专利名称：一种制备直链淀粉水溶液的方法
技术领域：
本发明属于食品和医药技术领域，涉及一种制备直链淀粉水溶液的方法， 具体是指一种室温下制备直链淀粉水溶液的方法。
背景技术：
淀粉是一类来源丰富、价格低廉的天然高分子，由直链淀粉和支链淀粉两
种多糖组成。其中直链淀粉是由葡萄糖单元以a-l，4-糖苷键结合而成的直链状 多糖，而支链淀粉是则由葡萄糖单元以ct-l,4-和cc-l,6-糖苷键结合而成的树枝状 多糖，约20个葡萄糖单元就有一个分支。随着来源的不同，淀粉中直链淀粉和 支链淀粉的组成比例也不相同，如高链玉米淀粉中直链淀粉的含量高达70 80%，而普通的玉米淀粉中直链淀粉的含量只有约10 30%，马铃薯淀粉中直 链淀粉的含量为20%(张力田，碳水化合物化学，轻工业出版社，1984， p326)。 目前淀粉已被广泛应用于食品、医药等行业。尽管淀粉中的支链淀粉易溶于水， 并能生成稳定的水溶液，但是，直链淀粉较差的水溶性使得淀粉在室温下很难 溶于水，只能形成乳状悬浮液，这就限制了淀粉，特别是直链淀粉在一些水溶 液状态下的实际应用和进一步的功能化研究。
据文献报道，目前制备直链淀粉水溶液最常用的方法主要有三种(1)高 温高压溶解法将直链淀粉和水混合后通入氮气15min，然后将其倒入钢瓶中， 于130 155。C下密封加热15 min 1 h使直链淀粉溶解，冷却至室温后得到直 链淀粉水溶液(Chronakis I. S.， et al.， Mffcra附ofec"/es， 2002, 35: 4113-4122; Putaux J.-L.， et al.， Aftfe/wifdfeciifes, 2000， 33: 6416-6422); (2)碱液溶解法将直 链淀粉与0.01摩尔/升的氢氧化钾溶液或0.1 0.2摩尔/升的氢氧化钠加热至 60 9(TC使直链淀粉溶解，冷却至室温，用稀盐酸中和后得到直链淀粉水溶液 (Lalush I.， et al"丑/twiac/wm /ecii/es， 2005, 6: 121-130; Karkalas J., et al., C"r^一ratei e鄉rcA， 1995, 268: 233-247; Nakata Y., et al.，胁/w/jw奶，2003, 69: 508-516); (3) 二甲亚砜(DMSO)/水溶解法DMSO是直链淀粉的良溶剂，
将直链淀粉与DMSO的混合液加热至80 85"C溶解直链淀粉，冷却至室温，加 入一定量的水得到直链淀粉的DMSO/水溶液(Come11 H. J.， et al.， Stored, 2002， 54: 517-526; Norman, W. H., et al., Ow^Aj^rafe尸o(v加ery， 1998， 35: 287-295)。
然而，这些制备直链淀粉水溶液的方法均存在一些缺点，如方法(1)中，尽 管直链淀粉在高温下能溶于水，但是当温度降至室温后，直链淀粉很容易发生 凝沉；方法(2)中，直链淀粉在较高温度的碱溶液中易发生降解；方法(3) 则使用了DMSO有机溶剂。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种工艺简 便、不使用有机溶剂、条件温和的制备直链淀粉水溶液的方法。本发明制备的 直链淀粉水溶液可以在室温下静止放置10小时不发生凝沉。
本发明的目的是由下述技术方案实现的 一种制备直链淀粉水溶液的方 法，包括如下步骤
(1) 将0.05 lg的直链淀粉加入到5 15毫升0.1 1.0摩尔/升的碱液 中，得到混合溶液。
(2) 将步骤(1)所得混合溶液于室温(10 38°C)进行3 8个周期的 超声处理，所述周期为间隔1 5分钟超声1 5分钟，即得到澄清透明的直链 淀粉碱溶液。
(3) 在磁力搅拌下，将5 15毫升0.1 1.0摩尔/升的酸滴加入步骤(2) 所得直链淀粉碱溶液中，至pH为7.0,即得到澄清透明的直链淀粉水溶液。
为了更好地实现本发明，所述步骤(l)中的碱液为氢氧化钠溶液或氢氧 化钾溶液。
所述步骤(2)中超声处理的超声波频率为20 60KHz。 所述步骤(3)中的磁力搅拌转速为200 800转/分钟。 所述步骤(3)中的酸为硫酸、盐酸、硝酸或者磷酸。 本发明的原理是通过超声波和碱液的协同作用，加快直链淀粉分子间氢键 的断裂，使直链淀粉分子与水的溶剂化作用加强，从而达到溶解的目的。 本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果 (1)本发明所使用的条件温和，整个制备过程在室温下完成。
(2) 本发明不涉及使用有机溶剂。
(3) 本发明操作方法简单方便，制备时间短，所需设备及试剂廉价、容 易获取。
图1为本发明制备直链淀粉水溶液实验过程和结果的照片。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方 式不限于此。 实施例1
如图1所示， 一种制备直链淀粉水溶液的方法，包括如下步骤
(1) 称取0.8g的直链淀粉(马铃薯直链淀粉，Fluka化学试剂公司，以 下相同)，加入到15毫升0.1摩尔/升的氢氧化钾溶液中，得到混合溶液。
(2) 将步骤(1)所得混合溶液于室温3CTC下进行超声处理，所使用的 超声波频率为40KHz，具体实验周期为每间隔1分钟超声4分钟。 一共进 行4个周期的超声处理，得到澄清透明的直链淀粉碱溶液。
(3) 在转速为800转/分钟的磁力搅拌下将15毫升0.1摩尔/升的硝酸滴 加入步骤(2)所得直链淀粉碱溶液中，至pH为7.0，得到澄清透明的中性直 链淀粉水溶液。
图1为本发明制备直链淀粉水溶液实验过程和结果的照片a)将直链淀 粉固体样品装入试管a)中；b)在试管a)中加入碱液(氢氧化钾溶液)，直 链淀粉固体发生溶胀并分散于碱液中(试管底部)；c)超声处理试管b)中的 混合液，得到澄清透明的溶液；d)用酸(硝酸)中和试管c)中的溶液至pH 为7.0,得到澄清透明的溶液；e)在试管d)中加入碘/碘化钾乙醇溶液后，溶 液变成蓝色，证明试管d)中溶液为含有直链淀粉的水溶液；f)试管d)中的 直链淀粉水溶液静置IO小时后仍然保持澄清透明状态。
实施例2
(1)称取0.4g的直链淀粉，加入到5毫升0.25摩尔/升的氢氧化钠溶液
中，得到混合溶液。
(2) 将步骤(1)所得混合溶液于室温38t:下进行超声处理，所使用的 超声波频率为30KHz，具体实验周期为每间隔5分钟超声1分钟。 一共进 行8个周期的超声处理，得到澄清透明的直链淀粉碱溶液。
(3) 在转速为600转/分钟的磁力搅拌下将5毫升0.25摩尔/升的盐酸滴 加入步骤(2)所得直链淀粉碱溶液中，至pH为7.0，得到澄清透明的中性直 链淀粉水溶液。
实施例3
(1) 称取0.05g的直链淀粉，加入到9毫升1.0摩尔/升的氢氧化钠溶液 中，得到混合溶液。
(2) 将步骤(1)所得混合溶液于室温l(TC下进行超声处理，所使用的 超声波频率为50KHz，具体实验周期为每间隔3分钟超声5分钟。 一共进 行5个周期的超声处理，得到澄清透明的直链淀粉碱溶液。
(3) 在转速为200转/分钟的磁力搅拌下将3毫升1.0摩尔/升的磷酸滴加 入步骤(2)所得直链淀粉碱溶液中，至pH为7.0，得到澄清透明的中性直链 淀粉水溶液。
实施例4
(1) 称取l.Og的直链淀粉，加入到12毫升0.1摩尔/升的氢氧化钾溶液 中，得到混合溶液。
(2) 将步骤(1)所得混合溶液于室温15-C下进行超声处理，所使用的 超声波频率为60KHz，具体实验周期为每间隔2分钟超声2分钟。 一共进 行6个周期的超声处理，得到澄清透明的直链淀粉碱溶液。
(3) 在转速为300转/分钟的磁力搅拌下将6毫升0.1摩尔/升的硫酸滴加 入步骤(2)所得直链淀粉碱溶液中，至pH为7.0，得到澄清透明的中性直链 淀粉水溶液。
实施例5
(O称取0.28的直链淀粉，加入到7.0毫升0.75摩尔/升的氢氧化钠溶 液中，得到混合溶液。
(2) 将步骤(1)所得混合溶液于室温25'C下进行超声处理，所使用的 超声波频率为40KHz，具体实验周期为每间隔5分钟超声5分钟。 一共进 行3个周期的超声处理，得到澄清透明的直链淀粉碱溶液。
(3) 在转速为400转/分钟的磁力搅拌下将10.5毫升0.5摩尔/升的盐酸滴 加入步骤(2)所得直链淀粉碱溶液中，至pH为7.0，得到澄清透明的中性直 链淀粉水溶液。
实施例6
(1) 称取0.5g的直链淀粉，加入到10毫升0.2摩尔/升的氢氧化钾溶液 中，得到混合溶液。
(2) 将步骤(1)所得混合溶液于室温2(TC下进行超声处理，所使用的 超声波频率为20KHz，具体实验周期为每间隔4分钟超声3分钟。 一共进 行5个周期的超声处理，得到澄清透明的直链淀粉碱溶液。
(3) 在转速为700转/分钟的磁力搅拌下将5毫升0.4摩尔/升的硝酸滴加 入步骤(2)所得直链淀粉碱溶液中，至pH为7.0，得到澄清透明的中性直链 淀粉水溶液。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种制备直链淀粉水溶液的方法，其特征在于包括如下步骤(1)将0.05～1g的直链淀粉加入到5～15毫升0.1～1.0摩尔/升的碱液中，得到混合溶液；(2)将步骤(1)所得混合溶液于室温进行3～8个周期的超声处理，所述周期为间隔1～5分钟超声1～5分钟，即得到澄清透明的直链淀粉碱溶液；(3)在磁力搅拌下，将5～15毫升0.1～1.0摩尔/升的酸滴加入步骤(2)所得直链淀粉碱溶液中，至pH为7.0，即得到澄清透明的直链淀粉水溶液。
2、 根据权利要求1所述的一种制备直链淀粉水溶液的方法，其特征在于 所述步骤(1)中的碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
3、 根据权利要求1所述的一种制备直链淀粉水溶液的方法，其特征在于 所述步骤(2)中超声处理的超声波频率为20 60KHz。
4、 根据权利要求1所述的一种制备直链淀粉水溶液的方法，其特征在于-所述步骤(3)中的磁力搅拌转速为200 800转/分钟。
5、 根据权利要求1所述的一种制备直链淀粉水溶液的方法，其特征在于 所述步骤(3)中的酸为硫酸、盐酸、硝酸或者磷酸。
全文摘要
本发明公开了一种在室温下制备直链淀粉水溶液的方法，该方法通过超声处理直链淀粉碱溶液，然后用酸中和后得到澄清透明的直链淀粉水溶液。本发明所使用的条件温和，不涉及使用有机溶剂，方法简便可行，易于推广，所需设备及试剂廉价、容易获取。本发明可广泛应用医药、食品、保健、化工、农业等领域。
文档编号A61K31/716GK101353430SQ20081002946
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者青 伍, 张黎明, 杨立群, 祥 蔡 申请人:中山大学