改良剂，其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下。
项目83.根据项目80的味感改良剂，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基、阿糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目84.根据项目83的味感改良剂，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
项目85.根据项目80的味感改良剂，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目86.根据项目85的味感改良剂，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
项目87.根据项目80的味感改良剂，其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下。
项目88.根据项目80的味感改良剂，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
项目89.根据项目88的味感改良剂，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
项目90.根据项目80的味感改良剂，其中所述食品含有生物活性物质；所述生物活性物质有苦味；并且与不存在所述水溶性木聚糖的情况相比，所述食品的苦味得到缓解。
项目91.根据项目80的味感改良剂，其中所述食品是茶饮料。
发明效果
与常规技术相比，利用本发明的亲和性改良剂可以以较低的亲和性改良剂浓度使难溶性或不溶性物质(例如水难溶性物质)增溶。因此，这样的亲和性改良剂使得可以将难溶性或不溶性(例如水难溶性)有用物质用在医药、化妆品、食品等领域中。
另外，根据本发明的一个优选实施方案，利用本发明的溶液，可以获得均匀地含有难溶性或不溶性(例如水难溶性)物质的涂料(除含水涂料之外；例如基于溶剂的涂料等)、凝胶等，此外，可以获得模制品例如膜、纤维等。
根据本发明的方法，可以获得与常规产品相比非粘着性改善且储存后口感极好的谷类加工食品。
根据本发明的方法，可以缓解食品的不适味道。特别地，可以缓解含有苦味组分的食品的苦味。
附图说明
图1是分散于通过用葡糖醛酸木聚糖(glucuronoxylan)获得的碳纳米管溶液中的碳纳米管的原子力显微镜图像。白色部分是碳纳米管，而黑色部分是作为样板的硅片的表面。
图2A是显示在制备例1中获得的水溶性木聚糖的1H-NMR分析结果的光谱数据。图2A的测量条件如下：分析仪：由JOEL Ltd.制造的JNM-AL400；测量频率，400MHz；测量温度，80℃；溶剂，D2O。
图2B是显示市售葡糖醛酸木聚糖的1H-NMR分析结果的光谱数据。图2B的测量条件如下：分析仪：由JOEL Ltd.制造的JNM-AL400；测量频率，400MHz；测量温度，80℃；溶剂，D2O。
图3是分散于通过用采用水提取的市售的粉状纤维素的溶液获得的碳纳米管溶液中的碳纳米管的原子力显微镜图像。白色部分是碳纳米管，而黑色部分是作为样板的硅片的表面。
图4是显示溶于各种糖类溶液的碳纳米管的每种量与葡聚糖浓度相关性的图。
图5是显示溶于水溶性木聚糖溶液中的多层碳纳米管的量与超声波施加时间之间的关系的图。多层碳纳米管的种类和图例之间的对应关系如下：10S：S-MWCNT-10；10L：L-MWCNT-10；60-100S：S-MWCNT-60100；60-100L：L-MWCNT-60100。
具体实施方式
在下文中，将详细地描述本发明。本发明提供一种改善物质表面对溶剂亲和性的方法。本发明还提供一种包含添加的水溶性木聚糖、物质和溶剂的溶液。本发明还提供一种包含添加的水溶性木聚糖和难溶性物质的模制品。本发明还提供一种添加水溶性木聚糖的谷类加工食品。本发明还提供一种用于改善物质表面对溶剂亲和性的亲和性改良剂。本发明还提供一种味感改良剂，用于改善包含产生不适味道的成分的食品的味道。本发明还提供一种缓解包含产生不适味道的成分的食品的不适味道的方法。
(1.水溶性木聚糖)
本文所用的术语“木聚糖”是指具有2个以上通过β-1，4键彼此连接的木糖残基的分子。在本文中，除了仅由木糖残基组成的分子(即，纯木糖聚合物)之外，其改性分子以及其中其它残基例如阿糖残基键合到纯木糖聚合物上的分子也被称为“木聚糖”。聚合度为至多5的纯木糖聚合物可以以6mg/mL以上的浓度溶于水。然而，聚合度为6以上的纯木糖聚合物在水中的溶解度小于6mg/mL。
本文中所用的术语“水溶性木聚糖”是指具有6个以上通过β-1，4键彼此连接的木糖残基并且在20℃下能够以6mg/mL以上溶于水的分子。水溶性木聚糖不是纯木糖聚合物，而是木糖聚合物的羟基的至少一部分被其它取代基(例如乙酰基、葡糖醛酸残基、阿糖残基等)取代的分子。当仅由木糖残基组成的木聚糖的羟基被其它取代基取代时，所得分子的水溶解度可高于仅由木糖残基组成的木聚糖的水溶解度。可将仅由木糖残基组成的木聚糖的羟基被其它取代基取代的分子称为取代基键合到木糖聚合物的分子或改性木糖聚合物。应注意，本文中所用的术语“改性”是指由参比分子改性的分子，不仅包括人造分子而且包括天然分子。4-O-甲基葡糖醛酸残基和乙酰基键合到木糖聚合物上的分子通常称为葡糖醛酸木聚糖(glucuronoxylan)。阿糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸键合到木糖聚合物上的分子通常称为阿糖葡糖醛酸木聚糖(arabinoglucuronoxylan)。
水溶性木聚糖优选在主链上仅包含木糖残基或其改性体，更优选在主链上仅包含木糖残基或乙酰化木糖残基。本文中所用的术语“主链”是指残基通过β-1，4键彼此连接的最长链。当水溶性木聚糖为线型时，分子本身是主链。当水溶性木聚糖为支化时，通过β-1，4键连接的最长链是主链。用在本发明中的水溶性木聚糖的主链的数均聚合度优选为约6以上、更优选约7以上、更优选约8以上、特别优选约9以上、最优选约10以上。用在本发明中的水溶性木聚糖的主链的数均聚合度优选为约5,000以下、更优选约1,000以下、更优选约500以下、特别优选约100以下、最优选约50以下。主链的数均聚合度过高的水溶性木聚糖可能具有过低的水溶解度。
亲水基团可以键合到木糖残基的1、2、3或4位中的任意位上。亲水基团可以键合到一个木糖残基的所有四个位上，优选键合到三个以下的位上，更优选键合到两个以下的位上，最优选键合到一个位上。亲水基团可以键合到木糖聚合物的所有木糖残基上，优选仅键合到一部分木糖残基上。亲水基团的键合数量比优选为一个以上每十个木糖残基，更优选两个以上每十个木糖残基，更优选三个以上每十个木糖残基，特别优选四个以上每十个木糖残基，最优选五个以上每十个木糖残基。亲水基团的实例包括乙酰基、4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基、L-***呋喃糖残基和α-D-葡糖醛酸残基。
在本发明的一个具体实施方案中，优选另一个糖类残基键合到木糖残基的2位上的水溶性木聚糖。至于该水溶性木聚糖中的木糖残基和乙酰化木糖残基的总数与其它糖类残基的比，相对于1摩尔其它糖类残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总量优选为20摩尔以下、更优选10摩尔以下、还更优选6摩尔以下。至于木糖残基和乙酰化木糖残基的总数与其它糖类残基的比，相对于1摩尔其它糖类残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总量优选为1摩尔以上、更优选2摩尔以上、还更优选5摩尔以上。
在本发明的一个具体实施方案中，优选α-1，2-键合4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基键合到木糖残基的2位上的水溶性木聚糖。至于该水溶性木聚糖中木糖残基和乙酰化木糖残基的总数与4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基的比，相对于1摩尔4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总量优选为100摩尔以下、更优选50摩尔以下、还更优选20摩尔以下。至于木糖残基和乙酰化木糖残基的总数与4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基的比，相对于1摩尔4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总量优选为1摩尔以上、更优选5摩尔以上、还更优选9摩尔以上、还更优选10摩尔以上、还更优选14摩尔以上。
水溶性木聚糖的数均分子量优选为约1,000,000以下、更优选约500,000以下、还更优选约100,000以下、特别优选约50,000以下、最优选约20,000以下。水溶性木聚糖的数均分子量优选为约1,500以上、更优选约2,000以上、还更优选约4,000以上、特别优选约5,000以上、进一步更优选约6,000以上、最优选约10,000以上。
优选用在本发明中的水溶性木聚糖优选为源自木本植物的木聚糖。植物细胞壁部分含大量水溶性木聚糖。特别地，木材含大量水溶性木聚糖。水溶性木聚糖的结构随其所源自的植物的种类而变。已知阔叶树材所含的半纤维素的主要组分是葡糖醛酸木聚糖。阔叶树材所含的葡糖醛酸木聚糖通常由比例为10:1:6的木糖残基、4-O-甲基葡糖醛酸和乙酰基组成。已知针叶树材所含的半纤维素的主要组分是葡甘露聚糖，并且针叶树材还含葡糖醛酸木聚糖和阿糖葡糖醛酸木聚糖。应注意，葡甘露聚糖的主链包含甘露糖残基和葡萄糖残基，甘露糖残基与葡萄糖残基的比通常为3～4:1。用于本发明的水溶性木聚糖优选源自阔叶树材，更优选源自Siebold山毛榉、桦树、白杨树、榆树、山毛榉或橡树，还更优选为葡糖醛酸木聚糖。阔叶树材的半纤维素组分含有大量用于本发明的水溶性木聚糖。源自阔叶树材的水溶性木聚糖是特别有利的，因为其几乎不含阿糖残基。实际上，天然水溶性木聚糖是各种分子量不同的分子的混合物。天然水溶性木聚糖可以以含杂质的状态使用、可以作为具有宽分子量分布的分子集合使用或在高度纯化后作为具有较窄分子量分布的集合使用，只要其发挥其有利效果即可。
针叶树材、禾本科(Gramineae)的草本植物例如玉米、稻子和小麦等也含有水溶性木聚糖，尽管量很少。在源自这些植物的水溶性木聚糖中，除了4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基之外，α-L-阿糖残基以共价键结合到木糖残基上。如果α-L-阿糖残基的含量过高，则不能获得亲和性改善效果，因此，α-L-阿糖残基含量高的木聚糖对于本发明的目的而言不是优选的。从谷类(小麦和稻子)和熊竹(Sasa Veitchii)中提取的半纤维素是主要由木糖、4-O-甲基葡糖醛酸和阿糖组成的阿糖葡糖醛酸木聚糖，因此由于阿糖含量高而不同于根据本发明的水溶性木聚糖。由于这些阿糖葡糖醛酸木聚糖的阿糖含量高，因此其对谷类加工食品的非粘着性改善效果相对低。即使水溶性木聚糖源自草本植物，也可通过除去其中的至少一部分L-阿糖残基而将其用于本发明。可通过任何已知方法例如化学法或酶法除去L-阿糖残基。
在本发明的一个具体实施方案中，水溶性木聚糖优选由木糖残基或乙酰化木糖残基、阿糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。在该实施方案中，相对于所述水溶性木聚糖中的一个L-阿糖残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总数优选为约7以上、更优选约10以上、还更优选约20以上。在该实施方案中，相对于所述水溶性木聚糖中的一个L-阿糖残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总数优选为约100以下、更优选约60以下、还更优选约40以下。
水溶性木聚糖例如从木材中通过已知方法纯化而来。用于水溶性木聚糖的纯化方法包括例如用约10％氢氧化钾溶液提取作为原料的脱木质素木材的方法。还可以通过如下步骤获得水溶性木聚糖：使由木材制备的粉状纤维素分散于水中，依次通过滤纸、0.45μm过滤器和0.2μm过滤器过滤溶液，然后干燥所得的滤液。
至于用在本发明中的水溶性木聚糖的木糖残基与L-阿糖残基的比，相对于1摩尔L-阿糖残基，木糖残基的比优选为7摩尔以上、更优选10摩尔以上、还更优选20摩尔以上。木糖残基与1摩尔L-阿糖残基的比没有具体上限，相对于1摩尔L-阿糖残基，木糖残基的比为例如100个残基以下、60个残基以下、40个残基以下等。
在本发明的一个特别优选的实施方案中，水溶性木聚糖优选不含L-阿糖残基。该水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。在该实施方案中，相对于水溶性木聚糖中的1个4-O-甲基葡糖醛酸残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总比例优选为约1以上、更优选约5以上、更优选约9以上、更优选约10以上、还更优选约14以上。在该实施方案中，相对于水溶性木聚糖中的1个4-O-甲基葡糖醛酸残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总数优选为约100以下、更优选约50以下、更优选约20以下。
(2.难溶性或不溶性物质)
本发明的一个目的是改善难溶性或不溶性物质的表面对溶剂的亲和性。
本文中所用的术语“难溶性”是指物质的一种性质，其中仅有少量该物质可溶于溶剂。例如，“难溶性”是指在室温(约20℃)下1升溶剂中仅可溶小于例如约10g的所述物质。术语“水难溶性”是指在室温(约20℃)下1升水中仅可溶小于例如约10g的所述物质。
本文中所用的术语“不溶性”是指物质的一种性质，其中该物质几乎不可溶于溶剂。例如，“不溶性”是指在室温(约20℃)下1升溶剂中仅可溶小于例如约1.0g所述物质。术语“水不溶性”是指在室温(约20℃)下1升水中仅可溶小于例如约1.0g所述物质。
难溶性或不溶性物质可优选为分子物质。术语“分子物质”是指以分子单位形式存在而当进一步分割时失去物质性质的物质。物质例如金属不包括在分子物质之内。通常，分子物质的分子中的原子间的所有键都是共价键。
难溶性或不溶性物质可以为各种形式，例如颗粒(例如熟米饭)、物质团块(例如面条)等。
难溶或不溶这样的物质的溶剂优选为可溶解水溶性木聚糖的溶剂，更优选在室温(约20℃)下每1升溶剂可溶解约10g以上水溶性木聚糖的溶剂。这样的溶剂优选为水和可与水混溶的任何有机溶剂，最优选水。所述有机溶剂的实例包括甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙腈、丙腈、四氢呋喃、1，4-二噁烷、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、γ-丁内酯、碳酸亚丙酯、环丁砜、硝基甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基砜、N-甲基吡咯烷酮、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷。
该物质优选难溶于水或不溶于水，更优选难溶于水。
难溶性或不溶性物质的实例包括碳化合物、药物、食品成分和着色剂。如本文中所用的，碳化合物是指通过共价键使多个碳原子中的每一个结合而形成化合物的那些。
所述碳化合物的实例包括碳纳米管和富勒烯。所述碳纳米管可以是单层碳纳米管或多层碳纳米管。
碳纳米管是指碳的同素异形体，其中多个碳原子彼此结合成筒形。任何碳纳米管均可用作所述碳纳米管。碳纳米管的实例包括单层碳纳米管和多层碳纳米管及其卷绕衍生物(coiled derivative)。单层碳纳米管是由石墨形成的碳原子以单层排列的碳纳米管，而多层碳纳米管是由石墨形成的碳原子以两个以上同心层排列的碳纳米管。用在本发明中的碳纳米管可以是多层或单层碳纳米管，但更优选单层碳纳米管。也可以使用一端闭合的碳纳米管形式的碳纳米角(carbon nanohorn)、头部有开口的杯状纳米碳物质或两端有开口的碳纳米管。
所述碳纳米管可以是具有任意直径(即外径)的那些。碳纳米管的直径优选为约0.4nm以上、更优选约0.5nm以上、更优选约0.6nm以上、更优选约1.0nm以上、最优选约1.2nm以上。碳纳米管的直径优选为约100nm以下、更优选约60nm以下、还更优选约40nm以下、还更优选约30nm以下、还更优选约20nm以下、还更优选约10nm以下、还更优选5nm以下、还更优选约4nm以下、还更优选约3nm以下、还更优选约2nm以下、最优选约1.5nm以下。
特别地，在单层碳纳米管情况下，其直径优选为约0.4nm以上、更优选约0.5nm以上、还更优选约0.6nm以上、还更优选约1.0nm以上、最优选约1.2nm以上。在单层碳纳米管情况下，其直径优选为约5nm以下、更优选约4nm以下、还更优选约3nm以下、还更优选约2nm以下、最优选约1.5nm以下。
特别地，在多层碳纳米管情况下，其直径优选为约1nm以上、更优选约2nm以上、还更优选约3nm以上、还更优选约4nm以上、还更优选约5nm以上、还更优选约10nm以上、还更优选约20nm以上、还更优选约30nm以上、还更优选约40nm以上、最优选约60nm以上。在多层碳纳米管情况下，其直径优选为约100nm以下、更优选约60nm以下、还更优选约40nm以下、还更优选约30nm以下、还更优选约20nm以下、最优选约10nm以下。如本文中所用的，多层纳米管的直径是指最外层的碳纳米管的直径。
所述碳纳米管可以是具有任意长度(即轴向长度)的那些。碳纳米管的长度优选为约0.6μm以上、更优选约1μm以上、还更优选约2μm以上、最优选约3μm以上。碳纳米管的长度优选为约1,000μm以下、更优选约500μm以下、还更优选约200μm以下、还更优选约100μm以下、还更优选约50μm以下、还更优选约20μm以下、还更优选约15μm以下、还更优选约10μm以下、最优选约5μm以下。
用在本发明中的碳纳米管可以是市售产品，也可以是通过本领域已知的任何方法制造的产品。碳纳米管例如可购自Shenzhen NanotechPort Co.，Ltd.、CARBON NANOTEHCNOLOGIES INC.、SESRESEARCH、Showa Denko K.K.等。
制造碳纳米管的方法的实例包括二氧化碳的催化氢还原、电弧放电法(参见例如C.Journet等人，Nature(London)，388(1997)，756)、激光烧蚀法(参见例如A.G.Rinzler等人，Appl.Phys.A，1998，67，29)、CVD法、气相生长法、通过在铁催化剂存在下在高温高压下使一氧化碳反应在气相中使纳米管生长的HiPco法(参见例如P.Nikolaev等人，Chem.Phys.Lett.，1999，313，91)等。
碳纳米管可以是未纯化的那些，或者作为替代方案，可以是通过清洗、离心分离、过滤、氧化、色谱等纯化的那些。优选纯化的碳纳米管。待使用的碳纳米管的纯度可以是任意的，但优选为约5％以上、更优选约10％以上、还更优选约20％以上、还更优选约30％以上、还更优选约40％以上、还更优选约50％以上、还更优选约60％以上、还更优选约70％以上、还更优选约80％以上、还更优选约90％以上、最优选约95％以上。碳纳米管的纯度越高，越容易发挥其固有功能。应注意，本文中所用的碳纳米管的纯度不是指具有特定分子量的一种碳纳米管的纯度，而是指碳纳米管的总体纯度。也就是说，当碳纳米管粉末由30wt％具有特定分子量A的碳纳米管和70wt％具有特定分子量B的碳纳米管组成时，该粉末的纯度为100％。当然，待使用的碳纳米管可以针对特定直径、特定长度、特定结构(单层或多层)等而选择的那些。
用在本发明中的碳纳米管可以是在球形粉碎机例如球磨机、振动磨机、砂磨机和滚磨机中粉碎的那些，或者是通过化学处理或物理处理短切的那些。
富勒烯是由以六边形和五边形排列的sp2杂化碳形成的闭合笼状分子。富勒烯(例如C60或C70)首次是作为通过蒸发的碳冷凝产生的闭合球笼而得到确认。富勒烯中碳数通常为60～120，特别地，已经证实了碳数为60、70、76、78、82、84、90、94或96的那些以及碳数更大的那些。这些富勒烯可单独或作为混合物使用。
用在本发明中的富勒烯可以是市售的那些或通过本领域中任何已知方法制备的那些。富勒烯例如由Frontier Carbon Corporation出售。
药物是指用作药品的化合物或含有所述化合物的药物制剂。所述药物的实例包括类皮质激素、雄激素、***、孕激素、质子泵抑制剂、5-HT1拮抗剂、交感神经阻滞剂、拟交感神经药、抗胆碱激动剂、镇静剂、抗焦虑药、解毒药、止痛药、钙拮抗剂、抗呕剂、垂体下丘脑激素、抗帕金森病药物、抗组胺剂、血管紧张素II拮抗剂、利多卡因、***、神经醌拮抗剂等。
食品成分是指用在食品中的任何物质。应注意，为方便起见，在本说明书中着色剂不包括在食品成分内。所述食品成分的实例包括可添加到食品中的生物活性物质、碳化合物(碳水化合物和纤维)、脂质、蛋白质、无机物、食用纤维等。可添加到食品中的生物活性物质的实例包括多酚(例如儿茶素、鞣酸、乌龙茶多酚、绿原酸、可可糊(cacao mass)多酚、类黄酮(例如花色苷(anthocyanin)、橙皮苷、新橙皮苷、芸香苷、柚皮苷、槲皮苷、异黄酮和柚皮素))、生物碱(例如辣椒素)、酸(例如乙酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸、富马酸、酒石酸和己二酸)、维生素(维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素C、维生素D、维生素E、烟酸、烟酸酰胺和泛酸)等。所述生物活性物质优选为儿茶素、鞣酸、可可糊多酚、橙皮苷、新橙皮苷、芸香苷或异黄酮，最优选儿茶素。
着色剂是指添加来为制品(例如食品或模塑材料等)着色的添加剂。可使用分为颜料和染料的那些着色剂。着色剂的实例包括栀子着色剂、红花着色剂、姜黄着色剂、红曲着色剂、胡萝卜素、胭脂着色剂、辣椒着色剂、盐生杜氏藻(dunaliella)着色剂、棕榈油着色剂、檀香木着色剂、beat red、胭脂虫着色剂、紫胶着色剂、紫苏着色剂、红球甘蓝着色剂、萝卜红着色剂、紫甘薯着色剂、紫玉米着色剂、葡萄皮着色剂、葡萄汁着色剂、蓝莓着色剂、接骨木果着色剂、叶绿素、螺旋藻着色剂、可可着色剂、罗望子着色剂、柿子着色剂、高粱着色剂、碳黑着色剂、茜草着色剂、博伊森莓着色剂、木槿着色剂、洋葱着色剂以及合成食品着色剂(食品黄4号、食品黄5号、食品红2号、食品红3号、食品红40号、食品红102号、食品红104号、食品红105号、食品红106号、食品蓝1号和食品蓝2号)。所述着色剂可以是可食用的或不可食用的。
(3.溶剂)
用在本发明方法中的溶剂包括那些能够溶解水溶性木聚糖的溶剂。所述溶剂优选为水或可与水混溶的任何有机溶剂，最优选水。所述有机溶剂的实例包括甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙腈、丙腈、四氢呋喃、1，4-二噁烷、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、γ-丁内酯、碳酸亚丙酯、环丁砜、硝基甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基砜、N-甲基吡咯烷酮、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷。
在水和有机溶剂混合的情况下，全部溶剂中水的比例优选为约50体积％以上、优选约60体积％以上、优选约70体积％以上、优选约80体积％以上、优选约90体积％以上、最优选约95体积％以上。与水混合的有机溶剂可以是一种或两种以上。考虑到对环境和有机体的影响，溶剂优选为水或主要由水组成。术语“主要由水组成”是指约80体积％以上的溶剂是水。
(4.改善物质表面对溶剂亲和性的方法)
本发明的方法是一种改善物质表面对溶剂亲和性的方法。本发明方法包括使物质表面与水溶性木聚糖和溶剂接触。虽然详细理论尚不清楚，但是水溶性木聚糖在难溶性或不溶性物质的表面和溶剂之间起作用，以改善难溶性或不溶性物质表面对溶剂的亲和性。
在难溶性或不溶性物质是分子物质的情况下，该物质通过使所述物质表面与水溶性木聚糖和溶剂接触的步骤而在该溶剂中增溶。因此，在这种情况下，可将本发明方法称为用于使物质增溶的方法。术语“增溶”是指难溶性或不溶性物质变得可溶或表现出与可溶性物质的行为相同的行为。当难溶性或不溶性物质增溶时，获得所述物质溶解在所述溶剂中的溶液。该溶液可以以其原始浓度使用或可以在浓缩或稀释后使用。例如，在制备难溶性或不溶性物质的溶液之后，可以浓缩该溶液以制备浓溶液。
在一个实施方案中，本发明方法包括对难溶性或不溶性物质(例如碳纳米管)、水溶性木聚糖和溶剂的混合物施加超声波。
在另一个实施方案中，本发明方法的接触步骤包括将难溶性或不溶性物质(例如碳纳米管)加入到包含水溶性木聚糖和溶剂的溶液中。
在另一个实施方案中，在本发明方法中，在将添加的水溶性木聚糖和难溶性或不溶性物质(例如碳纳米管)混合之后，将溶剂加入其中以获得混合物。在该混合物中，水溶性木聚糖、该物质和溶剂彼此接触。
用在本发明方法中的水溶性木聚糖如上述“1.水溶性木聚糖”所述；难溶性或不溶性物质如上述“2.难溶性或不溶性物质”所述；溶剂如上述“3.溶剂”所述。
将描述制备均匀地溶解了碳纳米管(作为难溶性或不溶性物质的一个实例)的溶液的一个实例。至于其它难溶性或不溶性物质，可以以相同方式进行该程序。
可通过将水溶性木聚糖加到溶剂中来制备水溶性木聚糖溶液。水溶性木聚糖溶液中水溶性木聚糖的浓度可任意设置，只要水溶性木聚糖可溶即可。水溶性木聚糖的加入量是使得所得溶液中水溶性木聚糖的浓度优选为约0.05wt％以上、更优选约0.1wt％以上、还更优选约0.2wt％以上的那些。溶液中水溶性木聚糖的浓度优选为约5wt％以下、更优选约2wt％以下、更优选约1.5wt％以下、更优选约1wt％以下。例如，优选为使浓度范围为约1wt％以下的量。如果水溶性木聚糖的浓度过高，则碳纳米管的溶解量可能降低。如果水溶性木聚糖的浓度过低，则碳纳米管的溶解量可能过少。
然后，将碳纳米管加到含有水溶性木聚糖的溶液中，以获得混合物。所加的碳纳米管优选为粉末形式。碳纳米管的加入量可任意设置，只要该量大于通过根据本发明方法可溶的碳纳米管的量即可。相对于100重量份溶液，碳纳米管的加入量例如可为约0.1重量份以上、约0.2重量份以上、约0.5重量份以上、约1重量份以上或约5重量份以上。相对于100重量份溶液，碳纳米管的加入量例如可为约10重量份以下、约7.5重量份以下、约5重量份以下、约3重量份以下或约1重量份以下。
在用富勒烯替代碳纳米管的情况下，富勒烯的加入量可任意设置，只要该量大于通过本发明方法可溶的富勒烯的量即可。相对于100重量份溶液，富勒烯的加入量例如可以为约0.1重量份以上、约0.2重量份以上、约0.5重量份以上、约1重量份以上或约5重量份以上。相对于100重量份溶液，富勒烯的加入量例如可以为约10重量份以下、约7.5重量份以下、约5重量份以下、约3重量份以下或约1重量份以下。
在用药物替代碳纳米管的情况下，药物的加入量可任意设置，只要该量大于通过本发明方法可溶的药物的量即可。相对于100重量份溶液，药物的加入量例如可以为约0.1重量份以上、约0.2重量份以上、约0.5重量份以上、约1重量份以上或约5重量份以上。相对于100重量份溶液，药物的加入量例如可以为约10重量份以下、约7.5重量份以下、约5重量份以下、约3重量份以下或约1重量份以下。
在用食品成分替代碳纳米管的情况下，食品成分的加入量可任意设置，只要该量大于通过本发明方法可溶的食品成分的量即可。相对于100重量份溶液，食品成分的加入量例如可以为约0.1重量份以上、约0.2重量份以上、约0.5重量份以上、约1重量份以上或约5重量份以上。相对于100重量份溶液，食品成分的加入量例如可以为约10重量份以下、约7.5重量份以下、约5重量份以下、约3重量份以下或约1重量份以下。
在用着色剂替代碳纳米管的情况下，着色剂的加入量可任意设置，只要该量大于通过本发明方法可溶的着色剂的量即可。相对于100重量份溶液，着色剂的加入量例如可以为约0.1重量份以上、约0.2重量份以上、约0.5重量份以上、约1重量份以上或约5重量份以上。相对于100重量份溶液，着色剂的加入量例如可以为约10重量份以下、约7.5重量份以下、约5重量份以下、约3重量份以下或约1重量份以下。
作为替代方案，水溶性木聚糖和碳纳米管可以预先混合，然后将溶剂加到其中，以获得混合物。作为替代方案，这些物质可通过其它机械装置彻底混合。
然后，对所得混合物施加超声波以溶解碳纳米管。就例如施加超声波的方法、频率和时间的条件而言，对施加超声波的方法没有具体限制，只要该方法可使碳纳米管均匀溶解在水溶性木聚糖溶液中即可。施加超声波时的温度和压力是使含有水溶性木聚糖和碳纳米管的溶液保持为液态的那些条件。例如，将含有水溶性木聚糖和碳纳米管的溶液置于玻璃容器中，并采用浴型超声波仪，在室温下对其施加超声波。例如，超声波振荡器的额定输出功率优选为每超声波振荡器单位底面积约0.1W/cm2以上、更优选约0.2W/cm2以上、更优选约0.3W/cm2以上、更优选约10W/cm2以上、更优选约50W/cm2以上、最优选约100W/cm2以上。超声波振荡器的额定输出功率优选为每超声波振荡器单位底面积约1500W/cm2以下、更优选约750W/cm2以下、更优选约500W/cm2以下、最优选约300W/cm2以下。振荡频率优选为约10KHz以上、更优选约15KHz以上、最优选约20KHz以上。所用的振荡频率优选为20～50KHz。振幅优选为约20μm以上、最优选约30μm以上。振幅优选为约40μm以下。此外，施加超声波的时间优选为约1分钟到约3小时、更优选约3分钟到约30分钟。在施加超声波过程中、之前或之后，可使用搅拌机例如Vortex混合器、匀化器、螺旋式混合器、行星混合器、分散器、混合式混合器等。混合物的温度可以是任意温度，只要在该温度下待溶物质不分解、不变性并且溶剂不过多蒸发即可。由于碳纳米管和富勒烯是高度耐热的，因此在待溶物质为碳纳米管或富勒烯或同等耐热的物质的情况下，混合物的温度例如为约5℃以上、优选约10℃以上、更优选约15℃以上、更优选约20℃以上、最优选约25℃以上。混合物的温度例如为约100℃以下、优选约90℃以下、更优选约80℃以下、更优选约70℃以下、最优选约60℃以下。在待溶物质为不耐热物质(例如药物、食品成分、着色剂等)的情况下，混合物的温度例如为约5℃以上、优选为约10℃以上、更优选约15℃以上、更优选约20℃以上、最优选约25℃以上。混合物的温度例如为约80℃以下、优选为约70℃以下、更优选约60℃以下、还更优选约50℃以下、最优选约40℃以下。
施加超声波后，通过过滤、离心分离等除去溶液中包括未溶解的碳纳米管在内的固体物质，以获得碳纳米管均匀溶解的溶液。施加超声波后从溶液中除去未溶解的固体物质的方法可以是通过过滤器过滤、离心分离等，并且没有具体限制，只要可实现已溶解的碳纳米管和未溶解的固体物质之间的分离即可。在通过过滤器过滤的情况下，使用具有允许已溶解的碳纳米管通过但不允许未溶解的固体物质通过的孔径的过滤器。优选使用孔径为1μm到约几百μm的过滤器。在离心分离的情况下，选择使已溶解的碳纳米管保持在上清液中而使未溶解的固体物质沉淀的条件。优选施加相当于1,000-4,000xg的离心力5-30分钟以进行分离。这样，获得均匀地溶解了碳纳米管的溶液。
通过如下步骤来证实碳纳米管均匀地溶解在溶液中：通过离心分离等回收碳纳米管溶液中的碳纳米管，通过用溶剂清洗来除去存在的过量水溶性木聚糖，然后使用原子力显微镜。在如下实施例1-1和1-2中描述更具体的方法的一个实例。
例如可通过如下步骤测量溶解在溶液中的碳纳米管的量：通过在70,000xg下离心分离15分钟来回收碳纳米管，并称量其重量。作为替代方案，如文献″Chem.Commun.″，P.193(2001)中所描述的，碳纳米管的浓度与500nm处的吸光度具有相当高的相关性，而水溶性木聚糖在该波长处几乎不吸收。因此，可通过测量溶液在500nm处的吸光度容易地确定碳纳米管的浓度，除非该溶液含有任何其它在约500nm处有吸收的物质。在难溶性或不溶性物质为其它物质的情况下，可以根据所述物质适当地选择测量该物质在溶液中的浓度的方法，
溶液中碳纳米管的浓度可任意设置，只要碳纳米管可溶解即可。溶液中碳纳米管的浓度优选为约30mg/L(约0.003wt％)以上、更优选约50mg/L(约0.005wt％)以上、还更优选约100mg/L(约0.01wt％)以上、还更优选约150mg/L(约0.015wt％)以上、还更优选约300mg/L(约0.03wt％)以上、还更优选约400mg/L(约0.04wt％)以上、还更优选约500mg/L(约0.05wt％)以上、还更优选约600mg/L(约0.06wt％)以上、还更优选约700mg/L(约0.07wt％)以上、最优选约800mg/L(约0.08wt％)以上。在某些情况下，溶液中碳纳米管的浓度优选为约1g/L(约0.1wt％)以上、约2g/L(约0.2wt％)以上、约3g/L(约0.3wt％)以上、约4g/L(约0.4wt％)以上或约5g/L(约0.5wt％)以上。本发明溶液中所含的碳纳米管的浓度没有上限，只要碳纳米管可溶即可，但通常为约100g/L(约10.0t％)以下、约70g/L(约7.0wt％)以下、约50g/L(约5.0wt％)以下、约40g/L(约4.0wt％)以下、约30g/L(约3.0wt％)以下、约20g/L(约2.0wt％)以下、约15g/L(约1.5wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约5g/L(约0.5wt％)以下、约2g/L(约0.2wt％)以下或约1g/L(约0.1wt％)以下。
溶液中富勒烯的浓度可任意设置，只要富勒烯可溶解即可。溶液中富勒烯的浓度优选为约30mg/L(约0.003wt％)以上、更优选约50mg/L(约0.005wt％)以上、还更优选约100mg/L(约0.01wt％)以上、还更优选约150mg/L(约0.015wt％)以上、还更优选约300mg/L(约0.03wt％)以上、还更优选约400mg/L(约0.04wt％)以上、还更优选约500mg/L(约0.05wt％)以上、还更优选约600mg/L(约0.06wt％)以上、还更优选约700mg/L(约0.07wt％)以上、最优选约800mg/L(约0.08wt％)以上。在某些情况下，溶液中富勒烯的浓度优选为约1g/L(约0.1wt％)以上、约2g/L(约0.2wt％)以上、约3g/L(约0.3wt％)以上、约4g/L(约0.4wt％)以上或约5g/L(约0.5wt％)以上。本发明溶液中所含的富勒烯的浓度没有上限，只要富勒烯可溶即可，但通常为约100g/L(约10.0wt％)以下、约70g/L(约7.0wt％)以下、约50g/L(约5.0wt％)以下、约40g/L(约4.0wt％)以下、约30g/L(约3.0wt％)以下、约20g/L(约2.0wt％)以下、约15g/L(约1.5wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约5g/L(约0.5wt％)以下、约2g/L(约0.2wt％)以下或约1g/L(约0.1wt％)以下。
溶液中药物的浓度可任意设置，只要药物可溶解即可。溶液中药物的浓度优选为约30mg/L(约0.003wt％)以上、更优选约50mg/L(约0.005wt％)以上、还更优选约100mg/L(约0.01wt％)以上、还更优选约150mg/L(约0.015wt％)以上、还更优选约300mg/L(约0.03wt％)以上、还更优选约400mg/L(约0.04wt％)以上、还更优选约500mg/L(约0.05wt％)以上、还更优选约600mg/L(约0.06wt％)以上、还更优选约700mg/L(约0.07wt％)以上、最优选约800mg/L(约0.08wt％)以上。在某些情况下，溶液中药物的浓度优选为约1g/L(约0.1wt％)以上、约2g/L(约0.2wt％)以上、约3g/L(约0.3wt％)以上、约4g/L(约0.4wt％)以上或约5g/L(约0.5wt％)以上。本发明溶液中所含的药物的浓度没有上限，只要药物可溶即可，但通常为约100g/L(约10.0wt％)以下、约70g/L(约7.0wt％)以下、约50g/L(约5.0wt％)以下、约40g/L(约4.0wt％)以下、约30g/L(约3.0wt％)以下、约20g/L(约2.0wt％)以下、约15g/L(约1.5wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约5g/L(约0.5wt％)以下、约2g/L(约0.2wt％)以下或约1g/L(约0.1wt％)以下。
溶液中食品成分的浓度可任意设置，只要食品成分可溶解即可。溶液中食品成分的浓度优选为约30mg/L(约0.003wt％)以上、更优选约50mg/L(约0.005wt％)以上、还更优选约100mg/L(约0.01wt％)以上、还更优选约150mg/L(约0.015wt％)以上、还更优选约300mg/L(约0.03wt％)以上、还更优选约400mg/L(约0.04wt％)以上、还更优选约500mg/L(约0.05wt％)以上、还更优选约600mg/L(约0.06wt％)以上、还更优选约700mg/L(约0.07wt％)以上、最优选约800mg/L(约0.08wt％)以上。在某些情况下，溶液中食品成分的浓度优选为约1g/L(约0.1wt％)以上、约2g/L(约0.2wt％)以上、约3g/L(约0.3wt％)以上、约4g/L(约0.4wt％)以上或约5g/L(约0.5wt％)以上。本发明溶液中所含的食品成分的浓度没有上限，只要食品成分可溶即可，但通常为约100g/L(约10.0wt％)以下、约70g/L(约7.0wt％)以下、约50g/L(约5.0wt％)以下、约40g/L(约4.0wt％)以下、约30g/L(约3.0wt％)以下、约20g/L(约2.0wt％)以下、约15g/L(约1.5wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约5g/L(约0.5wt％)以下、约2g/L(约0.2wt％)以下或约1g/L(约0.1wt％)以下。
溶液中着色剂的浓度可任意设置，只要着色剂可溶解即可。溶液中着色剂的浓度优选为约30mg/L(约0.003wt％)以上、更优选约50mg/L(约0.005wt％)以上、还更优选约100mg/L(约0.01wt％)以上、还更优选约150mg/L(约0.015wt％)以上、还更优选约300mg/L(约0.03wt％)以上、还更优选约400mg/L(约0.04wt％)以上、还更优选约500mg/L(约0.05wt％)以上、还更优选约600mg/L(约0.06wt％)以上、还更优选约700mg/L(约0.07wt％)以上、最优选约800mg/L(约0.08wt％)以上。在某些情况下，溶液中着色剂的浓度优选为约1g/L(约0.1wt％)以上、约2g/L(约0.2wt％)以上、约3g/L(约0.3wt％)以上、约4g/L(约0.4wt％)以上或约5g/L(约0.5wt％)以上。本发明溶液中所含的着色剂的浓度没有上限，只要着色剂可溶即可，但通常为约100g/L(约10.0wt％)以下、约70g/L(约7.0wt％)以下、约50g/L(约5.0wt％)以下、约40g/L(约4.0wt％)以下、约30g/L(约3.0wt％)以下、约20g/L(约2.0wt％)以下、约15g/L(约1.5wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约5g/L(约0.5wt％)以下、约2g/L(约0.2wt％)以下或约1g/L(约0.1wt％)以下。
本文中所用的溶解度是在20℃下所测的溶解度。
在一个优选实施方案中，将本发明方法用在食品领域中。例如，在难溶性或不溶性物质为谷类加工食品的情况下，通过本发明改善谷类加工食品表面对溶剂的亲和性。谷类加工食品的实例包括熟米饭和面条。当谷类加工食品表面对溶剂的亲和性得到改善时，谷类加工食品的非粘着性得到改善。因此，通过使物质表面与水溶性木聚糖和溶剂接触的步骤，谷类加工食品的非粘着性得到改善。
本文中所用的术语“谷类加工食品”是指主要原料选自诸如稻子、小麦、荞麦、小米(fox millet)、稷子(Japanese millet)和玉米的食品，包括未熟制时不适于食用的食品、未进行调味等但由于已进行部分熟制而可食用的食品以及已熟制食品。所述谷类加工食品优选为已熟制食品。
如本文中所用的，在谷类加工食品中，未熟制时不适于食用的食品称为未熟制谷类食品。未熟制谷类食品的实例包括以碳水化合物作为主要成分的食品以及含有以碳水化合物作为主要成分的部分的食品。这样的食品的实例包括米、发酵面团、乌冬面(Japanese wheat noodle)团(包括生面和干面)、拉面(Japanese vermicelli)面团(包括生面和干面)、中式面条面团(包括生面和干面)、荞麦面面团(包括生面和干面)、通心面(包括生通心面和干通心面)、意大利式细面(包括生面和干面)、未熟制的面疙瘩、未熟制的烧卖、未熟制的点心等。所述未熟制谷类食品可处于生、干或冷冻状态。
如本文中所用的，术语“熟制”是指加热未熟制谷类食品以使所述未熟制的谷类食品处于可食用状态。可根据待熟制的未熟制谷类食品和本领域熟知的方法进行这样的熟制。
如本文中所用的，术语“熟制期间”是指从开始加热谷类食品到加热终止时的时间段。
如本文中所用的，在谷类加工食品中，未进行调味等但由于已进行部分熟制而可食用的谷类加工食品称为半熟制食品。半熟制食品的实例包括处于煮熟的面、高温杀菌面(retort noodle)或煮熟并冷冻面状态下的乌冬面、拉面、中式面条和荞麦面；高温杀菌熟米饭(retort cookedrice)；冷冻米饭等。所述半熟制谷类食品优选为高温杀菌熟米饭。
如本文中所用的，在谷类加工食品中，可直接食用的已熟制谷类加工食品称为已熟制谷类食品。已熟制谷类食品的实例包括米饭、面包、乌冬面、拉面、中式面条、荞麦面、通心面、意大利式细面、面疙瘩、烧卖、点心等。已熟制谷类食品优选为熟米饭。术语“已熟制”表示已对食品进行烹调过程的加热过程以使所述食品可直接食用。
通过采用本发明方法，改善谷类加工食品表面对溶剂的亲和性，从而改善食品的非粘着性。例如通过如下步骤对食品的非粘着性改善与否进行评价：测量通过将用在本发明中的水溶性木聚糖加入其中而获得的食品样品的压缩应力以及未添加所述水溶性木聚糖的食品样品的压缩应力，然后比较所述样品的压缩应力。如果与未添加水溶性木聚糖的样品的压缩应力相比，添加了水溶性木聚糖的样品的压缩应力降低，那么可以说明通过添加改善了非粘着性。
可以通过本领域中的任何已知方法例如直接撒、以分散于粉末(例如糖和食盐)中的形式喷射以及以溶解于液体(例如水和浓肉汤(soupstock))中的形式浸渍或喷射而将水溶性木聚糖加入到谷类加工食品中。加入方法可以是将所用水溶性木聚糖一次全部加入食品中，也可以是按小份逐次加入水溶性木聚糖。加入水溶性木聚糖的时机可以在谷类加工食品熟制前、熟制期间或熟制后。在添加过程之中或之后，优选根据需要进行搅拌，并且水溶性木聚糖与全部食材表面均匀接触。
可在谷类加工食品粘着之前或之后进行添加步骤。在食品粘着后添加水溶性木聚糖的情况下，优选将水溶性木聚糖溶于溶剂(例如水)、然后加入。如果在谷类加工食品表面上的淀粉转化成β-淀粉之前进行添加步骤，则水溶性木聚糖的非粘着性改善效果的发挥与停止加热到添加步骤经过的时间以及添加时间点时的温度条件无关。
在将水溶性木聚糖加入到谷类加工食品的情况下，相对于100重量份谷类加工食品，水溶性木聚糖的加入量通常为约0.5重量份到约20重量份、优选为约1.0重量份到约10重量份、更优选约1.0重量份到约5.0重量份。当水溶性木聚糖的加入量少于0.5重量份时，在某些情况下难以获得非粘着性改善效果，当加入量超过20重量份时，在某些情况下所得的谷类食品会出现问题例如在其上形成粘性或粉末状表面。
(5.含有添加的水溶性木聚糖、难溶性或不溶性物质和溶剂的溶液)
本发明的溶液含有添加的水溶性木聚糖、难溶性或不溶性物质和溶剂。本发明溶液中所含的难溶性或不溶性物质是分子物质。
添加的水溶性木聚糖在溶液中的浓度可任意设置，只要水溶性木聚糖可溶即可。溶液中水溶性木聚糖的浓度优选为约0.05wt％以上、更优选约0.1wt％以上、还更优选约0.2wt％以上。溶液中水溶性木聚糖的浓度优选为约5wt％以下、更优选约2wt％以下、更优选约1.5wt％以下、更优选约1wt％以下。如果溶液中水溶性木聚糖的浓度过高，则在某些情况下难溶性或不溶性物质的溶解量降低。如果溶液中水溶性木聚糖的浓度过低，则在某些情况下难溶性或不溶性物质的溶解量小。
本发明溶液中所含的水溶性木聚糖如上述“1.水溶性木聚糖”所述；难溶性或不溶性物质如上述“2.难溶性或不溶性物质”所述；溶剂如上述“3.溶剂”所述。
溶液中碳纳米管的浓度可任意设置，只要碳纳米管可溶解即可。溶液中碳纳米管的浓度优选为约30mg/L(约0.003wt％)以上、更优选约50mg/L(约0.005wt％)以上、还更优选约100mg/L(约0.01wt％)以上、还更优选约150mg/L(约0.015wt％)以上、还更优选约300mg/L(约0.03wt％)以上、还更优选约400mg/L(约0.04wt％)以上、还更优选约500mg/L(约0.05wt％)以上、还更优选约600mg/L(约0.06wt％)以上、还更优选约700mg/L(约0.07wt％)以上、最优选约800mg/L(约0.08wt％)以上。在某些情况下，溶液中碳纳米管的浓度优选为约1g/L(约0.1wt％)以上、约2g/L(约0.2wt％)以上、约3g/L(约0.3wt％)以上、约4g/L(约0.4wt％)以上或约5g/L(约0.5wt％)以上。本发明溶液中所含的碳纳米管的浓度没有上限，只要碳纳米管可溶即可，但通常为约100g/L(约10.0wt％)以下、约70g/L(约7.0wt％)以下、约50g/L(约5.0wt％)以下、约40g/L(约4.0wt％)以下、约30g/L(约3.0wt％)以下、约20g/L(约2.0wt％)以下、约15g/L(约1.5wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约5g/L(约0.5wt％)以下、约2g/L(约0.2wt％)以下或约1g/L(约0.1wt％)以下。
溶液中富勒烯的浓度可任意设置，只要富勒烯可溶解即可。溶液中富勒烯的浓度优选为约30mg/L(约0.003wt％)以上、更优选约50mg/L(约0.005wt％)以上、还更优选约100mg/L(约0.01wt％)以上、还更优选约150mg/L(约0.015wt％)以上、还更优选约300mg/L(约0.03wt％)以上、还更优选约400mg/L(约0.04wt％)以上、还更优选约500mg/L(约0.05wt％)以上、还更优选约600mg/L(约0.06wt％)以上、还更优选约700mg/L(约0.07wt％)以上、最优选约800mg/L(约0.08wt％)以上。在某些情况下，溶液中富勒烯的浓度优选为约1g/L(约0.1wt％)以上、约2g/L(约0.2wt％)以上、约3g/L(约0.3wt％)以上、约4g/L(约0.4wt％)以上或约5g/L(约0.5wt％)以上。本发明溶液中所含的富勒烯的浓度没有上限，只要富勒烯可溶即可，但通常为约100g/L(约10.0wt％)以下、约70g/L(约7.0wt％)以下、约50g/L(约5.0wt％)以下、约40g/L(约4.0wt％)以下、约30g/L(约3.0wt％)以下、约20g/L(约2.0wt％)以下、约15g/L(约1.5wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约5g/L(约0.5wt％)以下、约2g/L(约0.2wt％)以下或约1g/L(约0.1wt％)以下。
溶液中药物的浓度可任意设置，只要药物可溶解即可。溶液中药物的浓度优选为约30mg/L(约0.003wt％)以上、更优选约50mg/L(约0.005wt％)以上、还更优选约100mg/L(约0.01wt％)以上、还更优选约150mg/L(约0.015wt％)以上、还更优选约300mg/L(约0.03wt％)以上、还更优选约400mg/L(约0.04wt％)以上、还更优选约500mg/L(约0.05wt％)以上、还更优选约600mg/L(约0.06wt％)以上、还更优选约700mg/L(约0.07wt％)以上、最优选约800mg/L(约0.08wt％)以上。在某些情况下，溶液中药物的浓度优选为约1g/L(约0.1wt％)以上、约2g/L(约0.2wt％)以上、约3g/L(约0.3wt％)以上、约4g/L(约0.4wt％)以上或约5g/L(约0.5wt％)以上。本发明溶液中所含的药物的浓度没有上限，只要药物可溶即可，但通常为约100g/L(约10.0wt％)以下、约70g/L(约7.0wt％)以下、约50g/L(约5.0wt％)以下、约40g/L(约4.0wt％)以下、约30g/L(约3.0wt％)以下、约20g/L(约2.0wt％)以下、约15g/L(约1.5wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约5g/L(约0.5wt％)以下、约2g/L(约0.2wt％)以下或约1g/L(约0.1wt％)以下。
溶液中食品成分的浓度可任意设置，只要食品成分可溶解即可。溶液中食品成分的浓度优选为约30mg/L(约0.003wt％)以上、更优选约50mg/L(约0.005wt％)以上、还更优选约100mg/L(约0.01wt％)以上、还更优选约150mg/L(约0.015wt％)以上、还更优选约300mg/L(约0.03wt％)以上、还更优选约400mg/L(约0.04wt％)以上、还更优选约500mg/L(约0.05wt％)以上、还更优选约600mg/L(约0.06wt％)以上、还更优选约700mg/L(约0.07wt％)以上、最优选约800mg/L(约0.08wt％)以上。在某些情况下，溶液中食品成分的浓度优选为约1g/L(约0.1wt％)以上、约2g/L(约0.2wt％)以上、约3g/L(约0.3wt％)以上、约4g/L(约0.4wt％)以上或约5g/L(约0.5wt％)以上。本发明溶液中所含的食品成分的浓度没有上限，只要食品成分可溶即可，但通常为约100g/L(约10.0wt％)以下、约70g/L(约7.0wt％)以下、约50g/L(约5.0wt％)以下、约40g/L(约4.0wt％)以下、约30g/L(约3.0wt％)以下、约20g/L(约2.0wt％)以下、约15g/L(约1.5wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约5g/L(约0.5wt％)以下、约2g/L(约0.2wt％)以下或约1g/L(约0.1wt％)以下。
溶液中着色剂的浓度可任意设置，只要着色剂可溶解即可。溶液中着色剂的浓度优选为约30mg/L(约0.003wt％)以上、更优选约50mg/L(约0.005wt％)以上、还更优选约100mg/L(约0.01wt％)以上、还更优选约150mg/L(约0.015wt％)以上、还更优选约300mg/L(约0.03wt％)以上、还更优选约400mg/L(约0.04wt％)以上、还更优选约500mg/L(约0.05wt％)以上、还更优选约600mg/L(约0.06wt％)以上、还更优选约700mg/L(约0.07wt％)以上、最优选约800mg/L(约0.08wt％)以上。在某些情况下，溶液中着色剂的浓度优选为约1g/L(约0.1wt％)以上、约2g/L(约0.2wt％)以上、约3g/L(约0.3wt％)以上、约4g/L(约0.4wt％)以上或约5g/L(约0.5wt％)以上。本发明溶液中所含的着色剂的浓度没有上限，只要着色剂可溶即可，但通常为约100g/L(约10.0wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约5g/L(约0.5wt％)以下、约2g/L(约0.2wt％)以下或约1g/L(约0.1wt％)以下。
本发明溶液可包含除水溶性木聚糖和难溶性或不溶性物质之外的任何物质，只要该物质不会显著降低该难溶性或不溶性物质的溶解度即可。
根据需要，本发明的溶液还可以包含多种已知物质，例如基体(例如膜)原料、颜料、增塑剂、增溶剂、涂覆控制剂、流动性控制剂、UV吸收剂、抗氧化剂、保存稳定剂、粘附助剂以及增稠剂。基体(例如膜)原料可以是聚合物。这样的聚合物的实例包括聚乙烯醇、普鲁兰(pullulan)、葡聚糖、淀粉(直链淀粉和支链淀粉)及淀粉衍生物、纤维素衍生物(例如甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等)、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、脱氧核糖核酸、核糖核酸、瓜尔胶、黄原胶、海藻酸、***树胶、角叉菜胶、硫酸软骨素、透明质酸、凝胶多糖、甲壳质、甲壳糖、明胶等。这样的聚合物的其它实例包括直链淀粉。这些物质的加入量可由本领域技术人员任意设置。
为了进一步改善本发明溶液的导电性，本发明溶液还可包含导电物质。导电物质的实例包括基于碳的物质(例如碳纤维、导电碳黑、石墨等)、金属氧化物(例如氧化锡、氧化锌等)、金属(例如银、镍、铜等)等。这些物质的加入量可由本领域技术人员任意设置。
难溶性或不溶性物质溶解在本发明的溶液中。术语“难溶性或不溶性物溶解”是指含有难溶性或不溶性物质的液体在20℃、2,200xg下离心分离10分钟后，所述难溶性或不溶性物质仍保持分布在整个液体中，未观察到由该难溶性或不溶性物质赋予的液体色彩的减退、沉淀等。难溶性或不溶性物质几乎作为单个分子溶解在溶液中。
例如，在将碳纳米管用作难溶性或不溶性物质的情况下，碳纳米管溶解到本发明溶液中。术语“碳纳米管溶解”是指含有碳纳米管的液体在20℃、2,200xg下离心分离10分钟后，碳纳米管仍保持分布在整个液体中，未观察到由碳纳米管赋予的液体色彩的减退、沉淀等。碳纳米管几乎作为单个分子溶解在溶液中。
在本发明溶液中，难溶性或不溶性物质(例如碳纳米管)溶解稳定。术语“难溶性或不溶性物质溶解稳定”是指将难溶性或不溶性物质的溶液在室温下(优选在约20℃下)静置至少3天时，未观察到由难溶性或不溶性物质赋予的液体色彩的减退、沉淀等。术语“碳纳米管溶解稳定”是指将碳纳米管溶液在室温下(优选在约20℃下)静置至少3天时，未观察到由碳纳米管赋予的液体色彩的减退、沉淀等。甚至在将本发明溶液静置优选约1周、更优选约2周、还更优选约3周、最优选约4周后，仍未观察到由难溶性或不溶性物质赋予的液体色彩的减退、沉淀等。
应注意，在本说明书中，只要难溶性或不溶性物质作为溶质溶解于溶液中，就可将该溶液称为“溶液”，即使在其它物质(例如颜料等)不溶时也是如此。所述其它物质可溶解、沉淀、分散或处于胶体形式。其它物质不溶的溶液的实例包括涂料(除含水涂料之外)(例如基于溶剂的涂料)、乳化剂、染料、颜料、水泥等。应注意，如本文中所用的，基于溶剂的涂料是指相对于水与有机溶剂混合前的总体积，涂料中有机溶剂与分散或溶解树脂的所有成分(即溶剂)的比为约40体积％以上的涂料。在基于溶剂的涂料中水与有机溶剂混合的情况下，相对于水与有机溶剂混合前的总体积，所有介质中有机溶剂的比例优选为约50体积％以上、更优选约60体积％以上、更优选约70体积％以上、更优选约80体积％以上、更优选约90体积％以上、最优选约95体积％以上。
(6.含有添加的水溶性木聚糖和难溶性或不溶性物质的模制品)
本发明的模制品含有添加的水溶性木聚糖和难溶性或不溶性物质。在一个优选实施方案中，本发明的模制品用碳纳米管、水溶性木聚糖和聚合物作为主要成分形成。本发明模制品中所含的难溶性或不溶性物质为分子物质。
本发明模制品中所含的水溶性木聚糖如上述“1.水溶性木聚糖”所述；难溶性或不溶性物质如上述“2.难溶性或不溶性物质”所述；溶剂如上述“3.溶剂”所述。
如本文中所用的，术语“聚合物”是指不包括本发明所指的难溶性或不溶性物质和水溶性木聚糖的聚合物。通过混入聚合物，根据聚合物的性质可赋予模制品强度、阻气性等。
优选模制品中水溶性木聚糖的含量尽可能地少，该含量优选为约1wt％以下、更优选约0.1wt％以下、最优选约0.001wt％以下。
在一个特定实施方案中，模制品中的难溶性或不溶性物质为碳纳米管。在这种情况下，模制品中碳纳米管的含量优选为约0.001wt％以上、更优选约0.01wt％以上、进一步优选为约0.05wt％以上、最优选约0.1wt％以上。模制品中碳纳米管的含量优选为约20wt％以下、更优选约15wt％以下、最优选约10wt％以下。
在一个特定实施方案中，模制品中的难溶性或不溶性物质为富勒烯。在这种情况下，模制品中富勒烯的含量优选为约0.001wt％以上、更优选约0.01wt％以上、进一步优选为约0.05wt％以上、最优选约0.1wt％以上。模制品中富勒烯的含量优选为约20wt％以下、更优选约15wt％以下、最优选约10wt％以下。
在一个特定实施方案中，模制品中的难溶性或不溶性物质为药物。在这种情况下，模制品中药物的含量优选为约0.001wt％以上、更优选约0.01wt％以上、进一步优选为约0.05wt％以上、最优选约0.1wt％以上。模制品中药物的含量优选为约20wt％以下、更优选约15wt％以下、最优选约10wt％以下。
在一个特定实施方案中，模制品中的难溶性或不溶性物质为食品成分。在这种情况下，模制品中食品成分的含量优选为约0.001wt％以上、更优选约0.01wt％以上、进一步优选为约0.05wt％以上、最优选约0.1wt％以上。模制品中食品成分的含量优选为约20wt％以下、更优选约15wt％以下、最优选约10wt％以下。
在一个特定实施方案中，模制品中的难溶性或不溶性物质为着色剂。在这种情况下，模制品中着色剂的含量优选为约0.001wt％以上、更优选约0.01wt％以上、进一步优选为约0.05wt％以上、最优选约0.1wt％以上。模制品中着色剂的含量优选为约20wt％以下、更优选约15wt％以下、最优选约10wt％以下。
应注意，为方便起见，在本说明书中，碳纳米管和水溶性木聚糖不被归类为“聚合物”。也就是说，如本文中所用的，术语“聚合物”表示除碳纳米管和水溶性木聚糖之外的聚合物材料。
作为聚合物，可使用可用作模制品用材料的任何聚合物。在一个特定实施方案中，聚合物优选为可溶于可溶于水的溶剂的聚合物、更优选水溶性聚合物。特别地，通过使用水溶性聚合物，可以通过用水作为单独溶剂形成碳纳米管分散于其中的模制品(例如膜)。
用在本发明模制品中的聚合物包括直链淀粉、酶合成的直链淀粉、普鲁兰、葡聚糖、淀粉及其衍生物、纤维素衍生物(例如、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素)、脱氧核糖核酸、核糖核酸、瓜尔胶、黄原胶、海藻酸、***树胶、角叉菜胶、硫酸软骨素、透明质酸、凝胶多糖、甲壳质、甲壳糖、明胶、乳酸聚合物、乙醇酸聚合物等及其任意组合。酶合成的直链淀粉是指用葡萄糖-1-磷酸酯作为原料通过酶(糖原磷酸化酶)合成的分子，其中每个葡萄糖仅通过α-1，4键线型键合。
此外，用在本发明模制品中的聚合物包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚丙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚烯烃、聚乙烯、聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺、环氧树脂、酚醛树脂等及其任意组合。
在将碳纳米管用作难溶性或不溶性物质的情况下，本发明的模制品可用在用于手机、笔记本电脑等的电磁屏蔽部件；隐形飞机用雷达吸波材料；汽车材料(例如车身、缓冲器、窗、发动机部件)；燃料电池电极；以及纳米电子材料(新一代电脑用存储器、显示器等)中，并可用作高强轻质复合材料。本发明的模制品还可用作膜、纤维、层合体的粘附层、涂层等。
在将富勒烯用作难溶性或不溶性物质的情况下，本发明的模制品可用在用于手机、笔记本电脑等的电磁屏蔽部件；隐形飞机用雷达吸波材料；以及纳米电子材料(新一代电脑用存储器等)中，并可用作高强轻质复合材料。本发明的模制品还可用作膜、纤维、层合体的粘附层、涂层等。
在将具有抗菌性、生物活性等的药物用作难溶性或不溶性物质的情况下，根据本发明，可以获得具有抗菌性、生物活性等的模制品。本发明的模制品还可用作膜、纤维、层合体的粘附层、涂层等。
在将具有例如生物活性的食品成分用作难溶性或不溶性物质的情况下，根据本发明，可以获得具有生物活性的模制品。在用于模塑的聚合物可食用的情况下，本发明的模制品可用作加工食品。本发明的模制品还可用作膜、纤维、层合体的粘附层、涂层等。
在将着色剂用作难溶性或不溶性物质的情况下，根据本发明，可以获得有色模制品。在用于模塑的聚合物和着色剂可食用的情况下，本发明的模制品可用作加工食品。本发明的模制品还可用作膜、纤维、层合体的粘附层、涂层等。
根据需要，本发明的模制品还可包含多种已知物质，例如颜料、增塑剂、增溶剂、涂覆控制剂、流动性控制剂、UV吸收剂、抗氧化剂、保存稳定剂、粘附助剂和增稠剂。这些物质的加入量可由本领域技术人员任意设置。
为了进一步改善本发明模制品的导电性，本发明模制品还可包含导电物质。特别地，在将碳化合物(例如碳纳米管或富勒烯)用作难溶性或不溶性物质的情况下，本发明模制品优选含有导电物质。导电物质的实例包括基于碳的物质(例如碳纤维、导电碳黑、石墨等)、金属氧化物(例如氧化锡、氧化锌等)、金属(例如银、镍、铜等)等。这些物质的加入量可由本领域技术人员任意设置。
通过本发明获得的溶液的特征在于难溶性或不溶性物质均匀地溶于溶剂中。通过使用所述溶液，可以获得难溶性或不溶性物质均匀分布的模制品。本发明的模制品优选由仅用水作溶剂的溶液形成。本发明的模制品包含添加的水溶性木聚糖和难溶性或不溶性物质。通过如下步骤制造模制品：将聚合物(大分子材料)加入到溶液中，然后干燥。本发明的模制品可具有任意形式。本发明模制品的形式可为例如膜、纤维等。在一个特定实施方案中，本发明的模制品优选为膜或纤维形式。本发明的模制品可以是固体例如膜或者可以是凝胶。可以通过将具有形成凝胶的特性的材料用作聚合物来获得胶状模制品。可以通过用胶化剂使聚合物胶化来形成胶状模制品。在一个特定实施方案中，本发明的模制品优选为凝胶形式。主要聚合物为直链淀粉的模制品具有可生物降解性。可生物降解性是指可以由于由微生物或活体合成的酶的作用而降解成小分子例如水、二氧化碳、氨等的物质；或者可降解、吸附并吸入到微生物或植物中的物质。在一个特定实施方案中，本发明的模制品优选为可生物降解的。
(7.模塑方法)
可以通过将本发明溶液用作模塑材料并通过采用任何已知常规模塑方法来模塑所述溶液。例如，可以采用各种已知方法作为聚合物材料的模塑方法，其具体实例包括注塑、挤塑、压塑、流延、吹塑等。
在使用含溶剂的材料的模塑方法情况下(例如流延等)，通过本发明获得的溶液可直接使用、去除部分溶剂后使用或在加入同种或其它溶剂后使用。在使用基本上不含任何溶剂的材料的模塑方法情况下(例如注塑、挤塑等)，可以将通过除去上述含有水溶性木聚糖、难溶性或不溶性物质和聚合物的溶液中的溶剂获得的材料用作模塑材料。
将描述制备膜的方法作为制备模制品的一个实例。通过如下步骤制备膜：将难溶性或不溶性物质的溶液与聚合物混合，采用溶液流延法或旋涂法。所述膜的特征在于难溶性或不溶性物质均匀溶解和分布，类似于难溶性或不溶性物质的溶液。通过拉伸由此获得的膜，可以获得拉伸膜。在进行拉伸的情况下，优选将溶液与耐拉伸的聚合物混合。在一个特定实施方案中，本发明的模制品优选为拉伸膜。
(8.添加了水溶性木聚糖的谷类加工食品)
在本发明的谷类加工食品中，添加水溶性木聚糖。加入到本发明谷类加工食品中的水溶性木聚糖如上述“1.水溶性木聚糖”所述。进一步优选地，所述水溶性木聚糖源自木本植物，尤其优选几乎不含阿糖残基，最优选不含任何阿糖残基。在使用不含任何阿糖残基的水溶性木聚糖的情况下，性质例如可分散性和非粘着性得到更优的改善。应注意，当描述为“添加的水溶性木聚糖”时，所述水溶性木聚糖不包括初始包含在谷类加工食品中的木聚糖。未加入所述水溶性木聚糖的谷类加工食品几乎不含水溶性木聚糖，且水溶性木聚糖的含量小于约0.05wt％。当将尚未加入所述水溶性木聚糖的谷类加工食品置于水中时，所述水溶性木聚糖难以或不能溶到水中。因此，已加水溶性木聚糖的谷类加工食品中所含的几乎所有水溶性木聚糖都是添加到该谷类加工食品中的那些。
本发明谷类加工食品中的水溶性木聚糖的量优选为约0.05wt％以上、更优选约0.1wt％以上、还更优选约0.2wt％以上、最优选约0.5wt％以上。本发明谷类加工食品中的水溶性木聚糖的量优选为约20wt％以下、更优选约10wt％以下、更优选约5wt％以下、最优选约1wt％以下。当谷类加工食品中的水溶性木聚糖的含量少于0.05wt％时，在某些情况下难以获得非粘着性改善效果，当含量超过20wt％时，在某些情况下谷类加工食品会出现问题例如粘性或粉末状表面。
(9.改善物质表面对溶剂亲和性的亲和性改良剂)
本发明的亲和性改良剂是改善物质表面对溶剂亲和性的亲和性改良剂。本发明的亲和性改良剂含有水溶性木聚糖，该物质在所述水溶性木聚糖不存在时难溶或不溶于溶剂。本发明的亲和性改良剂中所含的水溶性木聚糖如上述“1.水溶性木聚糖”所述。除水溶性木聚糖之外，本发明的亲和性改良剂可包含赋形剂、填充剂等。
利用本发明的亲和性改良剂，水溶性木聚糖对物质表面起作用，以改善物质表面对溶剂的亲和性，并且在所述物质为足够小的分子物质情况下，所述物质溶于所述溶剂。因此，本发明的亲和性改良剂可用作增溶剂。
利用本发明的亲和性改良剂，可以改善谷类加工食品的品质。因此，本发明的亲和性改良剂可用作谷类加工食品用改良剂。通过本发明的亲和性改良剂可使例如谷类加工食品的非粘着性、质构等得到改善。
本发明的亲和性改良剂还可用作物理性质改良剂。利用本发明的亲和性改良剂，使难溶性或不溶性物质对溶剂的亲和性得到改善，结果，难溶性或不溶性物质的物理性质得到改善。因此，本发明的亲和性改良剂可用作例如防粘剂、粘度降低剂等。
本发明的亲和性改良剂还可用作非粘着性改良剂。用作非粘着性改良剂的亲和性改良剂可单独由上述水溶性木聚糖组成，或者根据需要可包含其它组分。本发明的亲和性改良剂可作为组合物提供。非粘着性改良剂可作为例如待喷溶液提供。非粘着性改良剂还可作为速食食品的调味品例如寿司(Sushi)米饭的调味品、蒸米饭的调味品等提供。
在用作非粘着性改良剂的情况下，本发明亲和性改良剂中水溶性木聚糖的含量可以是任意比例，只要就加入到谷类加工食品中而言该比例是适当的即可。相对于100wt％的亲和性改良剂，亲和性改良剂中水溶性木聚糖的含量优选为约1到约90wt％、更优选约3到约30wt％、进一步优选为约5到约20wt％。当水溶性木聚糖的重量比过大时，在某些情况下变得难以均匀混合非粘着性改良剂和谷类加工食品。当水溶性木聚糖的重量比过小时，在某些情况下可能难以获得添加效果。
在用作非粘着性改良剂的情况下，根据需要，本发明的亲和性改良剂可包含“调味品”。如本文中所用的，术语“调味品”是指用于调理食品味道的物质。任何已知常规调味品均可用在本发明中。所述调味品的具体实例包括除水溶性木聚糖之外的糖类、盐、醋、酱油、味噌(豆酱)、沙司、乳制品、化学调味品、菜汁、果汁、菜酱、果酱、肉汁、浓肉汤、咖喱粉等。
除水溶性木聚糖之外的糖类的实例包括诸如单糖、二糖、低聚糖、糖醇等的糖。所述单糖包括果糖、葡萄糖、木糖、山梨糖、半乳糖、异构糖等。所述二糖包括麦芽糖、乳糖、海藻糖、蔗糖、异构乳糖、帕拉金糖等。所述低聚糖包括低聚木糖、低聚果糖、大豆低聚糖、低聚异麦芽糖、低聚乳果糖、低聚半乳糖、乳果糖、低聚帕拉金糖、低聚蔗糖、低聚茶糖(thean-oligosaccharides)、低聚海藻糖等。糖醇包括麦芽糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、帕拉金糖醇等。
盐的实例包括天然盐和纯化盐。天然盐的实例包括岩盐、Hakata盐、Ako盐等。
醋的实例包括稻米醋、谷物醋、果醋、酿造醋，合成醋等。稻米醋的实例包括米醋、糙米醋等。谷物醋的实例包括sake-lees醋、麦芽醋等。果醋的实例包括苹果醋、葡萄酒醋、菠萝醋等。
酱油的实例包括老抽、生抽、鱼酱油等。
味噌(豆酱)的实例包括白味噌、红味噌、Hatch味噌等。
沙司的实例包括Worcestershire沙司。
乳制品的实例包括脱脂奶粉、奶油、浓缩乳清、黄油等。
菜汁的实例包括洋葱汁、白菜汁等。
菜酱的实例包括番茄酱等。
果酱的实例包括桃酱、苹果酱等。
肉汁的实例包括牛肉汁、猪肉汁、鸡肉汁等。
浓肉汤的实例包括由金枪鱼制成的浓肉汤粉、由海藻制成的浓肉汤粉、由小沙丁鱼制成的浓肉汤粉等。
咖喱粉的实例包括任何常用的咖喱粉。
根据需要，本发明的亲和性改良剂可包含“水”。所述水可以是软水、中水和硬水中的任意一种。软水是指硬度为小于10°的水，中水是指硬度为10°以上且小于20°的水，硬水是指硬度为20°以上的水。优选软水或中水，更优选软水。
根据需要，本发明的亲和性改良剂可包含其它添加剂或成分，只要所述添加剂或成分不削弱通过水溶性木聚糖得到的效果。其它添加剂或成分包括香料、着色剂、防腐剂、pH稳定剂、氨基酸(例如谷氨酸钠)、蔬菜、水果、肉等。
本发明的亲和性改良剂还可用作乳化剂。在这种情况下，本发明的亲和性改良剂可用于与常规乳化剂的应用类似的那些应用。
(10.其它用途)
在本发明溶液含有能形成薄膜的聚合物的情况下，可通过常用的涂布方法将本发明溶液涂布在基体表面上来形成薄膜。特别地，在本发明溶液包含作为难溶性或不溶性物质的碳纳米管的情况下，该溶液优选用于形成薄膜。例如，可使用例如通过凹版式涂布机、辊式涂布机、幕帘式流动涂布机(curtain flow coater)、旋涂机、刮条涂布机、反向涂布机、吻合式涂布机、喷泉式涂布机、棒式涂布机、气刀涂布机、刮刀涂布机、刀片涂布机、流延涂布机、筛网式涂布机等进行的涂布法；例如通过空气喷涂、无空气喷涂等进行喷涂的喷雾法；以及例如通过浸渍等进行的浸渍法。
在本发明溶液含有能形成薄膜的聚合物的情况下，可将例如聚合物化合物、塑料、木材、纸、陶瓷纤维、非织造布、碳纤维、碳纤维纸及其膜、泡沫材料、多孔膜、弹性体、玻璃板等用作在其上涂布本发明的溶液并形成薄膜的基体。聚合物化合物、塑料和膜的实例包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、AS树脂、甲基丙烯酸树脂、聚丁二烯、聚碳酸酯、多芳基化合物、聚偏氟乙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚苯醚、聚醚腈、聚酰胺酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚醚酰亚胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯；以及它们的膜、泡沫、弹性体等。由于要在聚合物膜的至少一侧上形成薄膜，因此为了改善与薄膜的粘附性，优选通过Colona表面处理或等离子体处理对这些聚合物膜的表面进行处理。
本发明的溶液和模制品可适当地用于含有碳纳米管的溶液和模制品的其它应用。
(11.添加水溶性木聚糖的谷类加工食品的储存方法)
与未添加水溶性木聚糖的谷类加工食品相比，通过根据本发明添加水溶性木聚糖获得的谷类加工食品可以储存较长时间。在这种情况下，短语“较长时间”可以是水溶性木聚糖加入完成后5分钟到30天、10分钟到7天、20分钟到3天、30分钟到1天或1小时10小时。
本发明的谷类加工食品保持较好的物理性质，例如良好的非粘着性以及持久的优异质构。由于具有这样的性质，因此可以提供味道极好的谷类加工食品，该谷类加工食品具有良好的防止粘附的非粘着性、极好的可加工性例如成形、称量以及填入容器。
(12.味感改良剂)
本发明的味感改良剂是那些用于改善含产生不适味道的成分的食品的味道的物质，并含有水溶性木聚糖。虽然尚未详细阐释原理，但是通过使用水溶性木聚糖改善了食品的味道。本发明的味感改良剂优选能减轻苦味、焦味、涩味、生涩味、辣味、酸味、咸味或草味；更优选能减轻苦味、焦味、涩味或生涩味；还更优选能减轻苦味或焦味。特别地，在食品含有表现出苦味的成分的情况下，减轻食品的苦味以改善食品味道。
本发明的味感改良剂可仅由上述水溶性木聚糖组成，但是也可根据需要含有其它组分。本发明的味感改良剂可作为组合物提供。
本发明的味感改良剂中水溶性木聚糖的含量可以为任意比例，只要该含量加入食品中是适当的。所述味感改良剂可以是粉末或溶液。
在味感改良剂为粉末的情况下，相对于100wt％的味感改良剂，味感改良剂中水溶性木聚糖的含量优选为约10wt％以上、更优选约15wt％以上、还更优选约20wt％以上、还更优选约25wt％以上、还更优选约30wt％以上、还更优选约35wt％以上、还更优选约40wt％以上、还更优选约45wt％以上、最优选约50wt％以上。味感改良剂中水溶性木聚糖的含量没有具体上限，相对于100wt％的味感改良剂，该含量例如可以为约100wt％以下、约95wt％以下、约90wt％以下、约85wt％以下、约80wt％以下、约75wt％以下、约70wt％以下、约65wt％以下、约60wt％以下或约55wt％以下。
在味感改良剂为液体的情况下，相对于100wt％的味感改良剂，味感改良剂中水溶性木聚糖的含量优选为约0.01wt％以上、更优选约0.05wt％以上、还更优选约0.1wt％以上、还更优选约0.2wt％以上、还更优选约0.5wt％以上、还更优选约1wt％以上、还更优选约2wt％以上、还更优选约5wt％以上、还更优选约7.5wt％以上、还更优选约10wt％以上、最优选约15wt％以上。味感改良剂中水溶性木聚糖的含量没有具体上限，相对于100wt％的味感改良剂，该含量例如可以为约50wt％以下、约40wt％以下、约30wt％以下、约25wt％以下、约20wt％以下、约15wt％以下或约10wt％以下。
在水溶性木聚糖的重量过大的情况下，在某些情况下，难以将水溶性木聚糖均匀分布在食品中。当水溶性木聚糖的重量过小时，在某些情况下，难以获得添加效果。
(13.味感改良食品)
本发明的味感改良食品含有产生不适味道的成分和添加的水溶性木聚糖，与不存在水溶性木聚糖的那些食品相比，所述味感改良食品的味道得到改善。改善的味道优选为苦味、焦味、涩味、生涩味、辣味、酸味、咸味或草味，更优选苦味、焦味、涩味或生涩味，进一步优选苦味或焦味。
味感改良食品可以为粉末、块、凝胶或液体。
在味感改良食品为粉末或块的情况下，相对于100wt％味感改良食品，味感改良食品中水溶性木聚糖的含量优选为约10wt％以上、更优选约15wt％以上、进一步优选为约20wt％以上、进一步优选为约25wt％以上、进一步优选为约30wt％以上、进一步优选为约35wt％以上、进一步优选为约40wt％以上、进一步优选为约45wt％以上、最优选约50wt％以上。味感改良食品中水溶性木聚糖的含量没有具体上限，相对于100wt％味感改良食品，该含量例如可以为约100wt％以下、约95wt％以下、约90wt％以下、约85wt％以下、约80wt％以下、约75wt％以下、约70wt％以下、约65wt％以下、约60wt％以下或约55wt％以下。
在味感改良食品为凝胶或液体的情况下，相对于100wt％味感改良食品，味感改良食品中水溶性木聚糖的含量优选为约0.01wt％以上、更优选约0.05wt％以上、进一步优选为约0.1wt％以上、进一步优选为约0.2wt％以上、进一步优选为约0.5wt％以上、进一步优选为约1wt％以上、进一步优选为约2wt％以上、进一步优选为约5wt％以上、进一步优选为约7.5wt％以上、最优选约10wt％以上。味感改良食品中水溶性木聚糖的含量没有具体上限，相对于100wt％味感改良食品，该含量例如可以为约10wt％以下、约5wt％以下、约1wt％以下、约0.5wt％以下或约0.1wt％以下。
在水溶性木聚糖的重量比过大的情况下，在某些情况下，可能难以将水溶性木聚糖均匀分布在食品中。当水溶性木聚糖的重量比过小时，在某些情况下，可能难以获得添加的味道改善效果。
本发明的味感改良食品可包含各种生物活性物质。例如，已知生物活性物质(例如多酚、维生素、肽、矿物质和乙酸)具有多种生理功能。例如，多酚是对在一个分子中具有多个酚羟基的植物组分的统称，包含在多种植物中，是抗氧化性能极好的物质。多酚具有多种生物活性，用于各种用途例如医药和食品。在多酚中，特别对儿茶素和类黄酮进行了积极研究。已知儿茶素具有抑菌作用和减肥作用。已知类黄酮例如具有下列生物活性：影响血压作用(橙皮苷和芸香苷)、抗过敏作用(橙皮苷)、血胆固醇值改善作用(橙皮苷)、抗癌作用(橙皮苷)、抗诱变作用(柚皮素)、细胞增殖抑制作用(柚皮素)、肌肉收缩促进作用(柚皮素)、肠道蠕动抑制作用(柚皮素)以及钙进入抑制作用(柚皮素)。然而，这些物质在水中的溶解度低。此外，由于这些物质常常具有奇特味道，因此难以通过口服摄取这些物质。例如，由于儿茶素具有独特的苦味，因此难以通过口服摄取大量儿茶素。据说辣椒素在身体脂肪燃烧中有效，但是由于辣椒素独特的辣味而难以通过口服摄取大量辣椒素。
本发明的味感改良食品中可包含的生物活性物质的实例包括多酚(例如儿茶素、鞣酸、乌龙茶多酚、绿原酸、可可糊多酚、类黄酮(例如花色素苷、橙皮苷、新橙皮苷、芸香苷、柚皮苷、槲皮苷、异黄酮和柚皮素))、生物碱(例如辣椒素)、酸(例如乙酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸、富马酸、酒石酸和己二酸)、维生素(维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素C、维生素D、维生素E、烟酸、烟酸酰胺和泛酸)等。所述生物活性物质优选为儿茶素、鞣酸、可可糊多酚、橙皮苷、新橙皮苷、芸香苷或异黄酮，最优选儿茶素。
本发明的味感改良食品包含的这些生物活性物质的量比不含水溶性木聚糖的普通食品所含的这些生物活性物质的量大，并且该量是普通上限的优选约1.5倍以上、更优选约两倍以上、更优选约三倍以上、更优选约5倍以上、最优选10倍以上。
在味感改良食品为粉末或块的情况下，相对于100wt％味感改良食品，味感改良食品中生物活性物质的含量优选为约0.01wt％以上、更优选约0.05wt％以上、进一步优选为约0.1wt％以上、进一步优选为约0.2wt％以上、进一步优选为约0.5wt％以上、进一步优选为约1wt％以上、进一步优选为约2wt％以上、进一步优选为约5wt％以上、进一步优选为约7.5wt％以上、进一步优选为约10wt％以上，最优选约15wt％以上。味感改良食品中生物活性物质的含量没有具体上限，相对于100wt％的味感改良食品，该含量例如可以为约50wt％以下、约40wt％以下、约30wt％以下、约25wt％以下、约20wt％以下、约15wt％以下或约10wt％以下。
在味感改良食品为凝胶或液体的情况下，相对于100wt％的味感改良食品，味感改良食品中生物活性物质的含量优选为约0.01wt％以上、更优选约0.05wt％以上、进一步优选为约0.1wt％以上、进一步优选为约0.2wt％以上、进一步优选为约0.5wt％以上、进一步优选为约1wt％以上、进一步优选为约2wt％以上、进一步优选为约5wt％以上、进一步优选为约7.5wt％以上、进一步优选为约10wt％以上、最优选约15wt％以上。味感改良食品中生物活性物质的含量没有具体上限，相对于100wt％的味感改良食品，该含量例如可以为约50wt％以下、约40wt％以下、约30wt％以下、约25wt％以下、约20wt％以下、约15wt％以下或约10wt％以下。
本发明的味感改良食品优选为饮料，更优选为茶饮料。茶饮料的实例为非发酵茶(例如绿茶)、半发酵茶(例如乌龙茶)或发酵茶(例如红茶)。绿茶的实例包括参茶(sencha)(日本绿茶)、日本粗茶(bancha)(常用茶)、焙茶(hojicha)(烤茶)、玉露(gyokuro)和抹茶(matcha)(粉状绿茶)。在茶饮料的情况下，有苦味的原因是儿茶素，并且认为通过水溶性木聚糖抑制了儿茶素的苦味。
本发明的味感改良食品优选包含生物活性物质，而所述生物活性物质有苦味。在这种情况下，与不含水溶性木聚糖的那些食品相比，本发明食品的苦味得到缓解。
本发明的味感改良食品优选包含生物活性物质，而所述生物活性物质有辣味。在这种情况下，与不含水溶性木聚糖的那些食品相比，本发明食品的辣味得到缓解。
本发明的味感改良食品优选包含生物活性物质，而所述生物活性物质有咸味。在这种情况下，与不含水溶性木聚糖的那些食品相比，本发明食品的咸味得到缓解。
本发明的味感改良食品优选包含生物活性物质，而所述生物活性物质有酸味。在这种情况下，与不含水溶性木聚糖的那些食品相比，本发明食品的酸味得到缓解。
本发明的味感改良食品优选包含生物活性物质，而所述生物活性物质有焦味。在这种情况下，与不含水溶性木聚糖的那些食品相比，本发明食品的焦味得到缓解。
本发明的味感改良食品优选包含生物活性物质，而所述生物活性物质有涩味。在这种情况下，与不含水溶性木聚糖的那些食品相比，本发明食品的涩味得到缓解。
本发明的味感改良食品优选包含生物活性物质，而所述生物活性物质有生涩味。在这种情况下，与不含水溶性木聚糖的那些食品相比，本发明食品的生涩味得到缓解。
本发明的味感改良食品优选包含生物活性物质，而所述生物活性物质有草味。在这种情况下，与不含水溶性木聚糖的那些食品相比，本发明食品的草味得到缓解。
(14.味感改良方法)
本发明的味感改良方法是一种用于缓解含有产生不适味道的成分的食品的不适味道的方法。虽然尚未详细阐释原理，但是当使产生不适味道的成分表面与水溶性木聚糖接触时，所述成分表面对溶剂的亲和性得到改善，结果，含有该成分的食品的不适味道得到缓解。在一个实施方案中，本发明的味感改良方法包括将水溶性木聚糖加入到含有产生不适味道的成分的食品中的方法。当食品中含有苦味物质时，本发明的味感改良方法尤其有效。用在本发明中的水溶性木聚糖如上述“1.水溶性木聚糖”所述。
水溶性木聚糖可作为粉末或以溶于水溶液的状态加入。由于水溶性木聚糖易于与食品均匀掺混，因此优选加入水溶液形式的水溶性木聚糖。
味道有待改良的食品通常是表现出苦味、焦味、涩味、生涩味、辣味、酸味、咸味、草味等的食品。当这些味道过多时，它们变成不适味道。通过采用本发明方法缓解这些味道。
在味道有待改良的食品为粉末或块的情况下，调节本发明中水溶性木聚糖的加入量，使得相对于100wt％的味感改良食品，所得的味感改良食品中的水溶性木聚糖的含量优选为约10wt％以上、更优选约15wt％以上、进一步优选为约20wt％以上、进一步优选为约25wt％以上、进一步优选为约30wt％以上、进一步优选为约35wt％以上、进一步优选为约40wt％以上、进一步优选为约45wt％以上、最优选约50wt％以上。水溶性木聚糖的加入量没有具体上限，相对于100wt％的所得味感改良食品，该量例如可以为约100wt％以下、约95wt％以下、约90wt％以下、约85wt％以下、约80wt％以下、约75wt％以下、约70wt％以下、约65wt％以下、约60wt％以下或约55wt％以下。
在味道有待改良的食品为凝胶或液体的情况下，调节本发明中水溶性木聚糖的加入量，使得相对于100wt％的味感改良食品，所得的味感改良食品中的水溶性木聚糖的含量优选为约0.01wt％以上、更优选约0.05wt％以上、进一步优选为约0.1wt％以上、进一步优选为约0.2wt％以上、进一步优选为约0.5wt％以上、进一步优选为约1wt％以上、进一步优选为约2wt％以上、进一步优选为约5wt％以上、进一步优选为约7.5wt％以上、进一步优选为约10wt％以上、最优选约15wt％以上。水溶性木聚糖的加入量没有具体上限，相对于100wt％的所得味感改良食品，该量例如可以为约10wt％以下、约5wt％以下、约1wt％以下、约0.5wt％以下或约0.1wt％以下。
在本发明的味感改良方法中，水溶性木聚糖可在味道有待改良的食品的制造步骤中加入或在制造完成后加入。优选在制造步骤中加入水溶性木聚糖。
实施例
在下文中，将通过实施例进一步详细描述本发明。本发明不限于下列实施例。
(实施例1-1：制备碳纳米管溶液)
作为水溶性木聚糖，使用葡糖醛酸木聚糖(由Institute of Chemistry，Slovak Academy of Sciences制造；数均分子量：18,000；木糖残基：4-O-甲基-D-葡糖醛酸残基＝10:1；未乙酰化；源自山毛榉)。将2g单层碳纳米管粉末(SWCNT-1，由Shenzhen Nanotech Port Co.，Ltd.制造)加入到1L的0.4mg/mL葡糖醛酸木聚糖水溶液中，然后用磁力搅拌器搅拌。在室温下(15℃到20℃)在1L/分钟的流量下通过超声波分散器(ModelUH-600SR，HO-F36法兰连接芯，RD-36连续固定器；由SMT Co.，Ltd.制造)对混合物连续施加超声波130分钟，以溶解和分散碳纳米管。所得溶液在2,200xg下离心分离15分钟，然后收集上清液。该上清液为带黑色的溶液。所得的带黑色的溶液在500nm处的吸光度为7.57，含有约282μg/mL碳纳米管。
所得的溶液在70,000xg下离心分离10分钟，以收集沉淀物形式的碳纳米管。将50mL上述葡糖醛酸木聚糖水溶液加入到所得的沉淀物中，通过在室温(15℃到20℃)下用浴型超声波仪(Branson1200)施加超声波5分钟来分散碳纳米管。所得的带黑色的溶液在500nm处的吸光度为122，含有约4.5mg/mL碳纳米管。
用原子力显微镜观察所得溶液，观察到外径为0.6～4.4nm、长度为0.5～4.5μm的单层碳纳米管作为单分子分散在溶液中(图1)。
(制备例1：制备水溶性木聚糖水溶液)
将20L水加到800g由木浆制造的市售粉状纤维素(KC Flock ofNippon Paper Chemicals Co.，Ltd.)中并在室温下搅拌30分钟。依次通过滤纸、0.45μm过滤器和0.2μm过滤器过滤溶液，回收滤液，作为水溶性木聚糖溶液。如通过苯酚-硫酸法测量的，所得的溶液含有约0.45mg/mL水溶性木聚糖。干燥该溶液获得约9g木聚糖粉末。
通过凝胶过滤/多角度光散射法测量所得的水溶性木聚糖的分子量。通过使用凝胶过滤柱Shodex SB802M和SB806M在40℃的柱温、0.1M硝酸钠洗脱液和1mL/分钟的流率下进行测量。作为检测器，使用差示折光计Shodex RI-71(由Showa Denko K.K.制造)和多角度光散射检测器DAWN-DSP(由Wyatt Technology Corp.制造)。测量结果表明：所得的水溶性木聚糖的重均分子量为6,100，所得的水溶性木聚糖的数均分子量为7,500。
对所得的水溶性木聚糖(制备例1)和在实施例1-1中使用的葡糖醛酸木聚糖进行1H-NMR分析。在1H-NMR分析中，以5.0wt％的浓度将样品溶解在重水中并在80℃下测量。结果如图2A和2B所示。图2A显示在制备例1中得到的水溶性木聚糖的结果，而图2B显示在实施例1-1中使用的葡糖醛酸木聚糖的结果。检测到的制备例1的水溶性木聚糖的峰的化学位移值与在实施例1-1中使用的葡糖醛酸木聚糖检测到的那些值一致。因此，发现市售粉状纤维素所含的水溶性木聚糖是葡糖醛酸木聚糖且未被乙酰化。在图2A中，在约5.2ppm处的峰表示键合到4-O-甲基-D-葡糖醛酸残基的1位碳上的氢原子的峰；在约4.6ppm处的双峰表示键合到木糖残基的1位碳上的氢原子的峰，4-O-甲基-D-葡糖醛酸键合到该木糖残基上；在约4.4ppm处的双峰表示键合到木糖残基的1位碳上的氢原子的峰。因此，可以通过确定(在约5.2ppm处的峰的面积)：(在约4.6ppm处的双峰的面积)+(在约4.4ppm处的双峰的面积)来确定构成所述水溶性木聚糖的4-O-甲基-D-葡糖醛酸残基与木糖残基的摩尔比。如图2A中这些面积的比所测定的，发现在由市售纤维素获得的水溶性木聚糖中，木糖残基：4-O-甲基-D-葡糖醛酸残基＝14：1。
此外，通过在2.5M三氟乙酸中在100℃下加热水溶性木聚糖6小时使该水溶性木聚糖水解，通过HPLC(柱：CarboPac PA-1，由Dionex制造；洗脱液：水；柱后溶液：300mM NaOH；检测器：PED-II，由Dionex制造)证实所得的单糖。结果，几乎没有检测到阿糖(全部糖类的0.2％以下)。因此，发现在制备例1中得到的水溶性木聚糖基本上不含阿糖。
(实施例1-2：制备碳纳米管溶液)
将5g单层碳纳米管粉末(SWCNT-1，由Shenzhen Nanotech PortCo.，Ltd.制造)加入到10L由制备例1制备的水溶性木聚糖中，然后搅拌。在室温下(15℃到20℃)在1L/分钟的流量下通过超声波分散器(Model UH-600SR，HO-F36法兰连接芯，RD-36连续固定器；由SMTCo.，Ltd.制造)对混合物连续施加超声波90分钟，以溶解和分散碳纳米管。所得溶液在2,200xg下离心分离15分钟，然后收集上清液。该上清液为带黑色的溶液。所得的带黑色的溶液在500nm处的吸光度为1.5，并含有约56μg/mL碳纳米管。用中空纤维膜(MICROZA MF PMP-102，由Asahi Kasei Corporation制造)将所得的碳纳米管溶液浓缩到约1L。
该浓溶液在70,000xg下离心分离10分钟，以收集沉淀物形式的碳纳米管。将150mL上述水溶性木聚糖水溶液加入到所得的沉淀物中，通过在室温(15℃到20℃)下用浴型超声波仪(Branson1200)施加超声波5分钟来分散碳纳米管。所得的带黑色的溶液在500nm处的吸光度为54，并含有约2.0mg/mL碳纳米管。
用原子力显微镜观察所得溶液，观察到外径为1.1～2.7nm、长度为0.3～4.0μm的单层碳纳米管作为单分子分散在溶液中(图3)。
(实施例2-1：水溶性木聚糖与其它糖类之间的比较)
将水溶性木聚糖的增溶能力与其它糖类的增溶能力进行比较。作为水溶性木聚糖，使用葡糖醛酸木聚糖(由Institute of Chemistry，SlovakAcademy of Sciences制造；数均分子量：18,000；木糖残基：4-O-甲基-D-葡糖醛酸残基＝10:1；未乙酰化)。为了进行比较，使用直链淀粉(数均分子量为2,900)、果胶(源自柑桔类水果)、聚半乳糖醛酸、甲基纤维素、墨角藻多糖、黄原胶、羧甲基纤维素、黄蜀葵(Abelmoschus manihot)提取液、绣球(Hydrangea paniculata)提取液、***树胶、β-1，3-葡聚糖(裂裥菌素、凝胶多糖)以及低聚木糖(聚合度为2和5)的多种糖类溶液。
将约4mg单层碳纳米管粉末(SWCNT-1，由Shenzhen NanotechPort Co.，Ltd.制造)加入到1mL糖类水溶液的每一个中，然后用Vortex混合器搅拌约10秒钟。在室温(15℃到20℃)下用浴式超声波仪(UT-205，由Sharp Corporation制造)对混合物施加超声波5分钟，以溶解碳纳米管。所得的溶液在2,200xg下离心分离10分钟，然后收集其上清液。通过测量上清液在500nm处的吸光度，评估碳纳米管的溶解量。所述糖类在水中的溶解度彼此不同。使用浓度如表1所示的糖类溶液。
结果，在所研究的浓度处，当使用水溶性木聚糖时碳纳米管的溶解量最大。当使用果胶、聚半乳糖醛酸、墨角藻多糖、黄原胶、羧甲基纤维素或***树胶时，观察到对碳纳米管的增溶作用接近于使用水溶性木聚糖时对碳纳米管的增溶作用。另一方面，作为不含有取代基的木聚糖的低聚木糖(聚合度为2和5)根本没有表现出对碳纳米管的增溶作用。
[表1]
Figure G2007800080502D00501
(实施例2-2：水溶性木聚糖与其它糖类之间的比较2)
对于果胶、聚半乳糖醛酸、墨角藻多糖、黄原胶、羧甲基纤维素和***树胶，研究糖类浓度与碳纳米管增溶能力的相关性，这些糖类显示碳纳米管的增溶能力接近于实施例2-1中水溶性木聚糖的碳纳米管增溶能力。结果如图4所示。水溶性木聚糖在浓度为0.2mg/mL时在500nm处显示最大吸光度，当水溶性木聚糖的浓度进一步增加时在500nm处的吸光度几乎不变。在相同的浓度范围内，含有另外的糖类的溶液在500nm处的吸光度在3以下。由这些结果可知最低浓度的水溶性木聚糖能溶解碳纳米管。
(实施例3-1：制备含碳纳米管的直链淀粉膜)
将0.4g单层碳纳米管粉末(SWCNT-1，由Shenzhen Nanotech PortCo.，Ltd.制造)加入到100mL在制备例1中制备的水溶性木聚糖溶液，然后用Vortex混合器搅拌约10秒钟。在室温下(15℃到20℃)用浴式超声波仪(UT-205，由Sharp Corporation制造)对混合物施加超声波5分钟，以溶解碳纳米管。所得溶液在2,200xg下离心分离10分钟，然后收集上清液。所得带黑色的溶液在500nm处的吸光度为3.07，并含有约164μg/mL的碳纳米管。
将80mL蒸馏水加热至80℃，然后将0.8g酶催化合成的直链淀粉(重均分子量为为1,000,000)逐渐加入到蒸馏水中以溶解。在搅拌的同时进一步加热溶液，然后浓缩到约50mL的体积。将1.5mL如上述制备的碳纳米管溶液加入到15mL酶合成的直链淀粉溶液中，加热并搅拌10分钟。将溶液倒入塑料陪替氏培养皿中并在60℃下干燥过夜，以获得含有碳纳米管的酶催化合成直链淀粉膜。该膜由0.24g酶催化合成直链淀粉、0.75mg水溶性木聚糖和0.25mg碳纳米管组成。因此，膜中碳纳米管的含量为0.10wt％。
(实施例3-2：制备含碳纳米管的聚乙烯醇膜)
将80mL蒸馏水加热至80℃，然后将0.8g聚乙烯醇(聚合度：约2,000)逐渐加入到蒸馏水中以溶解。在搅拌的同时进一步加热溶液，然后浓缩到约50mL的体积。将1.5mL以与实施例3-1相同方式制备的碳纳米管溶液加入到15mL该聚乙烯醇溶液中，然后加热并搅拌10分钟。将溶液倒入塑料陪替氏培养皿中并在60℃下干燥过夜，以获得含碳纳米管的聚乙烯醇膜。该膜由0.24g聚乙烯醇、0.75mg水溶性木聚糖和0.25mg碳纳米管组成。因此，膜中碳纳米管的含量为0.10wt％。
(实施例3-3：制备含碳纳米管的普鲁兰膜)
将80mL蒸馏水加热至80℃，然后将0.8g普鲁兰(分子量为约200,000)逐渐加入到蒸馏水中以溶解。在搅拌的同时进一步加热溶液，然后浓缩到约50mL的体积。将1.5mL如在实施例3-1中制备的碳纳米管溶液加入到15mL普鲁兰溶液中，然后加热并搅拌10分钟。将溶液倒入塑料陪替氏培养皿中并在60℃下干燥过夜，以获得含碳纳米管的普鲁兰膜。该膜由0.24g普鲁兰、0.75mg水溶性木聚糖和0.25mg碳纳米管组成。因此，膜中碳纳米管的含量为0.10wt％。
(实施例4：多层碳纳米管的增溶)
作为水溶性木聚糖，使用葡糖醛酸木聚糖(由Institute of Chemistry，Slovak Academy of Sciences制造；数均分子量为18,000；木糖残基：4-O-甲基-D-葡糖醛酸残基＝10:1；未乙酰化)。作为多层碳纳米管，使用外径和长度彼此不同的多层碳纳米管：S-MWCNT-10(外径为10nm以下，长度为1～2μm，纯度为95％以上)；L-MWCNT-10(外径为10nm以下，长度为5～15μm，纯度为95％以上)；S-MWCNT-60100(外径为60nm以下，长度为1～2μm，纯度为95％以上)；L-MWCNT-60100(外径为60nm以下，长度为5～15μm，纯度为95％以上)(全部由ShenzhenNanotech Port Co.，Ltd.制造)。
将15mg多层碳纳米管粉末加入到15mL0.4mg/mL葡糖醛酸木聚糖水溶液中，然后用Vortex混合器搅拌。在室温下(15℃到25℃)通过超声波分散器(Model US-300T，芯直径为7mm，由NIHONSEIKIKAISHA Ltd.制造)对混合物施加超声波5分钟，进行3次，以溶解和分散碳纳米管。所得溶液在2,200xg下离心分离10分钟，然后在500nm处测量上清液的吸光度。上清液为带黑色的溶液(图5)。对于每一种多层碳纳米管来说，在500nm处的吸光度随超声波施加时间的增长而增大。施加超声波15分钟后，每一种碳纳米管以约6.5mg(10S)、约4.5mg/mL(10L)、约7.5mg(60-100S)、约5.3mg(60-100L)的量分散。如上所述，可以通过用水溶性木聚糖增溶每一种多层碳纳米管来获得溶液，而不管多层碳纳米管的外径和长度如何。
(制备例2：制备水溶性木聚糖水溶液)
将20L水加入到600g由木浆制造的市售粉状纤维素(KC Flock ofNippon Paper Chemicals Co.，Ltd.)中并在室温下搅拌30分钟。依次通过滤纸、0.45μm过滤器和0.2μm过滤器过滤溶液，回收滤液。用旋转蒸发器将所得溶液浓缩约10倍，以获得水溶性木聚糖水溶液。如通过苯酚-硫酸法测量的，所述10倍浓溶液含有约8.0mg/mL水溶性木聚糖。
(实施例5和比较例1：通过蒸煮前加入水溶性木聚糖改善熟米饭的非粘着性)
将60重量份水和60重量份在制备例2中制备的水溶性木聚糖的水溶液加入到100重量份大米中，然后用家用饭煲(电饭煲；SR-CF05，由Matsushita Electronic Industrial Co.，Ltd.制造)蒸煮，以获得230重量份熟米饭(含有0.2wt％水溶性木聚糖)。将其用作样品(实施例5)。除了将120重量份水加入到100重量份大米中之外，将以与上述相同的方式蒸煮获得的熟米饭用作比较样品(比较例1)。蒸煮样品和比较样品后，将它们中的每一个置于塑料容器中，在室温下冷却2小时，盖上容器的盖子，并在4℃下静置18小时。之后，由10名调查对象用饭勺对非粘着性进行感官评价。结果，10名调查对象全部反映实施例5的熟米饭的非粘着性好于比较例1的熟米饭。
(实施例6和比较例2：通过蒸煮后加入水溶性木聚糖改善米饭的非粘着性)
通过常用方法煮饭获得熟米饭。在蒸煮加热完成后在约80℃下将5重量份通过用旋转蒸发器将在制备例2中制备的水溶性木聚糖溶液浓缩10倍获得的水溶液喷洒至100重量份熟米饭，均匀混合以获得样品(实施例6)。该熟米饭含有约0.4wt％水溶性木聚糖。将通过喷洒5.0重量份水至100重量份熟米饭并均匀混合而获得的熟米饭用作比较样品(比较例2)。将样品和比较样品中的每一个置于塑料容器中，在室温下冷却2小时，盖上容器的盖子，并在4℃下再静置16小时。之后，由10名调查对象用饭勺对非粘着性进行感官评价。结果，8名调查对象反映实施例6的熟米饭的非粘着性好于比较例2的熟米饭。
(实施例7和比较例3：通过煮熟面条后加入水溶性木聚糖改善熟面条的非粘着性)
将市售干乌冬面煮至300％的吸水率，用流水冷却至10℃排出水获得熟面条，将5重量份通过用旋转蒸发器将在制备例2中制备的水溶性木聚糖溶液浓缩10倍获得的水溶液喷洒至100重量份熟面条上，均匀混合以获得样品(实施例7)。该熟面条含有约0.4wt％水溶性木聚糖。将通过喷洒5重量份水至100重量份熟面条并均匀混合而获得的熟面条用作比较样品(比较例3)。将样品和比较样品中的每一个置于塑料容器中，并在4℃下静置16小时。之后，由10名调查对象对熟面条的非粘着性进行感官评价。结果，8名调查对象反映实施例7的熟面条的非粘着性好于比较例3的熟面条。
(实施例8和比较例4：通过水溶性木聚糖改善茶饮料的味道)
将20重量份在制备例2中制备的水溶性木聚糖水溶液(实施例8)或水(比较例4)加入到100重量份市售茶饮料中，以获得样品(实施例8)和比较样品(比较例4)。由10名调查对象对样品和比较样品中的每一个进行感官评价。结果，9名调查对象反映与比较例4相比，样品(即添加了水溶性木聚糖的样品)的苦味减轻。
如上所述，已用本发明的优选实施方案例示了本发明，但是不应将本发明解释为限于该实施方案。应理解，本发明应仅通过权利要求来解释其范围。应理解，从本发明的特定优选实施方案的描述出发，本领域技术人员可以实施基于本发明的描述和技术常识的等同范围。应理解，本说明书中引用的专利、专利申请和出版物通过引用将其内容并入本文，就像这些内容本身具体记载在本说明书中一样。
工业实用性
可以用水溶性木聚糖以比常规增溶剂低的浓度使难溶性或不溶性物质增溶。因此，可以将由于溶解问题而使应用受限的难溶性或不溶性有用物质以溶液或模制品的形式使用。此外，增溶剂的低浓度有助于拓宽用于模制品成形的物质的选择范围。
利用水溶性木聚糖，可以提供能够在制得后长时间保持刚煮熟或加工后获得的较好物理性质例如色泽、光泽和非粘着性的谷类加工食品。这样的谷类加工食品的物理性质几乎不会随时间变差，例如变色、表面失去光泽、由粘性导致粘附性增加，因此在餐馆和日常家用中特别有用。
根据本发明的方法，在增溶碳纳米管的情况下，可以获得均匀地分散碳纳米管的溶液和模制品。因此，可以将碳纳米管用于尚未使用碳纳米管的领域，例如化妆品、医药和食品领域。
利用水溶性木聚糖，可以改善具有有用功能(例如生物活性功能)但由于味道而不适于大量口服的难溶性或不溶性物质的味道。因此，与常规方法相比，通过使用本发明方法，可以使用较大量的这样的物质，并可以更好地发挥功能。

Claims (79)

1.一种改善物质表面对溶剂亲和性的方法，所述方法包括：
使所述物质表面与水溶性木聚糖和所述溶剂接触，其中
在所述水溶性木聚糖不存在时，所述物质难溶或不溶于所述溶剂；
其中所述水溶性木聚糖是具有6个以上通过β-1，4键彼此连接的木糖残基并且在20℃下能够以6mg/mL以上溶于水的分子；
其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下；
其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下；和
其中所述水溶性木聚糖由
a)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基；或者
b)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
2.根据权利要求1的方法，其中所述水溶性木聚糖由(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
3.根据权利要求2的方法，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
4.根据权利要求1的方法，其中所述水溶性木聚糖由(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
5.根据权利要求4的方法，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
6.根据权利要求1的方法，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
7.根据权利要求6的方法，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
8.根据权利要求1的方法，其中所述接触步骤产生所述物质在所述溶剂中增溶的溶液。
9.根据权利要求8的方法，还包括浓缩所述溶液。
10.根据权利要求1的方法，其中在所述接触步骤中，对所述物质、所述水溶性木聚糖和所述溶剂的混合物施加超声波。
11.根据权利要求1的方法，其中在所述接触步骤中，将所述物质加入到含有所述水溶性木聚糖和所述溶剂的溶液中。
12.根据权利要求1的方法，其中在所述接触步骤中，在将所述水溶性木聚糖与所述物质混合后，加入所述溶剂。
13.根据权利要求1的方法，其中所述物质是碳纳米管。
14.根据权利要求13的方法，其中所述碳纳米管是单层碳纳米管。
15.根据权利要求1的方法，其中所述物质是富勒烯。
16.根据权利要求1的方法，其中所述溶剂是水。
17.根据权利要求9的方法，其中所述物质是碳纳米管；并且所述碳纳米管在所述溶液中的浓度为50mg/L以上。
18.根据权利要求9的方法，其中所述物质是碳纳米管；并且所述碳纳米管在所述溶液中的浓度为1g/L以上。
19.根据权利要求1的方法，其中所述物质是谷类加工食品，并且所述谷类加工食品的非粘着性通过所述接触步骤改善。
20.根据权利要求19的方法，其中所述谷类加工食品是熟米饭。
21.根据权利要求19的方法，其中所述谷类加工食品是面条。
22.根据权利要求1的方法，其中所述物质是产生不适味道的成分并且所述成分包含在食品中，以及所述食品的不适味道通过所述接触步骤缓解。
23.根据权利要求22的方法，其中所述不适味道是苦味。
24.根据权利要求22的方法，其中所述食品是茶饮料。
25.一种溶液，所述溶液包含添加的水溶性木聚糖、物质和溶剂，其中在所述水溶性木聚糖不存在时，所述物质难溶或不溶于所述溶剂；
其中所述水溶性木聚糖是具有6个以上通过β-1，4键彼此连接的木糖残基并且在20℃下能够以6mg/mL以上溶于水的分子；
其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下；
其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下；和
其中所述水溶性木聚糖由
a)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基；或者
b)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
26.根据权利要求25的溶液，其中所述水溶性木聚糖由(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
27.根据权利要求26的溶液，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
28.根据权利要求25的溶液，其中所述水溶性木聚糖由(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
29.根据权利要求28的溶液，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
30.根据权利要求25的溶液，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
31.根据权利要求30的溶液，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
32.根据权利要求25的溶液，其中所述物质是碳纳米管。
33.根据权利要求32的溶液，其中所述碳纳米管是单层碳纳米管。
34.根据权利要求25的溶液，其中所述物质是富勒烯。
35.根据权利要求25的溶液，其中所述溶剂是水。
36.根据权利要求32的溶液，其中所述碳纳米管的浓度为50mg/L以上。
37.根据权利要求32的溶液，其中所述碳纳米管的浓度为1g/L以上。
38.一种模制品，所述模制品包含添加的水溶性木聚糖和难溶性物质；
其中所述水溶性木聚糖是具有6个以上通过β-1，4键彼此连接的木糖残基并且在20℃下能够以6mg/mL以上溶于水的分子；
其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下；
其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下；和
其中所述水溶性木聚糖由
a)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基；或者
b)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
39.根据权利要求38的模制品，其中所述水溶性木聚糖由(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
40.根据权利要求39的模制品，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
41.根据权利要求38的模制品，其中所述水溶性木聚糖由(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
42.根据权利要求41的模制品，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
43.根据权利要求38的模制品，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
44.根据权利要求43的模制品，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
45.根据权利要求38的模制品，其中所述难溶性物质是碳纳米管。
46.根据权利要求45的模制品，其中所述碳纳米管是单层碳纳米管。
47.根据权利要求38的模制品，其中所述难溶性物质是富勒烯。
48.根据权利要求38的模制品，其中所述模制品由所述溶剂仅为水的溶液模塑而成。
49.根据权利要求38的模制品，其中所述模制品为膜或纤维的形式。
50.根据权利要求38的模制品，其中所述模制品是拉伸膜。
51.根据权利要求38的模制品，其中所述模制品为凝胶形式。
52.根据权利要求38的模制品，其中所述模制品是可生物降解的。
53.一种添加了水溶性木聚糖的谷类加工食品，
其中所述水溶性木聚糖是具有6个以上通过β-1，4键彼此连接的木糖残基并且在20℃下能够以6mg/mL以上溶于水的分子；
其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下；
其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下；和
其中所述水溶性木聚糖由
a)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基；或者
b)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
54.根据权利要求53的谷类加工食品，其中所述谷类加工食品是熟米饭。
55.根据权利要求53的谷类加工食品，其中所述谷类加工食品是面条。
56.根据权利要求53的谷类加工食品，其中使所述水溶性木聚糖与所述谷类加工食品的表面接触。
57.根据权利要求53的谷类加工食品，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
58.根据权利要求53的谷类加工食品，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
59.根据权利要求58的谷类加工食品，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
60.一种用于改善物质表面对溶剂的亲和性的亲和性改良剂，其中所述亲和性改良剂包含水溶性木聚糖，并且其中在所述水溶性木聚糖不存在时所述物质难溶或不溶于所述溶剂；
其中所述水溶性木聚糖是具有6个以上通过β-1，4键彼此连接的木糖残基并且在20℃下能够以6mg/mL以上溶于水的分子；
其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下；
其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下；和
其中所述水溶性木聚糖由
a)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基；或者
b)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
61.根据权利要求60的亲和性改良剂，其中所述水溶性木聚糖由(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
62.根据权利要求61的亲和性改良剂，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
63.根据权利要求60的亲和性改良剂，其中所述水溶性木聚糖由(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
64.根据权利要求63的亲和性改良剂，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
65.根据权利要求60的亲和性改良剂，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
66.根据权利要求65的亲和性改良剂，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
67.根据权利要求60的亲和性改良剂，用作增溶剂，以使水难溶性物质溶于溶剂。
68.根据权利要求60的亲和性改良剂，用作谷类加工食品的品质改良剂。
69.根据权利要求60的亲和性改良剂，用作非粘着性改良剂。
70.一种用于改善含有产生不适味道的成分的食品的味感的味感改良剂，其中所述味感改良剂包含水溶性木聚糖；
其中所述水溶性木聚糖是具有6个以上通过β-1，4键彼此连接的木糖残基并且在20℃下能够以6mg/mL以上溶于水的分子；
其中所述水溶性木聚糖主链的数均聚合度为6以上且5,000以下；
其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下；和
其中所述水溶性木聚糖由
a)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基；或者
b)(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
71.根据权利要求70的味感改良剂，其中所述不适味道是苦味。
72.根据权利要求70的味感改良剂，其中所述水溶性木聚糖由(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基、(ii)阿糖残基和(iii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
73.根据权利要求72的味感改良剂，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
74.根据权利要求70的味感改良剂，其中所述水溶性木聚糖由(i)木糖残基和/或乙酰化木糖残基和(ii)4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
75.根据权利要求74的味感改良剂，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和所述乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
76.根据权利要求70的味感改良剂，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
77.根据权利要求76的味感改良剂，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
78.根据权利要求70的味感改良剂，其中所述食品含有生物活性物质；所述生物活性物质有苦味；并且与不存在所述水溶性木聚糖的情况相比，所述食品的苦味得到改善。
79.根据权利要求70的味感改良剂，其中所述食品是茶饮料。
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