一种玉米淀粉3级颗粒的纯化方法技术

本发明专利技术公开了一种玉米淀粉3级颗粒的纯化方法，将玉米淀粉粒按照大小分为大(>15μm)、中(10-15μm)和小(<10μm)三个部分，包括配制淀粉悬液、搅拌均匀、85％甘油-水溶液离心、收集保存大淀粉粒、55％甘油-水溶液离心、收集保存中和小淀粉粒等步骤。该方法的优点是纯化效果好、操作简便、节约时间、成本低廉，能够为研究玉米淀粉不同大小淀粉粒的理化特性提供技术支持，有助于玉米淀粉粒的加工和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种玉米淀粉3级颗粒的纯化方法
本专利技术涉及不同大小淀粉粒的纯化领域，特别是涉及玉米淀粉不同大小颗粒的纯化方法。
技术介绍
淀粉粒是由直链淀粉和支链淀粉组成的半晶体颗粒结构，在淀粉体中合成，是植物体中重要的储能物质。淀粉粒的大小是影响其功能特性的一个重要参数，不同大小的淀粉粒不管是在食品行业还是非食品行业都被赋予不同的用途。颗粒大小可以用淀粉粒的平均粒径、短轴和长轴的平均值、最大直径、体积等来表示，根据不同的植物来源，淀粉粒大小的范围从0.5μm到100μm不等，如美人蕉淀粉粒的直径长达100μm；马铃薯淀粉粒为15-75μm；玉米淀粉粒为5-20μm；水稻淀粉粒为3-8μm。不同植物来源淀粉粒的大小与直链淀粉含量、糊化温度、膨胀势和水结合能力等淀粉理化性质显著相关，并且不同大小的淀粉粒表现出不同的结构和功能特性。如大麦淀粉的大颗粒包含更小、更少分支的直链淀粉，而它的支链淀粉包含更多的B型长支链；马铃薯淀粉小颗粒的粒径为5-20μm，中颗粒为25-40μm，大颗粒为40-85μm，随着颗粒变小其糊化温度升高而热焓降低；小麦淀粉大颗粒的直链淀粉含量和糊化热焓都比小颗粒高。除此之外，淀粉粒的大小还会影响籽粒的品质，如富含小淀粉粒的大麦种子不适于酿造加工，而适于制作纸张和化妆品；富含大淀粉粒的大麦种子适合酿造加工。玉米是一年生禾本科草本植物，是重要的粮食作物和饲料来源，也是全世界总产量最高的粮食作物。玉米是制造淀粉的重要原料之一，淀粉占玉米种子干重的70％左右，主要以淀粉粒的形式存在于胚乳中，对玉米种子的品质有很大的影响。玉米淀粉颗粒的形态相似，但不同淀粉粒的大小差异明显。要很好地纯化不同大小的玉米淀粉粒，需要选择一种高效的淀粉分离纯化技术。这种技术不仅要能够毫无遗漏地将淀粉粒划分到不同的粒径范围内并减少淀粉损失(尤其是小淀粉粒)，还要保持颗粒的分散状态以及完整性(即未被糊化也没有机械损伤)。目前，已有不少学者利用各种分离纯化技术对不同大小的淀粉粒进行了分离纯化，如：①通过逐级自然沉降法将具有正常形状和明显单峰分布的玉米和马铃薯淀粉粒分别分为大小不同的四部分和五部分；②通过10μm孔径的筛网将小麦胚乳中的淀粉粒分为大小不同的两部分；③通过离心沉降法(介质为：蔗糖-水溶液、麦芽糖-水溶液或Precoll细胞分离液)将小麦胚乳中的淀粉粒分为大小不同的两部分。但是以上几种方法都存在一些缺陷：①逐级自然沉降法的分离效果较好，但a)每次分离淀粉粒的量很少，因为要控制淀粉粒的浓度在2mg/mL，以保证沉降遵循斯托克斯定律，导致每次获得的淀粉量不足；b)每一级的分离需要耗费大量时间，以保证每一级的纯度；②过筛法分离效果不佳，无法将不同大小淀粉粒分离开；③离心沉降法可以大量分离淀粉粒，但a)蔗糖-水溶液、麦芽糖-水溶液分离的每部分淀粉粒纯度不高；b)Precoll细胞分离液的分离效果很好，纯度很高，但分离液的价格昂贵，不适用于大量分离淀粉粒。综上所述，我们亟需对现有的淀粉粒分离纯化方法进行改进和优化，克服以上缺陷，专利技术一种玉米淀粉不同大小颗粒的纯化方法，为研究不同大小淀粉粒的特性及其应用提供技术支持。
技术实现思路
为了克服现有淀粉粒纯化方法的不足，获得高纯度的各级淀粉粒，本专利技术提供了一种玉米淀粉不同大小颗粒的纯化方法。本专利技术的目的可以通过以下措施达到：一种玉米淀粉3级颗粒的纯化方法，其包括如下步骤：(1)配制淀粉悬液：将玉米原淀粉与甘油体积浓度80～90％的甘油-水混合溶液混合后，配成质量浓度为1～5％的淀粉悬液并搅拌均匀；(2)离心：所述淀粉悬液混匀后以50～150g进行离心2～10min，然后分离出用于纯化中和小淀粉粒的上清液，以及固体；向分离出的固体中补加甘油体积浓度80～90％的甘油-水混合溶液并充分混匀，重复进行本步骤中的离心、分离和向固体中补加甘油-水混合溶液并混匀的操作3～6次，最后将混匀的悬液以50～150g离心2～10min，分离出用于纯化中和小淀粉粒的上清液，以及用于纯化大淀粉粒的固体；(3)收集大淀粉粒：向用于纯化大淀粉粒的固体与中加入蒸馏水并混匀，于5500～6500g离心5～15min，除去上清液，对离心分离出的固体重复本步骤中加入蒸馏水混匀和离心除去上清液的操作3～6次，最终得到的固体为大淀粉粒；(4)离心分离：将步骤(2)中分离出的用于纯化中和小淀粉粒的上清液于5500～6500g离心5～15min，分离出上清的甘油-水混合溶液，向离心分离出的固体中加入甘油体积浓度50～60％的甘油-水混合溶液配成淀粉悬液并充分混匀，以50～150g离心2～10min，然后分离出用于纯化小淀粉粒的上清液，以及固体；向分离出的固体中补加甘油体积浓度50～60％的甘油-水混合溶液并充分混匀，重复本步骤中的以50～150g离心2～10min、分离上清液和固体以及向分离出的固体中补加50～60％甘油-水混合溶液并充分混匀的操作3～6次，最后将悬液以50～150g离心2～10min，分离出用于纯化小淀粉粒的上清液，以及用于纯化中淀粉粒的固体；(5)收集中淀粉粒：向步骤(4)中分离出的用于纯化中淀粉粒的固体中加入蒸馏水，充分搅拌后于5500～6500g进行离心5～15min，除去上清液得到固体，对该固体重复本步骤中的加入蒸馏水以及搅拌、离心和除去上清液的操作3～6次，最终得到的固体即为中淀粉粒；(6)收集小淀粉粒：向步骤(4)中分离出的用于纯化小淀粉粒的上清液于5500～6500g进行离心5～15min，分离出上清的甘油-水混合溶液，向离心分离出的固体中加入蒸馏水，充分搅拌后于5500～6500g进行离心5～15min，除去上清液得到固体，对该固体重复本步骤中的加入蒸馏水以及搅拌、离心和除去上清液的操作3～6次，最终得到的固体即为小淀粉粒；(7)保存淀粉粒：将得到的大淀粉粒、中淀粉粒和小淀粉粒分别反复用无水乙醇脱水，然后干燥、粉碎。在一种优选方案中，在步骤(1)中，玉米原淀粉与甘油-水混合溶液的质量体积比为1：35～45g/mL，甘油-水混合溶液中甘油体积浓度为85％，所述淀粉悬液的质量浓度为2～3％。在一种优选方案中，在步骤(2)中，分离出用于纯化中和小淀粉粒的上清液前的离心操作条件为：100g离心5min；所述甘油-水混合溶液中甘油的体积浓度为85％；玉米原淀粉与每次向分离出的固体中补加的甘油-水混合溶液的质量体积比为1：35～45g/mL；重复进行本步骤中的离心、分离和向固体中补加甘油-水混合溶液并混匀的操作4～5次；分离出用于纯化中和小淀粉粒的上清液前的离心操作条件为：100g离心5min。在一种优选方案中，步骤(2)中补加的甘油-水混合溶液部分或全部来自于步骤(4)中首次离心后分离出的上清的甘油-水混合溶液。在一种优选方案中，在步骤(3)中，玉米原淀粉与每次蒸馏水的质量体积比为1：35～45g/mL；该步骤中的离心操作条件为：6000g离心10min；对离心分离出的固体重复本步骤中加入蒸馏水混匀和离心除去上清液的操作4～5次。在一种优选方案中，在步骤(4)中，用于纯化中和小淀粉粒的上清液的离心操作条件为：6000g离心10min；该步骤中的甘油-水混合溶液中甘油的体积浓度为55％，每次使用的甘油-水混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉米淀粉3级颗粒的纯化方法，其特征在于包括如下步骤：(1)配制淀粉悬液：将玉米原淀粉与甘油体积浓度80～90％的甘油‑水混合溶液混合后，配成质量浓度为1～5％的淀粉悬液并搅拌均匀；(2)离心：所述淀粉悬液混匀后以50～150g进行离心2～10min，然后分离出用于纯化中和小淀粉粒的上清液，以及固体；向分离出的固体中补加甘油体积浓度80～90％的甘油‑水混合溶液并充分混匀，重复进行本步骤中的离心、分离和向固体中补加甘油‑水混合溶液并混匀的操作3～6次，最后将混匀的悬液以50～150g离心2～10min，分离出用于纯化中和小淀粉粒的上清液，以及用于纯化大淀粉粒的固体；(3)收集大淀粉粒：向用于纯化大淀粉粒的固体与中加入蒸馏水并混匀，于5500～6500g离心5～15min，除去上清液，对离心分离出的固体重复本步骤中加入蒸馏水混匀和离心除去上清液的操作3～6次，最终得到的固体为大淀粉粒；(4)离心分离：将步骤(2)中分离出的用于纯化中和小淀粉粒的上清液于5500～6500g离心5～15min，分离出上清的甘油‑水混合溶液，向离心分离出的固体中加入甘油体积浓度50～60％的甘油‑水混合溶液配成淀粉悬液并充分混匀，以50～150g离心2～10min，然后分离出用于纯化小淀粉粒的上清液，以及固体；向分离出的固体中补加甘油体积浓度50～60％的甘油‑水混合溶液并充分混匀，重复本步骤中的以50～150g离心2～10min、分离上清液和固体以及向分离出的固体中补加50～60％甘油‑水混合溶液并充分混匀的操作3～6次，最后将悬液以50～150g离心2～10min，分离出用于纯化小淀粉粒的上清液，以及用于纯化中淀粉粒的固体；(5)收集中淀粉粒：向步骤(4)中分离出的用于纯化中淀粉粒的固体中加入蒸馏水，充分搅拌后于5500～6500g进行离心5～15min，除去上清液得到固体，对该固体重复本步骤中的加入蒸馏水以及搅拌、离心和除去上清液的操作3～6次，最终得到的固体即为中淀粉粒；(6)收集小淀粉粒：向步骤(4)中分离出的用于纯化小淀粉粒的上清液于5500～6500g进行离心5～15min，分离出上清的甘油‑水混合溶液，向离心分离出的固体中加入蒸馏水，充分搅拌后于5500～6500g进行离心5～15min，除去上清液得到固体，对该固体重复本步骤中的加入蒸馏水以及搅拌、离心和除去上清液的操作3～6次，最终得到的固体即为小淀粉粒；(7)保存淀粉粒：将得到的大淀粉粒、中淀粉粒和小淀粉粒分别反复用无水乙醇脱水，然后干燥、粉碎。...

【技术特征摘要】
1.一种玉米淀粉3级颗粒的纯化方法，其特征在于包括如下步骤：(1)配制淀粉悬液：将玉米原淀粉与甘油体积浓度80～90％的甘油-水混合溶液混合后，配成质量浓度为1～5％的淀粉悬液并搅拌均匀；(2)离心：所述淀粉悬液混匀后以50～150g进行离心2～10min，然后分离出用于纯化中和小淀粉粒的上清液，以及固体；向分离出的固体中补加甘油体积浓度80～90％的甘油-水混合溶液并充分混匀，重复进行本步骤中的离心、分离和向固体中补加甘油-水混合溶液并混匀的操作3～6次，最后将混匀的悬液以50～150g离心2～10min，分离出用于纯化中和小淀粉粒的上清液，以及用于纯化大淀粉粒的固体；(3)收集大淀粉粒：向用于纯化大淀粉粒的固体中加入蒸馏水并混匀，于5500～6500g离心5～15min，除去上清液，对离心分离出的固体重复本步骤中加入蒸馏水混匀和离心除去上清液的操作3～6次，最终得到的固体为大淀粉粒；(4)离心分离：将步骤(2)中分离出的用于纯化中和小淀粉粒的上清液5500～6500g离心5～15min，分离出上清的甘油-水混合溶液，向离心分离出的固体中加入甘油体积浓度50～60％的甘油-水混合溶液配成淀粉悬液并充分混匀，以50～150g离心2～10min，然后分离出用于纯化小淀粉粒的上清液，以及固体；向分离出的固体中补加甘油体积浓度50～60％的甘油-水混合溶液并充分混匀，重复本步骤中的以50～150g离心2～10min、分离用于纯化小淀粉粒的上清液和固体以及向分离出的固体中补加50～60％甘油-水混合溶液并充分混匀的操作3～6次，最后将悬液以50～150g离心2～10min，分离出用于纯化小淀粉粒的上清液，以及用于纯化中淀粉粒的固体；(5)收集中淀粉粒：向步骤(4)中分离出的用于纯化中淀粉粒的固体中加入蒸馏水，充分搅拌后于5500～6500g进行离心5～15min，除去上清液得到固体，对该固体重复本步骤中的加入蒸馏水以及搅拌、离心和除去上清液的操作3～6次，最终得到的固体即为中淀粉粒；(6)收集小淀粉粒：将步骤(4)中分离出的用于纯化小淀粉粒的上清液于5500～6500g进行离心5～15min，分离出上清的甘油-水混合溶液，向离心分离出的固体中加入蒸馏水，充分搅拌后于5500～6500g进行离心5～15min，除去上清液得到固体，对该固体重复本步骤中的加入蒸馏水以及搅拌、离心和除去上清液的操作3～6次，最终得到的固体即为小淀粉粒；(7)保存淀粉粒：将得到的大淀粉粒、中淀粉粒和小淀粉粒分别反复用无水乙醇脱水，然后干燥、粉碎。2.根据权利要求1所述的玉米淀粉3级颗粒的纯化方法，其特征在于在步骤(1)中，玉米原淀粉与甘油-水混合溶液的质量体积比为1：35～45g/mL，甘油-水混合溶液中甘油体积浓度为85％，所述淀粉悬液的质量浓度为2～3％。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴柏平，陈志华，陈玲，丁红梅，韦平，
申请(专利权)人：江苏焦点农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32