一种制备分子量窄分布糊精的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及食品加工技术领域，尤其是涉及一种得到分子量窄分布的糊精的方法。
【背景技术】
[0002]淀粉通过酸解或酶法处理时可产生一类由葡萄糖，麦芽糖，麦芽三糖等一系列低聚糖和多糖组成的糊精溶液；表征淀粉水解程度的指标通常采用DE值。同一 DE值的麦芽糊精很可能具有截然不同的功能性质，这反映了麦芽糊精中生成物的组成和淀粉类型。在食品加工领域，不同分子量分布的糊精呈现不同的性质，因而呈现不同的用途，如羟乙基淀粉分子量范围为40000?450000Da时可以作为血液代用品；糊精是一种非常好的增稠剂，小分子量糊精会影响食品口感，大分子量糊精不稳定。基于此，分离制备不同分子量分布的糊精对于拓展糊精应用范围，提高淀粉深加工附加值具有重要意义；此外有助于研宄相关淀粉酶类的性质进而揭示作用机理。
[0003]目前，制备不同分子量分布的糊精主要采用体积排阻色谱法，此法填料昂贵，色谱动力系统成本高，此外处理量小，难以实现工业化生产；淀粉降解液中逐级添加聚乙二醇可以对糊精进行简单分级粗分离，但分级周期较长且糊精溶液易染菌。醇逐级醇沉淀法能够在分离非淀粉多糖的分离中得到广泛应用，然而采用醇沉法分离不同分子量糊精研宄鲜见报道。
[0004]乙醇沉淀法基本原理是在糊精溶液中逐步添加醇，一方面是降低了溶液的介电常数，使溶质分子之间的静电引力增加，发生聚集沉淀。另一方面；有机溶剂本身的水合作用降低了自由水的浓度，压缩了溶质分子表面水化层的厚度，降低了它的亲水性而脱水凝聚。文献报道聚乙二醇与葡聚糖等聚合物具有不相容性，改变聚合物溶解度。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种制备分子量窄分布糊精的方法。凡提及经有机溶剂逐级或协调聚乙二醇与盐沉淀分离淀粉或糊精方法，均适用本发明技术。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]一种制备分子量窄分布糊精的方法，包括以下步骤:
[0008](I)淀粉与水按照1: 1.5?1:4的质量比例混合均匀，用0.1mo I/LNaOH调节pH至5.8?6.0，然后加入高温α -淀粉酶，其添加量为10?30U/g淀粉，得到混合液；
[0009](2)将步骤(I)混合液置于99°C超级恒温水浴槽(配备磁力搅拌装置)中，搅拌均匀，经碘试为浅棕色即合格；立即用0.lmol/LHCI调节pH至3.0，灭酶终止反应，平衡5min后，用0.1moI/LNaOH中和，调节pH至中性；
[0010](3)将步骤⑵得到的液化液稀释，配置成浓度为1.5?10% (w/w)糊精溶液；
[0011](4)在糊精溶液中缓慢添加乙醇，调节至乙醇终浓度20% (v/v)，协同添加聚乙二醇与氯化钠，4 °C静置24h，离心(40C，1000rpm, 20min)，沉淀，经过此浓度乙醇洗涤，低温干燥获得组分I ;
[0012](5)上清液中，缓慢添加乙醇，调节至乙醇终浓度为30% (v/v)，协同添加聚乙二醇与氯化钠，4 °C静置24h，离心(40C，1000rpm, 20min)，沉淀，经过此浓度乙醇洗涤，低温干燥获得组分2 ;
[0013](6)重复上述过程，至乙醇浓度为90% (v/v)为止；
[0014]所述组分1、组分2……即为所述各级分子量窄分布糊精。
[0015]步骤⑷?(6)均控制聚乙二醇浓度为2?8% (w/v)。
[0016]聚乙二醇的数均分子量为4000Da、6000Da或8000Da。
[0017]步骤⑷?(6)均控制氯化钠浓度为0.2?1.0% (w/v)。
[0018]步骤(4)?(6)获得糊精组分，经过体积排阻色谱法对糊精组分分析，计算糊精分子量和分散系数。
[0019]本发明有益的技术效果在于:
[0020]本发明基于聚合物亲水基团与带电情况决定其在水溶液中的溶解度，聚合物水溶液中添加一定浓度的盐，可以改变溶液离子强度改变聚合物溶解度，在淀粉水解液中逐级提高乙醇浓度协同添加聚乙二醇与氯化钠，糊精分子量由大到小逐级沉淀出来。本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0021](I)本发明分辨率高，溶剂沸点低，除去或回收方便，无毒无害。
[0022](2)本发明反应条件温和，操作简单，处理量大，生产成本低，易于工业化生产；
[0023](3)本发明制备的分子量糊精呈现窄分布，可适应特殊需求，对于提升淀粉深加工附加值，发展淀粉糖工业，开发新型功能性低聚糖具有积极的促进作用。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
[0025]实施例1:
[0026]称取50g玉米淀粉于烧杯中；加入200mL去离子水(常温)混合均勾，用0.1mol/LNaOH调节pH至5.8?6.0 ;添加高温α -淀粉酶1500U，搅拌均匀。置于99°C超级恒温水浴槽(配备磁力搅拌装置)中，搅拌均匀，碘试合格；立即用0.lmol/LHCI调节pH至3.0，灭酶终止反应，平衡5min后，用0.lmol/L NaOH中和，调节pH至中性。将淀粉水解液稀释，配置成质量浓度为10% (w/w)的糊精溶液。
[0027]取糊精溶液100mL，缓慢加入乙醇，并不断搅拌，调节至乙醇终浓度20% (v/v)，协同添加聚乙二醇(6000Da)与氯化钠，分别控制其浓度2% (w/v) ,0.2% (w/v)，置于4°C冰箱中静置24h，离心(4°C，1000rpm, 20min)，沉淀经过相应浓度乙醇洗涤，低温干燥获得组分I ;上清液中缓慢添加乙醇调节至乙醇终浓度为30% (v/v)，协同添加聚乙二醇与氯化钠，分别控制其浓度2% (w/v)，0.2% (w/v)协同添加聚乙二醇2% (w/v)，置于4°C冰箱中静置24h，离心(4°C，1000rpm, 20min)，沉淀经过相应浓度乙醇洗涤，低温干燥获得组分2 ；如此重复上述操作，调节至乙醇终浓度为90% (v/v)，协同添加聚乙二醇与氯化钠，分别控制其浓度2% (w/v), 0.2% (w/v)，分别获得I?8醇沉组分，经体积排阻色谱测定不同组分分子量分布O
[0028]基于体积排阻色谱法对糊精组分分析，计算糊精分子量和分散系数，获得8个糊精组分分子量信息如下:糊精I (即组分1，下同)重均分子量为118.8kDa，分散系数为1.58 ;糊精2重均分子量为27.9kDa，分散系数为1.23 ;糊精3重均分子量为19.7kDa，分散系数为1.18 ;糊精4重均分子量为12.1kDa,分散系数为1.41 ;糊精5重均分子量为4.9kDa，分散系数为1.21 ;糊精6重均分子量为4.2kDa，分散系数为1.08 ;糊精7重均分子量为1.6kDa，分散系数为1.58 ;糊精8重均分子量为1.lkDa，分散系数为1.23。
[0029]实施例2:
[0030]称取10g玉米淀粉于烧杯中；加入250mL去离子水(常温)混合均匀，用0.1mol/LN