專利名稱：一種淀粉經預處理制備高吸油率多孔淀粉的方法
技術領域：
一種淀粉經預處理制備高吸油率多孔淀粉的方法，本發(fā)明涉及一種濕熱處理方法，將此方法應用于高吸油率多孔淀粉的制備，屬于淀粉工業(yè)領域。
背景技術：
多孔淀粉作為一種新型的變性淀粉，以其良好的吸附性能，得到業(yè)界的廣泛關注。 可以保護不穩(wěn)定的物質，掩蔽難聞的氣味或苦味，也可作為易揮發(fā)性物質的吸附劑和脂肪替代品，當多孔淀粉加入到一些體系中，可以增加體系粘度和穩(wěn)定性，改善保持脂肪和水的能力。制備多孔淀粉的主要原料為玉米淀粉、大米淀粉、木薯淀粉等。其中玉米淀粉以其顆粒比表面積大，顆粒分布均勻，有天然形成的小孔，價格低廉等優(yōu)勢成為制備多孔淀粉的主要原料。制備多孔淀粉的主要方法有物理方法、機械方法、酸法，這些方法針對性不強，效果比較差。目前使用最廣泛的是酶解法，α-淀粉酶和糖化酶復合作用提高水解效率，酶解得到的多孔淀粉為中空顆粒，具有較大的吸附量。但國內大部分多孔淀粉產品開孔效果始終不理想。電鏡觀察結果顯示，不是淀粉顆粒破損嚴重，就是開孔率低。因此，多孔淀粉制備工藝需進一步優(yōu)化，并采取一些輔助處理手段提高產品品質。目前，超聲波技術、微波技術、各種交聯(lián)處理技術已經被采用作為制備多孔淀粉的輔助技術，這些方法在一定程度上能夠提高多孔淀粉的吸附效果，但是也使得制備過程變得復雜，并且有可能影響到淀粉顆粒的整體結構。本發(fā)明在復合酶解制備多孔淀粉的基礎之上，發(fā)明了一種簡單有效的預處理方法提高多孔淀粉的開孔率，即對原料淀粉在低于其糊化溫度附近進行濕熱處理，改善了接下來進行的酶解反應的效果。不同淀粉的糊化溫度不同，淀粉要完成整個糊化過程，必須要經過三個階段可逆吸水、不可逆吸水和顆粒解體階段。本發(fā)明基于淀粉糊化原理，通過對原料淀粉起始糊化溫度的測定，在距離糊化溫度之前選擇一溫度點，進行短暫的濕熱處理，合理選擇預處理溫度，優(yōu)化處理時間，使淀粉顆粒處于輕微吸水狀態(tài)，但未破壞顆粒的完整性和分子結構，在這種情況下淀粉顆粒內部結晶區(qū)域會發(fā)生小程度的改變，由致密變得疏松。經過預處理，能夠更為有效的使酶解反應所使用的內切酶α -淀粉酶接觸到淀粉顆粒內部，促進了酶解反應的效率，提高淀粉的開孔率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種制備高吸油率多孔淀粉的預處理方法，是對現有的復合酶法制備多孔淀粉技術的改善和發(fā)展，提高了多孔淀粉的開孔率及吸附效果。本發(fā)明的技術方案一種淀粉經預處理制備高吸油率多孔淀粉的方法，以玉米淀粉為原料，在低于其糊化溫度附近進行短暫濕熱處理后再進行酶解制備高吸油率多孔淀粉；具體工藝為
(1)調漿以玉米淀粉為原料，加入淀粉3-4倍質量的0. 2mol/L Na2HPO4-O. lmol/L檸檬酸緩沖液，攪拌均勻；
(2)玉米淀粉的預處理在低于玉米淀粉糊化起始溫度4-6°C的范圍內，保溫均勻攪拌處理3-8min，隨即冷卻；
(3)加復合酶水解將體系PH調至5.0-5. 6，加入α -淀粉酶和糖化酶，酶質量配比α-淀粉酶糖化酶為1:2. 5-3，總加酶量為體系總質量的1.0%-1.洲，溫度控制在 45-50°C，反應16小時；
所用α-淀粉酶酶活480KNU/g，一個諾維信α _淀粉酶單位(KNU)是指在標準條件下，每分鐘水解1微克分子麥芽糖所需的酶量。所用糖化酶酶活300AGU/mL，一個諾維信糖化酶單位(AGU)是指在標準條件下， 每分鐘水解1微克分子麥芽糖所需的酶量。(4)洗滌、離心用4%NaOH溶液滅酶，離心，沉淀重洗滌復3次； (5)干燥將所得沉淀物在40°C下烘干，即得玉米多孔淀粉產品。所述的高吸油率多孔淀粉的應用，用于制做煙草薄片和面霜。稱取質量為丁香油體積1/5的玉米多孔淀粉，緩緩加入到丁香油中，攪拌吸附Ih 后，抽濾，在40°C下真空干燥Mh，即得丁香油多孔淀粉粉末；將丁香油多孔淀粉粉末添加到煙草薄片原料中，用量為2. Omg 丁香油多孔淀粉粉末/g煙草薄片，用于卷煙生產，制作緩釋型卷煙。稱取質量為輔酶QlO體積1/4的玉米多孔淀粉，緩緩加入到輔酶QlO中，攪拌吸附 Ih后，抽濾，在40°C下真空干燥Mh，即得輔酶QlO多孔淀粉粉末，將其添加入0/W型面霜乳膏基質中，用量為IOmg輔酶QlO多孔淀粉粉末/g面霜乳膏，用于緩釋型功能性面霜的生產，制作緩釋型功能性面霜。本發(fā)明的關鍵技術在于對預處理溫度和時間的選擇上，在低于淀粉糊化溫度附近選擇不同的溫度點，進行短時間處理。處理手段僅為保溫均勻攪拌。處理方法簡單，對淀粉顆粒和分子結構無影響。需要注意的是時間的控制，處理時間過長，則會引起淀粉顆粒溶脹，在后續(xù)的酶解處理中淀粉的整體結構將更容易受到破壞，影響產品的最終品質。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提高了多孔淀粉的吸油率。通過選擇合適的溫度和時間進行濕熱預處理，再結合復合酶法制得的多孔淀粉的吸油率可達到133. 0%，跟未經預處理制備的多孔淀粉相比，吸油率提高了 8.0%。預處理過程簡單，無需引進其它設備，效果明顯，有很強的應用前景。將上述高吸油率多孔淀粉吸附丁香油后用于煙草薄片的制備，可以與煙香諧調，提高香氣品質，增大香氣量，降低刺激性和干燥感。將吸附了輔酶QlO的多孔淀粉添加入0/W型面霜乳膏基質中，用于緩釋型功能性面霜的制備，可起到營養(yǎng)物質的保護作用，使面霜涂抹于皮膚后，營養(yǎng)物質緩慢釋放，以被皮膚充分吸收利用。


圖1經預處理結合復合酶法制備的多孔淀粉掃描電鏡圖。
具體實施例方式實施例1
15g玉米淀粉加入pH值為5. 4的0. 2 mol/L Na2HPO4-O. lmol/L檸檬酸緩沖液50mL,加入兩滴甲苯(防止淀粉粘壁)，65°C下保溫攪拌預熱Smin后調整溫度到45°C，加體系總質量1. 0%-1. 2%酶液(α -淀粉酶糖化酶=1:3)，反應體系在ρΗ5. 4下反應16h，反應液在 4000r/min轉速下離心15min，并洗滌3次，棄去上清液，沉淀在40°C下干燥，粉碎過篩即得玉米多孔淀粉產品。實施例2
15g玉米淀粉加入pH值為5. 4的0. 2mol/L Na2HPO4-O. lmol/L檸檬酸緩沖液50mL，加入兩滴甲苯(防止淀粉粘壁)，66°C下保溫攪拌預熱5min后調整溫度到45°C，加體系總質量1.0%-1.洲酶液(α-淀粉酶糖化酶=1:3)，反應體系在ρΗ5. 4下反應16h，反應液在 4000r/min轉速下離心15min，并洗滌3次，棄去上清液，沉淀在40°C下干燥，粉碎過篩即得玉米多孔淀粉產品。表1多孔淀粉預處理溫度時間對多孔淀粉得率和吸油率的影響
權利要求
1.一種淀粉經預處理制備高吸油率多孔淀粉的方法，其特征在于以玉米淀粉為原料， 在低于其糊化溫度附近進行短暫濕熱處理后再進行酶解制備高吸油率多孔淀粉；工藝為(1)調漿以玉米淀粉為原料，加入淀粉3-4倍質量的0.2mol/L Na2HPO4-O. lmol/L檸檬酸緩沖液，攪拌均勻；(2)玉米淀粉的預處理在低于玉米淀粉糊化起始溫度4-6°C的范圍內，保溫均勻攪拌處理3-8min，隨即冷卻；(3)加復合酶水解將體系PH調至5.0-5. 6，加入α -淀粉酶和糖化酶，酶質量配比α-淀粉酶糖化酶為1:2. 5-3，總加酶量為體系總質量的1.0%-1.洲，溫度控制在 45-50°C，反應16小時；所用α -淀粉酶酶活480KNU/g，所用糖化酶酶活300AGU/mL ；(4)洗滌、離心用4%NaOH溶液滅酶，離心，沉淀重復洗滌3次；(5)干燥將所得沉淀物在40°C下烘干，即得玉米多孔淀粉產品。
2.權利要求1所述方法制備的多孔淀粉的應用，其特征是用于制做煙草薄片，稱取質量為丁香油體積1/5的玉米多孔淀粉，緩緩加入到丁香油中，攪拌吸附Ih后，抽濾，在40°C 下真空干燥Mh，即得丁香油多孔淀粉粉末；將丁香油多孔淀粉粉末添加到煙草薄片原料中，用量為2. Omg 丁香油多孔淀粉粉末/g煙草薄片，用于卷煙生產，制作緩釋型卷煙。
3.權利要求1所述方法制備的多孔淀粉的應用，其特征是用于制做輔酶QlO面霜，稱取質量為輔酶QlO體積1/4的玉米多孔淀粉，緩緩加入到輔酶QlO中，攪拌吸附Ih后，抽濾， 在40°C下真空干燥Mh，即得輔酶QlO多孔淀粉粉末，將其添加入0/W型面霜乳膏基質中， 用量為IOmg輔酶QlO多孔淀粉粉末/g面霜乳膏，用于緩釋型功能性面霜的生產，制作緩釋型功能性面霜。
全文摘要
一種淀粉經預處理制備高吸油率多孔淀粉的方法，屬于淀粉工業(yè)領域。本發(fā)明以玉米淀粉為原料，在酶解處理前進行預處理，即調漿，低于糊化溫度附近短暫濕熱處理，再通過復合酶法制備獲得高吸油率的多孔淀粉。制備的多孔淀粉具有較大的孔隙率、比表面積，較小的堆積密度，良好的吸油、吸水性，分散在水和其他溶劑中能保持明顯的結構完整性，吸油率達133.0%，跟未經預處理制備的多孔淀粉相比，吸油率增加了8.0%。將吸附了丁香油的多孔淀粉添加入煙草薄片原料中，制得的卷煙抽吸時刺激性和干燥感明顯降低。將吸附了輔酶Q10的多孔淀粉添加入O/W型面霜乳膏中，使用時營養(yǎng)物質緩慢釋放，可被皮膚充分吸收利用。本方法簡單、有效，無需增加設備，無副產物，有很強的應用前景。
文檔編號C12P19/14GK102533908SQ20121000080
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權日2012年1月4日
發(fā)明者張超, 李玥, 鐘芳 申請人:江南大學