一种直链状淀粉衍生物的制备方法
【专利摘要】一种直链状淀粉衍生物的制备方法，属于变性淀粉加工【技术领域】。本发明原理基于超声波解簇协同普鲁兰酶脱支加速淀粉回生，利用低温α-淀粉酶限制性水解回生淀粉无定型区，从而制备聚合度范围窄的直链状淀粉衍生物。主要步骤为以籼米淀粉为原料，经糊化、超声波解簇（超声3s，停歇1s，总时间为15～20min，超声频率为20kHz，功率为400W）、普鲁兰酶脱支（酶添加量5～10ASPU/g，反应pH4.2～4.6，于55～60℃下反应8～12h），回生结晶（4℃放置24h），低温α-淀粉酶限制性水解（按10～20U/g淀粉添加，于25～30℃反应4～6h），除杂（透析24h），干燥得到聚合度（DP）为32～45的直链状淀粉衍生物产品。本发明工艺简单、成本低廉，所得直链状淀粉衍生物产品聚合度范围窄。
【专利说明】一种直链状淀粉衍生物的制备方法
【技术领域】
[0001]一种直链状淀粉衍生物的制备方法，涉及超声波解簇、酶法脱支、限制性水解淀粉技术在制备聚合度范围窄的直链状淀粉衍生物上应用，属于变性淀粉加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]直链状淀粉衍生物，水溶性好，呈螺旋管状，具有较好的包埋能力，能提高客体稳定性及水溶性。目前制备直链状淀粉衍生物的方法有:(I)合成法:以小分子糖或其衍生物为底物，在淀粉合成酶的催化下得到，此法生产成本高，操作工艺复杂、反应效率低，不适合工业化大规模生产；(2)水解法:以淀粉为底物，采用脱支酶催化淀粉水解得到，此法直链状淀粉衍生物聚合度范围广，不利于产品的工业化应用。因此，本发明目的是开发一种新型直链状淀粉衍生物的制备方法。
[0003]回生淀粉由无定形区和结晶区组成，其结晶区由特定聚合度的葡萄糖残基组成，对淀粉酶具有抗性。本发明利用α-淀粉酶限制性水解回生淀粉无定型区，保留聚合度集中的结晶区，从而制备聚合度范围窄的直链状淀粉衍生物。然而，大部分天然淀粉的直链状淀粉含量低，不利于淀粉的回生。为了加速淀粉回生，本发明采用超声波对淀粉解簇提高普鲁兰酶对淀粉脱支效率，使体系高直链化，提高淀粉回生率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种直链状淀粉衍生物的制备方法。
[0005]本发明的技术方案:一种直链状淀粉衍生物的制备方法，以淀粉为原料，利用超声波解簇协同普鲁兰酶脱支加促淀粉回生，再采用低温α -淀粉酶限制性水解回生淀粉，制备直链状淀粉衍生物；具体步骤为: (O淀粉的糊化:称取40-50g淀粉分散于IOOmL蒸馏水中，置于沸水浴中加热至完全糊化，冷却至室温；
(2)淀粉的解簇:利用超声波处理对淀粉中支链淀粉进行解簇；
淀粉的解簇为淀粉的超声波解簇，即对淀粉间歇式超声波处理，超声3s，停歇ls，总时间为15-20min，超声波频率为20kHz，功率为400W ；
(3)淀粉的脱支:将步骤(2)所得的淀粉溶液调节至55-60°C，用0.lmol/L醋酸一醋酸钠缓冲液调节pH至4.2-4.6，加入普鲁兰酶5-10ASPU/g淀粉，水解反应8-12h ;沸水浴加热IOmin停止反应,冷却至室温；
(4)淀粉的回生结晶:将步骤(3)所得的淀粉水解物，置于4°C恒温箱中，回生24h；
(5)水解回生淀粉:取20g回生淀粉，加入0.lmol/L醋酸一醋酸钠缓冲液IOOmL,搅拌分散，添加α -淀粉酶10-20U/g淀粉，25-30°C反应4-6h，沸水浴30min使得α -淀粉酶失活和同时充分破坏结晶部分的双螺旋结构，冷却至室温；
水解回生淀粉为限制性水解，即使用的α-淀粉酶为低温α-淀粉酶，水解温度为25 -30? ；(6)除去小分子糖、缓冲盐杂质:将淀粉水解液装入截留分子量为IOOODa的透析袋中，在装满蒸馏水的5L烧杯中透析24h，每4h更换一次蒸馏水，除去缓冲盐和α -淀粉酶水解回生淀粉无定型区得到的小分子糖杂质；
(7)干燥:将透析袋中的水解液倾出，旋转蒸发除去大部分水，再在35°C下干燥24h，粉碎，即可得目标产物直链状淀粉衍生物。
[0006]步骤(I)中使用的淀粉为籼米淀粉。
[0007]所得目标产物直链状淀粉衍生物聚合度范围为32-45。
[0008]本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
(I)本发明以α -淀粉酶限制性水解回生淀粉为核心技术制备直链状淀粉衍生物，充分利用了回生淀粉的价值，提高了淀粉的综合利用率。
[0009](2)本发明首次利用超声波解簇协同普鲁兰酶脱支促进淀粉老化，有效促进了淀粉回生，从而解决了回生 法制备直链状淀粉衍生物的效率。
[0010](3)本发明工艺简单、成本低廉，生产得到的直链状淀粉衍生物可以作为原料，高效增加环糊精、高纯度麦芽糖等高附加值产品的产量。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1实施例2中直链状淀粉衍生物的高效阴离子色谱图。
【具体实施方式】
[0012]实施例1
40g籼米淀粉分散于IOOmL蒸馏水中，搅拌，于沸水浴中至淀粉完全糊化，冷却；于JY92-2D超声细胞破碎仪中，将超声探头浸入淀粉糊内，在频率为20kHz，功率为400w的超声波下，以超声3s、停歇Is的方式超声波处理时间为15min ;将淀粉糊温度调整至55°C，pH调节至4.2，加入普鲁兰酶10ASPU/g淀粉，反应10h，沸水浴加热IOmin以停止反应；冷却至室温，置于4°C恒温箱中回生24h。
[0013]取20g回生淀粉，加入0.lmol/L醋酸一醋酸钠缓冲液IOOmL，搅拌分散，加入低温α -淀粉酶10U/g淀粉，于30°C下反应4h，沸水浴30min，冷却至室温，将淀粉水解液装入截留分子量为IOOODa的透析袋中，在装满蒸馏水的5L烧杯中透析24h (每4h更换一次蒸馏水)，倾出透析袋中溶液，旋转蒸发除去大部分水分，于35°C烘箱干燥24h，粉碎，可得目标产物直链状淀粉衍生物。
[0014]实施例2
实施例1中制备的直链状淀粉衍生物溶于蒸馏水中，进行高效阴离子色谱分析。分析条件:采用Dionex ICS-500色谱系统，柱子型号为DionexCarboPAC PA200 (250*4mm
1.D.);洗脱液为:IOOmM氢氧化钠溶液(溶液A)、含有600mM醋酸钠的IOOmM氢氧化钠溶液(溶液B);梯度洗脱:0min时20%洗脱液B，60min时洗脱液B为100% ;流速为lmL/min，进样量为25 μ L，直链状淀粉衍生物的高效阴离子图谱见图1，图1表明所得直链状淀粉衍生物聚合度为32-45。
【权利要求】
1.一种直链状淀粉衍生物的制备方法，其特征在于以淀粉为原料，利用超声波解簇协同普鲁兰酶脱支加促淀粉回生，再采用低温α -淀粉酶限制性水解回生淀粉，制备直链状淀粉衍生物；具体步骤为: (O淀粉的糊化:称取40-50g淀粉分散于IOOmL蒸馏水中，置于沸水浴中加热至完全糊化，冷却至室温； (2)淀粉的解簇:利用超声波处理对淀粉中支链淀粉进行解簇； 淀粉的解簇为淀粉的超声波解簇，即对淀粉间歇式超声波处理，超声3s，停歇ls，总时间为15-20min，超声波频率为20kHz，功率为400W ； (3)淀粉的脱支:将步骤(2)所得的淀粉溶液调节至55-60°C，用0.lmol/L醋酸一醋酸钠缓冲液调节pH至4.2-4.6，加入普鲁兰酶5-10ASPU/g淀粉，水解反应8-12h ;沸水浴加热IOmin停止反应,冷却至室温； (4)淀粉的回生结晶:将步骤(3)所得的淀粉水解物，置于4°C恒温箱中，回生24h； (5)水解回生淀粉:取20g回生淀粉，加入0.lmol/L醋酸一醋酸钠缓冲液IOOmL,搅拌分散，添加α -淀粉酶 10-20U/g淀粉，25-30°C反应4-6h，沸水浴30min使得α -淀粉酶失活和同时充分破坏结晶部分的双螺旋结构，冷却至室温； 水解回生淀粉为限制性水解，即使用的α-淀粉酶为低温α-淀粉酶，水解温度为25 -30? ； (6)除去小分子糖、缓冲盐杂质:将淀粉水解液装入截留分子量为IOOODa的透析袋中，在装满蒸馏水的5L烧杯中透析24h，每4h更换一次蒸馏水，除去缓冲盐和α -淀粉酶水解回生淀粉无定型区得到的小分子糖杂质； (7)干燥:将透析袋中的水解液倾出，旋转蒸发除去大部分水，再在35°C下干燥24h，粉碎，即得目标产物直链状淀粉衍生物。
2.根据权利要求1所述的直链状淀粉衍生物的制备方法，其特征在于:步骤(I)中使用的淀粉为籼米淀粉。
3.根据权利要求1所述的直链状淀粉衍生物的制备方法，其特征在于所得目标产物直链状淀粉衍生物聚合度范围为32-45。
【文档编号】C12P19/16GK103451253SQ201310352873
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】金征宇, 田耀旗, 胡秀婷, 魏本喜, 李洪岩, 杨哪, 徐学明, 王金鹏 申请人:江南大学