一种V型颗粒态多孔淀粉的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种V型颗粒态多孔淀粉的制备方法，属于淀粉改性技术领域。所述方法是先采用高温醇法处理淀粉制备V型淀粉；然后在乙醇体系中对V型淀粉进行酶解制备V型多孔淀粉；所述高温醇法中的温度为100‑150℃；所述酶解采用的是α‑淀粉酶和糖化酶的混合酶液。本发明专利技术通过联合使用高温高压醇法和酶解法共同处理淀粉，制备得到一种V型多孔淀粉，该多孔淀粉具有单螺旋的V型结晶结构且具有更高的比表面积，因此其吸水、吸油能力比传统方法制备的多孔淀粉有明显提高。

【技术实现步骤摘要】
一种V型颗粒态多孔淀粉的制备方法
本专利技术涉及一种V型颗粒态多孔淀粉的制备方法，属于淀粉改性

技术介绍
多孔淀粉通常是未糊化的生淀粉颗粒在糊化温度以下经多种酶协同作用而获得的安全绿色多孔材料。多孔的应用包括：微胶囊化应用和吸附应用。比如，可将多孔淀粉可以用作微胶囊芯材，用来包埋吸附目的物质，目的物质包括在空气中易氧化、易分解等不稳定物质，油脂，具有缓释功能的医药品或农药，应用范围较广。然而，生淀粉由于其特殊的半结晶的颗粒结构，水溶性和吸附性能差，与酶的结合能力较弱。传统方法直接酶解生淀粉制备多孔淀粉，可增加生淀粉的比表面积、提高其吸附性能，但酶解效率低下、制备所得的多孔淀粉吸附性能有限且仍不溶于水，限制了传统多孔淀粉的应用范围。因此，亟需提供一种能够改善多孔淀粉的溶解性和吸附性能的方法。
技术实现思路
【技术问题】本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能够提高多孔淀粉比表面积，改善多孔淀粉的吸水、吸油能力的方法。【技术方案】为了解决上述问题，本专利技术通过联合使用高温高压醇法和酶解法共同处理淀粉，制备得到一种V型颗粒态多孔淀粉，该多孔淀粉具有单螺旋的V型结晶结构且具有更高的比表面积，因此其吸水、吸油能力比传统方法制备的多孔淀粉有明显提高。本专利技术的第一个目的是提供一种制备V型颗粒态多孔淀粉的方法，所述方法是先采用高温醇法处理淀粉制备V型颗粒态淀粉；然后在乙醇体系中对V型淀粉进行酶解制备V型多孔淀粉；所述高温醇法中的温度为100-150℃；所述酶解采用的是α-淀粉酶和糖化酶的混合酶。在本专利技术的一种实施方式中，所述乙醇体系中乙醇的浓度为50-80％v/v。在本专利技术的一种实施方式中，所述淀粉和乙醇的质量比为1：(2-5)。在本专利技术的一种实施方式中，所述淀粉包括普通玉米淀粉、木薯淀粉、大米淀粉、大麦淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉等。在本专利技术的一种实施方式中，混合酶的添加量为30000-200000U/g淀粉，混合酶中α-淀粉酶和糖化酶的酶活比为1:(2-5)。在本专利技术的一种实施方式中，酶解条件为：温度为20-60℃，酶解时间为6-12h。在本专利技术的一种实施方式中，所述方法包括以下步骤：(1)称取定量的淀粉和一定浓度的乙醇溶液，倒入高温高压反应釜中进行反应，制备得到V型颗粒态淀粉；(2)待步骤(1)中反应液降低至合适温度后，向反应液中加入淀粉酶，继续酶解反应制备V型颗粒态多孔淀粉；(3)将步骤(2)中所得淀粉溶液用真空抽滤装置进行抽滤，并用一定浓度的溶液乙醇洗涤，置于热风干燥箱中进行干燥，随后冷却并置于磨粉机中进行粉碎，即得V型颗粒态多孔淀粉；(4)将一定量单甘酯溶于热的无水乙醇；(5)将(3)制备得到的V型多孔淀粉加入一定浓度的乙醇中；(6)将(4)(5)混合反应一段时间后，用真空抽滤装置进行抽滤，并用一定浓度的溶液乙醇洗涤，置于热风干燥箱中进行干燥，随后冷却并置于磨粉机中进行粉碎。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中所述高温高压反应釜的操作参数设置为：反应温度90℃-150℃，反应转速为500r/min，达到反应温度以后保温0.5h，温度降至60℃作用停止反应。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)所用乙醇浓度为50-90％；淀粉浓度为10％-40％；所用的酶为配置好的α-淀粉酶和糖化酶(1:4)混合液4mL；酶解时间为4-12h；酶解温度为25-55℃；转速为100-900r/min。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中所述抽滤过程中用乙醇洗涤淀粉，乙醇浓度为95％，洗涤2-3次；干燥温度为110℃，干燥时间为2h，磨粉后过80目筛网。在本专利技术的一种实施方式中，步骤(6)中所述反应条件为25℃，500r/min，2h。抽滤过程中用乙醇洗涤淀粉，乙醇浓度为95％，洗涤2-3次；干燥温度为50℃，干燥时间为12h，磨粉后过80目筛网。本专利技术的第二个目的是提供一种应用上述方法制备得到的V型多孔淀粉。本专利技术的第三个目的是提供一种上述V型颗粒态多孔淀粉在制备吸附剂、包埋剂、食品、医药品、化妆品、农药中的应用。其中，V型颗粒态多孔淀粉可作为吸附材料、包埋材料、乳化剂和脂肪替代物。本专利技术的第四个目的是提供一种制备淀粉-脂类包埋物的方法，所述方法是在乙醇体系下，将上述V型多孔淀粉和脂类进行共混，得到淀粉-脂类包埋物。在本专利技术的一种实施方式中，所述乙醇体系中乙醇浓度为50-80％v/v。本专利技术的第五个目的是提供一种应用上述方法制备得到的淀粉-脂类包埋物。本专利技术的第六个目的是提供一种含有上述淀粉-脂类包埋物的食品和化妆品。本专利技术的有益效果：本专利技术通过高温醇法先制备V型颗粒态冷水可溶淀粉然后在醇溶液下酶解制备多孔淀粉，与现有技术相比有明显的优点：①本专利技术通过联合使用高温高压醇法和酶解法共同处理淀粉，两者之间相互作用，使得制备得到的多孔淀粉具有单螺旋的V型结晶结构且具有更高的比表面积和平均孔径，其吸水、吸油能力比传统方法制备的多孔淀粉有明显提高：V型多孔淀粉比表面积为9.99～39.94㎡/g，平均孔径26.61～27.61nm，吸油率高达276.33～528.58％，吸水率高达410.24～847.80％；传统A型多孔淀粉比表面积2.52㎡/g，平均孔径7.36nm，吸油率190.23％。吸水率180.45％。②高温高压反应釜中的高温环境能够使淀粉与乙醇形成V型结晶，在X-射线衍射图谱中的7°；14°；21°都有较强的衍射峰(附图1)，结晶度为10.31％～15.01％，且通过酶解可以进一步增加，结晶度为16.43％～26.13％；③与天然普通玉米淀粉呈A型结晶结构，结晶度23.44％，V型颗粒态结晶度10.31％～18.49％，更高的无定形区有利于酶解反应，有效缩短酶解时间并能达到较高的酶解程度；④由于生淀粉致密的双螺旋结晶结构(按照支链淀粉双螺旋不同的排列方式呈A型、B型、C型结晶结构)转化为疏松的V型结晶结构，且V型颗粒态淀粉的结晶度较生淀粉降低，都使得V型颗粒态淀粉的反应活性提高，即使其在醇溶液下被酶解，仍能在相对较短的时间内获得更高比表面积和更高吸水吸油能力的产物，该产物一方面保留了V型颗粒态淀粉的空腔结构，另一方面较多较大的孔洞显著提高了比表面积，与传统多孔淀粉的制备方法相比，本申请中的方法具有更快的酶解效率，所制备的新型多孔淀粉具有冷水可溶性并具有更高的吸附能力、更大的比表面积、更广的应用范围。⑤热风干燥能够实现短时间干燥到安全水分含量以下，并使内源酶和外源酶失活，同时使与淀粉形成V型复合物的乙醇挥发逸出，乙醇的逸出使得亲水羟基暴露和比表面积松散吸水性能和吸油能力显著提高。附图说明图1为本专利技术实施例1制备得到的V型多孔淀粉与V型颗粒态淀粉、生淀粉和传统A型多孔淀粉的及X-射线衍射图谱和对应的相对结晶度示意图；图2为生淀粉的扫描电子电镜；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备V型颗粒态多孔淀粉的方法，其特征在于，所述方法是先采用高温醇法处理淀粉制备V型颗粒态淀粉；然后在乙醇体系中对V型颗粒态淀粉进行酶解制备V型颗粒态多孔淀粉；所述高温醇法中的温度为100-150℃；所述酶解采用的是α-淀粉酶和糖化酶的混合酶。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备V型颗粒态多孔淀粉的方法，其特征在于，所述方法是先采用高温醇法处理淀粉制备V型颗粒态淀粉；然后在乙醇体系中对V型颗粒态淀粉进行酶解制备V型颗粒态多孔淀粉；所述高温醇法中的温度为100-150℃；所述酶解采用的是α-淀粉酶和糖化酶的混合酶。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙醇体系中乙醇的浓度为50-80％v/v。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述淀粉和乙醇的质量比为1：(2-5)。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，混合酶的添加量为30000-200000U/g淀粉，混合酶中α-淀粉酶和糖化酶的酶活比为1:(2-5)；酶解条件为：温度为20-60℃，酶...

【专利技术属性】
技术研发人员：周星，金征宇，常庆，王韧，王金鹏，赵建伟，焦爱权，龙杰，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32