专利名称：酶法淀粉降解物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及淀粉领域，更详细地是一种酶法淀粉降解物及其制备方法，该方法可直接用于原淀粉和变性淀粉生产企业，由此而生产的淀粉降解物可应用于造纸、纺织、食品、化工、制药等行业和领域。
背景技术：
淀粉是一种颗粒状天然高分子，由植物通过光合作用合成，其基本组成是碳水化合物。淀粉的酶法降解物产品主要是糊精、低聚麦芽糖、异麦芽糖、葡萄糖等，其制备过程为将淀粉乳调节好pH值，加入需要量的耐高温α-淀粉酶，用泵打经喷淋头引入液化桶约90℃以上的热水中，淀粉受热糊化、液化，之后再加入糖化酶糖化，精制得产品。
上述酶法制糖虽然已广泛应用于淀粉糖品的生产，但目前的生产工艺仍存在一定的不足和缺陷，一、将淀粉乳用95-105℃高温喷射器进行高温加热，需消耗大量的能量，且需要购置相应的机器设备，使生产成本大大增加；二、普通的α-淀粉酶在高温下失活，因而需使用特定的耐高温α-淀粉酶；三、一般酶法制糖制备中等或较高DE值的葡萄糖，对于较低DE值的葡萄糖不易制备。以上不足和缺陷主要是由于使用的淀粉原料为原淀粉造成的。原淀粉为多晶颗粒态产品，具有多晶性和颗粒性，在常温下α-淀粉酶作用，淀粉颗粒本身不发生变化，因此必须将淀粉颗粒在高温下糊化破坏其结晶结构，才能被酶液化。
发明内容
本发明的目的在于针对以上不足和缺陷，提供一种酶法淀粉降解物的制备方法，该法可在常温下进行酶解，仪器设备简单，条件温和，容易操作和控制，节省能量，降低成本，使用不同的酶制剂可生产出各种不同的淀粉降解物，可广泛应用于造纸、纺织、食品、化工、制药等行业和领域。
本发明的酶法淀粉降解物的制备方法包括(1)将大于0.1％淀粉重量的交联剂加入淀粉原料中，加热到糊化温度；然后对其进行加热或加入强碱的非晶化处理；(2)在微生物、中温α-淀粉酶、高温α-淀粉酶作用下将非晶颗粒态淀粉进行酶降解，得到降解物。
所述淀粉原料是玉米、木薯、马铃薯、小麦、红薯、绿豆、芭蕉芋其中一种或一种以上或其化学改性淀粉。
所述交联剂是三氯氧磷、三偏磷酸钠、环氧氯丙烷其中一种或一种以上，交联剂的用量是1-50％淀粉重量。
所述的非晶化处理是指将经过交联处理的具有非糊化性的淀粉在水分散系中加热升温到淀粉糊化温度60-100℃。
所述的非晶化处理也可以是把经过交联处理的具有非糊化性的淀粉分散在强碱分散系中，或在水分散系中加入强碱，使pH值达到11.5-14。
非晶化处理后，淀粉颗粒将完全失去其原有的结晶性，由多晶体系转变成非晶体系，同时，还保持了完好的颗粒结构，即实现了从多晶颗粒态到非晶颗粒态的转变。
步骤(1)更具体的方法是在温度为5-60℃，pH值为9-12条件下，把淀粉原料用水调成1-50％浓度乳液，加入0.05-15％重量的交联剂，反应0.1-5小时后中和到pH值为6.3～6.5，将体系加热到80-100℃，保温1-50分钟非晶化处理后，过滤并用水洗涤，粉碎滤饼，干燥。
步骤(1)中所指的非晶颗粒态淀粉，在经过非糊化和非晶化处理后的产品，该产品还可以进一步通过分离、洗涤、纯化、脱水、干燥、粉碎、筛分和包装等后序工序的处理得到最终的非晶颗粒态产品。
步骤(2)中所指的微生物是指白酒生产企业生产白酒使用的酒曲。
所述中温α-淀粉酶是指淀粉液化所使用的液化酶。
所述高温α-淀粉酶是指淀粉高温液化所使用的液化酶。
步骤(2)所述的酶降解不仅可以在低于淀粉糊化温度的常温条件下被微生物和淀粉酶降解，而且也可以在高于淀粉糊化温度的范围内被微生物和淀粉酶降解。
步骤(2)中所指的微生物、中温α-淀粉酶、高温α-淀粉酶的用量均为对绝干淀粉重量的十万分之一至十分之一。
得到的降解产物可以通过进一步的糖化酶糖化、活性炭脱色、离子交换、蒸发浓缩等精制处理，制成葡萄糖、麦芽糖、果糖、低聚糖等淀粉糖类产品。
得到的降解产物还可以直接通过活性炭脱色、离子交换、蒸发浓缩以及喷雾干燥等处理，制成粉末状的糊精类产品。
本发明与现有技术相比具有如下优点本发明提供的酶法淀粉降解物的制备方法之所以不同于传统的酶法淀粉制糖方法，其主要特征在于使用的淀粉原料不同，使用的淀粉为非晶颗粒态淀粉，它具有颗粒性的同时具有非晶性，使得它在常温下能够被各种淀粉酶生物降解。而传统的酶法淀粉使用的淀粉原料为原淀粉，其结构为具有多晶性的同时具有颗粒性，其结晶结构阻碍了酶的侵入，因此在常温下酶作用淀粉颗粒不会发生明显的变化，必须将其加热至高温糊化以破坏淀粉的结晶结构，才能实现淀粉的降解。
酶法淀粉降解物的制备方法可以使淀粉常温下生物降解，可克服传统淀粉制糖的高温糊化淀粉，必须使用α-淀粉耐热酶的制糖方法，仪器设备简单，条件温和，容易操作和控制，可以节省能量，降低生产成本，还可以使用不同的酶制剂生产出各种不同的淀粉降解物，特别是传统淀粉液化方法无法生产的DE值小于5的产品。本发明的实施将给变性淀粉和淀粉糖生产厂带来直接的技术革新和经济效益，同时，给变性淀粉及淀粉糖的应用领域如造纸、纺织、食品、化工、制药等众多行业和领域带来间接的经济效益。
具体实施例方式
实施例1在恒温于50℃的超级恒温水浴反应池中，将原料淀粉，用水调成30％均匀的淀粉乳，调乳前在底水中溶解对淀粉绝干重量2％的无水碳酸钠及5％的三偏磷酸钠，用浓度3％氢氧化钠溶液调淀粉乳pH为11.20，保持淀粉乳的温度为50℃，同时加入适量的3％氢氧化钠以保持体系的pH不变，连续反应24小时，用1mol H2SO4中和到pH为6.3-6.5，加入一定量的水，将体系加热升温到80-100℃，保温10分钟非晶化处理，冷却至室温，加入0.1％的经过24小时培养的酒曲或0.1％中温α-淀粉酶或0.1％高温α-淀粉酶进行生物降解，将水解液进行过滤、脱色、蒸发得淀粉降解物。
实施例2在恒温于25℃的超级恒温水浴反应池中，将原料淀粉，用水调成30％均匀的淀粉乳，调乳前在底水中溶解对淀粉绝干重量2％的无水硫酸钠及5％的三氯氧磷，用浓度3％氢氧化钠溶液调淀粉乳pH为11.20，保持淀粉乳的温度为25℃，同时加入适量的3％氢氧化钠以保持体系的pH不变，连续反应2小时，加入一定量的水，用20％的氢氧化钠将pH值提高到12.5，进行非晶化处理10分钟，然后用1mol H2SO4中和到pH为6.3-6.5，加入0.5％的经过24小时培养的酒曲或0.5％的中温α-淀粉酶或0.5％高温α-淀粉酶进行生物降解，将水解液进行脱色、蒸发和喷雾干燥得粉状淀粉降解物产品。
权利要求
1.一种酶法淀粉降解物的制备方法，其特征在于包括(1)将大于0.1％淀粉重量的交联剂加入淀粉原料中，加热到糊化温度；然后对其进行加热或加入强碱的非晶化处理；(2)在微生物、中温α-淀粉酶、高温α-淀粉酶作用下将非晶颗粒态淀粉进行酶降解，得到降解物。
2.根据权利要求1所述的酶法淀粉降解物的制备方法，其特征在于所述淀粉原料是玉米、木薯、马铃薯、小麦、红薯、绿豆、芭蕉芋其中一种或一种以上或其化学改性淀粉。
3.根据权利要求1所述的酶法淀粉降解物的制备方法，其特征在于所述交联剂是三氯氧磷、三偏磷酸钠、环氧氯丙烷其中一种或一种以上，交联剂的用量是1-50％淀粉重量。
4.根据权利要求1所述的酶法淀粉降解物的制备方法，其特征在于所述的非晶化处理是指将经过交联处理的具有非糊化性的淀粉在水分散系中加热升温到淀粉糊化温度60-100℃。
5.根据权利要求1所述的酶法淀粉降解物的制备方法，其特征在于所述的非晶化处理也可以是把经过交联处理的具有非糊化性的淀粉分散在强碱分散系中，或在水分散系中加入强碱，使pH值达到11.5-14。
6.根据权利要求1所述的酶法淀粉降解物的制备方法，其特征在于步骤(2)中所指的微生物是指白酒生产企业生产白酒使用的酒曲。
7.根据权利要求1所述的酶法淀粉降解物的制备方法，其特征在于所述中温α-淀粉酶是指淀粉液化所使用的液化酶。
8.根据权利要求1所述的酶法淀粉降解物的制备方法，其特征在于所述高温α-淀粉酶是指淀粉高温液化所使用的液化酶。
9.根据权利要求1所述的酶法淀粉降解物的制备方法，其特征在于步骤(2)中所指的微生物、中温α-淀粉酶、高温α-淀粉酶的用量均为对绝干淀粉重量的十万分之一至十分之一。
10.权利要求1所述的方法制备的酶法淀粉降解物。
全文摘要
一种酶法淀粉降解物的制备方法包括(1)将大于0.1％淀粉重量的交联剂加入淀粉原料中，加热到糊化温度；然后对其进行加热或加入强碱的非晶化处理；(2)在微生物、中温α－淀粉酶、高温α－淀粉酶作用下将非晶颗粒态淀粉进行酶降解，得到降解物。该法可在常温下进行酶解，仪器设备简单，条件温和，容易操作和控制，节省能量，降低成本，使用不同的酶制剂可生产出各种不同的淀粉降解物，可广泛应用于造纸、纺织、食品、化工、制药等行业和领域。
文档编号C08B30/12GK1390855SQ0213433
公开日2003年1月15日 申请日期2002年7月11日 优先权日2002年7月11日
发明者张本山, 梁勇, 杨连生, 于淑娟, 曾新安, 扶雄 申请人:华南理工大学