CN105732827B - 一种大米淀粉纳米晶的制备方法 - Google Patents

一种大米淀粉纳米晶的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105732827B
CN105732827B CN201610162991.2A CN201610162991A CN105732827B CN 105732827 B CN105732827 B CN 105732827B CN 201610162991 A CN201610162991 A CN 201610162991A CN 105732827 B CN105732827 B CN 105732827B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rice
starch
rice starch
nanocrystalline
sulfuric acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610162991.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105732827A (zh
Inventor
肖华西
林亲录
王素燕
白婕
杨涛
张琳
许东
丁玉琴
卢锟
杨英
吴伟
吴跃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University of Forestry and Technology
Original Assignee
Central South University of Forestry and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University of Forestry and Technology filed Critical Central South University of Forestry and Technology
Priority to CN201610162991.2A priority Critical patent/CN105732827B/zh
Publication of CN105732827A publication Critical patent/CN105732827A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105732827B publication Critical patent/CN105732827B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B31/00—Preparation of derivatives of starch
    • C08B31/02—Esters
    • C08B31/06—Esters of inorganic acids
    • C08B31/063—Starch sulfates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cereal-Derived Products (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

一种大米淀粉纳米晶的制备方法，按照以下方法制备而成：以大米为原料，将大米磨成粉，通过碱处理和碱性蛋白酶复合处理制备成大米淀粉，采用超高压均质和硫酸酸解相结合的方法将大米淀粉制备成大米淀粉纳米晶。本发明制得的大米淀粉纳米晶平均粒径小于150nm，且易生物降解，绿色环保。该方法制备的大米淀粉纳米晶具有很强的表面吸附力，分散性、溶解性和酶解性好。质构非常柔滑似奶油，非常容易消化吸收，具有口感细腻、热量低等优点，可以用作脂肪替代品，可以用做食品调味料。本产品还可以做糖果的糖衣和药片的赋形剂。本方法生产工艺简单，成本低。本产品通过生物学修饰还可以用作纳米药物载体，具有非常大的应用空间。

Description

一种大米淀粉纳米晶的制备方法
技术领域
本发明涉及一种大米淀粉纳米晶的制备方法。
背景技术
我国是世界上最大的大米生产国和消费国，全国65%以上的人口以大米为主食，但我国的储粮损耗率高达10％，比发达国家高出约9％，每年因储存不当造成的粮食损失高达2400万吨，给国家财政和粮库带来巨大的损失。因此，必须尽快建立粮食转化体系，提高粮食的利用价值和附加值，促进我国粮食生产的可持续发展。
大米的主要成分是淀粉（占80%以上），与其他谷物淀粉颗粒比较，大米淀粉颗粒非常小（粒径3-5微米），其他谷物如玉米、小麦等淀粉颗粒粒径大多在15微米以上。天然淀粉颗粒一般由直链淀粉和支链淀粉组成，具有半结晶结构直链淀粉是无定形区域的主要成分，而结晶区域则主要由支链淀粉形成，淀粉颗粒经酸温和水解后，其中的无定形部分被除去，从而得到结晶度较高的纳米尺度颗粒，即淀粉纳米晶。淀粉纳米晶作为一种功能变性淀粉，具有可再生、可降解、密度小、生产能耗低等优点。
目前纳米级淀粉的生产方法主要是化学合成法，如反相微乳液聚合合成的纳米淀粉粒子，此种方法虽然能够制备微米级、亚微米级甚至纳米级的淀粉纳米颗粒，但产量低，加工成本高，应用范围窄。其他的如球磨粉碎、超声速气流粉碎等方法制备纳米级淀粉，均有效率低、耗能大、加工时间长等缺点而难以在生产上推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种大米淀粉纳米晶的制备方法，应用超高压均质和硫酸酸解相结合的方法来制备纳米级大米淀粉，提高淀粉附加值。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种大米淀粉纳米晶的制备方法，包括以下步骤：以大米为原料，将大米磨成粉，通过碱处理和碱性蛋白酶复合处理制备成大米淀粉，采用超高压均质和硫酸酸解相结合的方法将大米淀粉制备成大米淀粉纳米晶。
所述方法具体包括以下步骤：
（1）大米淀粉的制备：取一定量大米，加入相当于大米重量1-3倍的水，浸泡1-3小时，再通过胶体磨粉碎，往粉碎后的米粉液里添加相当于原料稻米干基重量1-3倍的质量浓度为0.1-0.3%的氢氧化钠溶液，浸泡23-25小时后倒去浸泡液；
洗涤：加入清水，离心分离，弃去上层清液；重复洗涤步骤3-4次，（脱除稻米粉中的大部分蛋白质和脂质等成分），得到碱处理的湿淀粉；
将碱处理后的湿淀粉加清水搅拌，溶解成淀粉乳，用氢氧化钠溶液调pH到8-10，并添加相当于原料稻米干基重量0.1-0.3%的碱性蛋白酶，在30-50℃下保温18-21小时（进一步脱除稻米粉中剩余的蛋白质和脂质等成分），离心分离，弃去上层清液,得到酶处理的湿淀粉；水洗、干燥；（水洗、干燥步骤：将离心得到的经酶处理的湿淀粉，用清水洗涤，离心分离2-3次，将下层淀粉常压干燥），即得到高纯度大米淀粉；
（2）超高压均质处理：将步骤（1）所得高纯度大米淀粉配制成大米淀粉浆液，将大米淀粉浆液在180-220 MPa均质压力下，按均质速率30-50 ml/min进行均质处理，然后将均质后的大米淀粉液在－40℃～－60℃下冷冻干燥1-3天，得大米淀粉；
（3）硫酸酸解制备淀粉纳米晶：将步骤（2）所得大米淀粉加入到装有浓度为3.10-3.20 mol/L硫酸溶液的圆底烧瓶中，其中大米淀粉质量为硫酸溶液体积的14.0-15.0%（g/ml），将烧瓶放入38-42℃的恒温水浴锅里，保持90-110 r/min的均匀搅拌速度；将大米淀粉与硫酸反应4-8天后，将反应产物用去离子水反复离心水洗至呈中性，在－40℃～－60℃下冷冻干燥1-3天，得大米淀粉纳米晶。
进一步，步骤（2）中，所述均质采用纳米超高压均质机。
进一步，步骤（2）中，所述大米淀粉浆液，大米淀粉与水的质量百分比为5%-20%。
对大米淀粉纳米晶的检测：首先检测所得大米淀粉纳米晶的粒径，用乙醇做分散剂，测定得到的大米淀粉颗粒的微分粒度分布和颗粒分布的平均直径，再检测其理化指标和生化指标。
本发明在通常利用硫酸酸解制备淀粉纳米晶的基础上，结合超高压均质制备淀粉纳米晶，该方法制得的大米淀粉纳米晶平均粒径小于150nm，且易生物降解，绿色环保。该方法制备的大米淀粉纳米晶具有很强的表面吸附力，分散性、溶解性和酶解性好。质构非常柔滑似奶油，非常容易消化吸收，具有口感细腻、热量低等优点，可以用作脂肪替代品，可以用做食品调味料。本产品还可以做糖果的糖衣和药片的赋形剂。本方法生产工艺简单，成本低。本产品通过生物学修饰还可以用作纳米药物载体，具有非常大的应用空间。本发明耗能低，能降低加工成本，并提高大米淀粉纳米晶的产量。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
（1）大米淀粉的制备：取一定量大米，加入相当于大米重量2倍的水浸泡2小时，通过胶体磨粉碎，往粉碎后的米粉液里添加相当于原料稻米干基重量2倍的质量浓度为0.2%氢氧化钠溶液，浸泡24小时后倒去浸泡液；
洗涤：加入清水，离心分离，弃去上层清液；重复洗涤步骤3次，脱除稻米粉中的大部分蛋白质和脂质等成分，得到碱处理的湿淀粉；
将碱处理后的湿淀粉加清水搅拌，溶解成淀粉乳，用氢氧化钠溶液调pH到9，并添加相当于原料稻米干基重量0.2%的碱性蛋白酶，在40℃下保温20小时，进一步脱除稻米粉中剩余的蛋白质和脂质等成分，离心分离，弃去上层清液，得到酶处理的湿淀粉；水洗、干燥：将离心得到的经酶处理的湿淀粉，用清水洗涤，离心分离3次，将下层淀粉常压干燥；即得到高纯度大米淀粉；
（2）超高压均质处理：采用纳米超高压均质机将步骤（1）所得高纯度大米淀粉配制成大米淀粉浆液，所述大米淀粉浆液，大米淀粉与水的质量百分比为5%；将制备的大米淀粉浆液在100 MPa均质压力下，按均质速率50 ml/min进行均质处理，然后将均质后的大米淀粉液在－40℃下冷冻干燥3天，得大米淀粉；
（3）硫酸酸解制备淀粉纳米晶：将步骤（2）所得大米淀粉加入到装有浓度为3.16mol/L硫酸溶液的圆底烧瓶中，其中大米淀粉质量为硫酸溶液体积的14.7%（g/ml），将烧瓶放入40℃的恒温水浴锅里，保持100 r/min的均匀搅拌速度；将大米淀粉与硫酸反应4天后，将反应产物用去离子水反复离心水洗至呈中性，在－40℃下冷冻干燥3天，得大米淀粉纳米晶。
检测：首先检测所得淀粉纳米晶的粒径，用乙醇做分散剂，测定得到的大米淀粉颗粒的微分粒度分布和颗粒分布的平均直径，再检测其理化指标和生化指标。
采用本发明生产得到的大米淀粉纳米晶的粒度为120nm，产品粒径达到纳米级别，质构柔滑，容易消化吸收，在水中的溶解度达到71%，易被酶水解，水解率达到62.8%，具有很好的理化指标和生化指标。
本实施例中得到的大米淀粉纳米晶的产量高达27.8%，
实施例2
本实施例包括以下步骤：
（1）大米淀粉的制备：取一定量大米，加入相当于大米重量2倍的水浸泡2小时，通过胶体磨粉碎，往粉碎后的米粉液里添加相当于稻米原料干基重量2倍的质量浓度为0.2%的氢氧化钠溶液，浸泡24小时后倒去浸泡液；
洗涤：加入清水，离心分离，弃去上层清液；重复洗涤步骤4次，脱除稻米粉中的大部分蛋白质和脂质等成分，得到碱处理的湿淀粉；
将碱处理后的湿淀粉加清水搅拌，溶解成淀粉乳，用氢氧化钠溶液调pH到9，并添加相当于原料稻米干基重量0.2%的碱性蛋白酶，在40℃下保温20小时，进一步脱除稻米粉中剩余的蛋白质和脂质等成分，离心分离，弃去上层清液，得到酶处理的湿淀粉；水洗、干燥：将离心得到的经酶处理的湿淀粉，用清水洗涤，离心分离3次，将下层淀粉常压干燥，即得到高纯度大米淀粉；
（2）超高压均质处理：将步骤（1）所得高纯度大米淀粉配制成大米淀粉浆液，所述大米淀粉浆液，大米淀粉与水的质量百分比为20%；采用纳米超高压均质机将制备的大米淀粉浆液在200 MPa均质压力下，按均质速率50 ml/min进行均质处理，然后将均质后的大米淀粉液在－60℃下冷冻干燥1天，得大米淀粉；
（3）硫酸酸解制备淀粉纳米晶：将步骤（2）所得大米淀粉加入到装有浓度为3.16mol/L硫酸溶液的圆底烧瓶中，其中大米淀粉质量为硫酸溶液体积的14.7%（g/ml），将烧瓶放入40℃的恒温水浴锅里，保持100 r/min的均匀搅拌速度；将大米淀粉与硫酸反应6天后，将反应产物用去离子水反复离心水洗至呈中性，在－60℃下冷冻干燥1天，得大米淀粉纳米晶。
检测：首先检测所得淀粉纳米晶的粒径，用乙醇做分散剂，测定得到的大米淀粉颗粒的微分粒度分布和颗粒分布的平均直径，再检测其理化指标和生化指标。
采用本发明生产得到的大米淀粉纳米晶的粒度为110nm，产品粒径达到纳米级别，质构柔滑，容易消化吸收，在水中的溶解度达到75%，易被酶水解，水解率达到69%，具有很好的理化指标和生化指标。
本实施例中，得到的大米淀粉纳米晶的产量高达28.9%。

Claims (1)

1.一种大米淀粉纳米晶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）大米淀粉的制备：取一定量大米，加入相当于大米重量2倍的水浸泡2小时，通过胶体磨粉碎，往粉碎后的米粉液里添加相当于原料大米干基重量2倍的质量浓度为0.2%氢氧化钠溶液，浸泡24小时后倒去浸泡液；
洗涤：加入清水，离心分离，弃去上层清液；重复洗涤步骤3次，得到碱处理的湿淀粉；
将碱处理后的湿淀粉加清水搅拌，溶解成淀粉乳，用氢氧化钠溶液调pH到9，并添加相当于原料大米干基重量0.2%的碱性蛋白酶，在40℃下保温20小时，离心分离，弃去上层清液，得到酶处理的湿淀粉；水洗、干燥：将离心得到的经酶处理的湿淀粉，用清水洗涤，离心分离3次，将下层淀粉常压干燥；即得到高纯度大米淀粉；
（2）超高压均质处理：采用纳米超高压均质机将步骤（1）所得高纯度大米淀粉配制成大米淀粉浆液，所述大米淀粉浆液，大米淀粉与水的质量百分比为5%；将制备的大米淀粉浆液在100 MPa均质压力下，按均质速率50 ml/min进行均质处理，然后将均质后的大米淀粉液在－40℃下冷冻干燥3天，得大米淀粉；
（3）硫酸酸解制备淀粉纳米晶：将步骤（2）所得大米淀粉加入到装有浓度为3.16 mol/L硫酸溶液的圆底烧瓶中，其中大米淀粉质量为硫酸溶液体积的14.7% g/ml，将烧瓶放入40℃的恒温水浴锅里，保持100 r/min的均匀搅拌速度；将大米淀粉与硫酸反应4天后，将反应产物用去离子水反复离心水洗至呈中性，在－40℃下冷冻干燥3天，得大米淀粉纳米晶。
CN201610162991.2A 2016-03-22 2016-03-22 一种大米淀粉纳米晶的制备方法 Expired - Fee Related CN105732827B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610162991.2A CN105732827B (zh) 2016-03-22 2016-03-22 一种大米淀粉纳米晶的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610162991.2A CN105732827B (zh) 2016-03-22 2016-03-22 一种大米淀粉纳米晶的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105732827A CN105732827A (zh) 2016-07-06
CN105732827B true CN105732827B (zh) 2018-08-14

Family

ID=56250942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610162991.2A Expired - Fee Related CN105732827B (zh) 2016-03-22 2016-03-22 一种大米淀粉纳米晶的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105732827B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107242456B (zh) * 2017-05-18 2020-03-17 镇江市智农食品有限公司 一种发芽及超高压处理糙米淀粉制备低脂灌肠的方法
CN107557410B (zh) * 2017-08-01 2021-03-30 华南理工大学 酶解预处理协同酸法制备低直链淀粉纳米晶的方法
CN108323684B (zh) * 2018-02-05 2021-04-09 北京工商大学 一种用籼米作为制做低gi值粽子和寿司的原材料的处理方法
CN110746511B (zh) * 2019-10-09 2021-05-28 安徽金太阳食品有限公司 由大米生产下脚料碎米制备造纸施胶剂用变性淀粉的方法
CN111228140B (zh) * 2020-03-23 2022-06-21 汕头市奇伟实业有限公司 一种以纳米级大米淀粉作为基质粉体的粉饼组合物
CN113750067B (zh) * 2021-08-25 2022-12-02 海南海灵化学制药有限公司 一种左氧氟沙星片的制备工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101230370A (zh) * 2008-02-19 2008-07-30 中南林业科技大学 一种高纯度稻米淀粉碱酶复合制备方法
CN103305568A (zh) * 2013-06-28 2013-09-18 江南大学 一种淀粉纳米晶酯的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101230370A (zh) * 2008-02-19 2008-07-30 中南林业科技大学 一种高纯度稻米淀粉碱酶复合制备方法
CN103305568A (zh) * 2013-06-28 2013-09-18 江南大学 一种淀粉纳米晶酯的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
影响碱酶两步法制备大米淀粉工艺条件的研究;陈季旺 等;《食品科学》;20080131;第29卷(第1期);第1.3.2、3节 *
淀粉纳米晶的制备、分散、改性及乳化性研究;魏本喜;《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20160115(第1期);第5.3.1节 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105732827A (zh) 2016-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105732827B (zh) 一种大米淀粉纳米晶的制备方法
Li et al. The effect of starch concentration on the gelatinization and liquefaction of corn starch
CN106832435B (zh) 一种莲子淀粉-脂质复合物纳米颗粒的加工方法
CN105218836B (zh) 一种乳化剂辅助生物酶法制备粒径可控型淀粉纳米颗粒的方法
CN102372789A (zh) 一种桃胶多糖及其提取物，及其制备方法和应用
CN101824165B (zh) 颗粒状冷水可溶性多孔淀粉
CN110606961B (zh) 一种具有两亲性淀粉纳米粒子及其制备方法
CN102408487B (zh) 一种颗粒状冷水可溶淀粉的制备方法
CN106072526B (zh) 玉米淀粉-大豆蛋白抗消化复合物的制备方法
CN104211819A (zh) 一种芋头淀粉纳米颗粒的制备方法、改性方法及其应用
CN109776883A (zh) 一种ncc/改性魔芋葡甘聚糖可降解薄膜的制备方法
CN103833862B (zh) 一种氧化糯米淀粉及其制备方法与应用
CN103450256B (zh) 一种脱脂米糠的综合利用方法
Rong et al. Eggshell powder improves the gel properties and microstructure of pea starch-Mesona chinensis Benth polysaccharide gels
CN108485615B (zh) 淀粉纳米晶作为钻井液用流型调节剂的应用及钻井液
CN106279447A (zh) 一种造纸涂布用颗粒状超细淀粉胶黏剂的制备方法
CN111217924A (zh) 一种纳米级脂肪替代品
CN110408665A (zh) 一种微带环树枝形淀粉衍生物及其加工方法
CN105601757B (zh) 一种药物载体交联改性大米淀粉纳米晶的制备方法
CN103224565B (zh) 利用秸秆制备印花糊料用的羧甲基纤维素的方法
CN105601758B (zh) 一种酯化大米淀粉纳米晶的制备方法
CN103131350A (zh) 一种熟胶粉及其制备方法
CN102965409A (zh) 一种生物酶法同步提取糖和淀粉纳米晶的绿色技术
CN107130458B (zh) 一种胶态微晶纤维素的制备方法
CN107641207A (zh) 一种淀粉纳米颗粒及装载精油的复合纳米颗粒的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180814

Termination date: 20200322

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee