CN107586802A - 一种酶降解工艺改性淀粉的方法 - Google Patents

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任思凯
李超
周忠伟
袁美宏
任思龙
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Abstract

本发明公开了一种酶降解工艺改性淀粉的方法，将淀粉与水混合，加入环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液，然后在40‑65℃的温度下加热搅拌处理0.5‑4h，再加入三偏磷酸钠，混合均匀后，在40‑60℃温度下反应0.5‑3h后，过滤，洗涤，干燥即得混合物A；将混合物A分散于去离子水中，然后加入α‑淀粉酶和糖化酶，在35‑65℃，搅拌条件下反应10‑30h，超声处理0.5‑2h，脱酶，过滤，洗涤，干燥，粉碎，制得混合物B；将混合物B分散于去离子水中，然后加入醋酸搅拌处理反应5‑15h，然后用氢氧化钠溶液中和，过滤，洗涤，干燥即得。本发明可以有效提高取代度，并保持多孔淀粉蜂窝状孔洞完好，改变多孔淀粉吸附性质，产品稳定性好；工艺简单，容易操作。

Description

一种酶降解工艺改性淀粉的方法
技术领域
本发明涉及淀粉改性技术领域，具体是一种酶降解工艺改性淀粉的方法。
背景技术
淀粉是葡萄糖分子聚合而成的，它是细胞中碳水化合物最普遍的储藏形式。淀粉是植物体中贮存的养分，贮存在种子和块茎中，各类植物中的淀粉含量都较高。淀粉可以看作是葡萄糖的高聚体。淀粉除食用外，工业上用于制糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精等，也用于调制印花浆、纺织品的上浆、纸张的上胶、药物片剂的压制等。可由玉米、甘薯、野生橡子和葛根等含淀粉的物质中提取而得。
淀粉是一种其分子结构可以降解，具有热塑性性质的原材料，但因为水溶性差，化工应用受到很大限制，故往往是采用改性淀粉。天然淀粉经过适当化学处理，引入某些化学基团使分子结构或使其理化性质发生变化，从而生成变性淀粉。多孔淀粉是将淀粉经过淀粉酶的水解而形成的蜂窝状孔洞的具有吸附性能的颗粒物质。和一般无机吸附剂相比，多孔淀粉具有高效、无毒、安全、可降解等诸多优点，所以多孔淀粉具有很好的应用前景。但由于多孔淀粉是通过淀粉酶水解淀粉的无定形区而形成的，酯化反应也主要发生在淀粉的无定形区，这使得多孔淀粉比一般的淀粉更难酯化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酶降解工艺改性淀粉的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种酶降解工艺改性淀粉的方法，包括以下步骤：
1)将淀粉与其质量4-10倍的水混合，加入环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液，然后在40-65℃的温度下加热搅拌处理0.5-4h，再加入淀粉质量3-30％的三偏磷酸钠，混合均匀后，在40-60℃温度下反应0.5-3h后，过滤，洗涤，干燥即得混合物A；
2)将混合物A分散于一定量的去离子水中，然后加入α-淀粉酶和糖化酶，在35-65℃，搅拌条件下反应10-30h，超声处理0.5-2h，脱酶，过滤，洗涤，干燥，粉碎，制得混合物B；
3)将混合物B分散于一定量的去离子水中，然后加入醋酸搅拌处理反应5-15h，然后用氢氧化钠溶液中和，过滤，洗涤，干燥即得。
作为本发明进一步的方案：步骤1)中，淀粉、环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液的质量比为5-20∶1∶2-10。
作为本发明进一步的方案：过滤采用滤纸抽滤。
作为本发明进一步的方案：干燥温度为55-70℃。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，α-淀粉酶和糖化酶的质量比为1∶5-10。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，α-淀粉酶和糖化酶的加入量是混合物A质量的1-15％。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，超声功率为100-500W。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，醋酸的加入量是混合物B质量的0.5-5倍。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，氢氧化钠溶液的浓度为0.5-2mol/L。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过环氧氯丙烷、磷酸缓冲溶液、三偏磷酸钠、α-淀粉酶、糖化酶等对淀粉处理后，再进行超声处理，可以有效提高取代度，并保持多孔淀粉蜂窝状孔洞完好，改变多孔淀粉吸附性质，拓展多孔淀粉应用范围。本发明产品稳定性好；工艺简单，容易操作。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种酶降解工艺改性淀粉的方法，包括以下步骤：
1)将淀粉与其质量4倍的水混合，加入环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液，然后在40℃的温度下加热搅拌处理0.5h，再加入淀粉质量3％的三偏磷酸钠，混合均匀后，在40℃温度下反应0.5h后，滤纸抽滤，洗涤，55℃干燥即得混合物A；淀粉、环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液的质量比为5∶1∶2。
2)将混合物A分散于一定量的去离子水中，然后加入α-淀粉酶和糖化酶，在35℃，搅拌条件下反应10h，超声处理0.5h，脱酶，过滤，洗涤，55℃干燥，粉碎，制得混合物B；α-淀粉酶和糖化酶的质量比为1∶5。α-淀粉酶和糖化酶的加入量是混合物A质量的1％。超声功率为500W。
3)将混合物B分散于一定量的去离子水中，然后加入醋酸搅拌处理反应5h，然后用氢氧化钠溶液中和，过滤，洗涤，55℃干燥即得。醋酸的加入量是混合物B质量的0.5倍。氢氧化钠溶液的浓度为0.5mol/L。
实施例2
本发明实施例中，一种酶降解工艺改性淀粉的方法，包括以下步骤：
1)将淀粉与其质量10倍的水混合，加入环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液，然后在65℃的温度下加热搅拌处理4h，再加入淀粉质量30％的三偏磷酸钠，混合均匀后，在60℃温度下反应3h后，滤纸抽滤，洗涤，70℃干燥即得混合物A；淀粉、环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液的质量比为20∶1∶10。
2)将混合物A分散于一定量的去离子水中，然后加入α-淀粉酶和糖化酶，在65℃，搅拌条件下反应30h，超声处理2h，脱酶，过滤，洗涤，70℃干燥，粉碎，制得混合物B；α-淀粉酶和糖化酶的质量比为1∶10。α-淀粉酶和糖化酶的加入量是混合物A质量的15％。超声功率为500W。
3)将混合物B分散于一定量的去离子水中，然后加入醋酸搅拌处理反应15h，然后用氢氧化钠溶液中和，过滤，洗涤，70℃干燥即得。醋酸的加入量是混合物B质量的5倍。氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L。
实施例3
本发明实施例中，一种酶降解工艺改性淀粉的方法，包括以下步骤：
1)将淀粉与其质量7倍的水混合，加入环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液，然后在50℃的温度下加热搅拌处理2h，再加入淀粉质量10％的三偏磷酸钠，混合均匀后，在50℃温度下反应2h后，滤纸抽滤，洗涤，60℃干燥即得混合物A；淀粉、环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液的质量比为12∶1∶6。
2)将混合物A分散于一定量的去离子水中，然后加入α-淀粉酶和糖化酶，在45℃，搅拌条件下反应20h，超声处理1h，脱酶，过滤，洗涤，60℃干燥，粉碎，制得混合物B；α-淀粉酶和糖化酶的质量比为1∶8。α-淀粉酶和糖化酶的加入量是混合物A质量的5％。超声功率为300W。
3)将混合物B分散于一定量的去离子水中，然后加入醋酸搅拌处理反应10h，然后用氢氧化钠溶液中和，过滤，洗涤，60℃干燥即得。醋酸的加入量是混合物B质量的2倍。氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种酶降解工艺改性淀粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将淀粉与其质量4-10倍的水混合，加入环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液，然后在40-65℃的温度下加热搅拌处理0.5-4h，再加入淀粉质量3-30％的三偏磷酸钠，混合均匀后，在40-60℃温度下反应0.5-3h后，过滤，洗涤，干燥即得混合物A；
2)将混合物A分散于一定量的去离子水中，然后加入α-淀粉酶和糖化酶，在35-65℃，搅拌条件下反应10-30h，超声处理0.5-2h，脱酶，过滤，洗涤，干燥，粉碎，制得混合物B；
3)将混合物B分散于一定量的去离子水中，然后加入醋酸搅拌处理反应5-15h，然后用氢氧化钠溶液中和，过滤，洗涤，干燥即得。
2.根据权利要求1所述的酶降解工艺改性淀粉的方法，其特征在于，步骤1)中，淀粉、环氧氯丙烷与磷酸缓冲溶液的质量比为5-20∶1∶2-10。
3.根据权利要求1所述的酶降解工艺改性淀粉的方法，其特征在于，过滤采用滤纸抽滤。
4.根据权利要求1所述的酶降解工艺改性淀粉的方法，其特征在于，干燥温度为55-70℃。
5.根据权利要求1所述的酶降解工艺改性淀粉的方法，其特征在于，步骤2)中，α-淀粉酶和糖化酶的质量比为1∶5-10。
6.根据权利要求1所述的酶降解工艺改性淀粉的方法，其特征在于，步骤2)中，α-淀粉酶和糖化酶的加入量是混合物A质量的1-15％。
7.根据权利要求1所述的酶降解工艺改性淀粉的方法，其特征在于，步骤2)中，超声功率为100-500W。
8.根据权利要求1所述的酶降解工艺改性淀粉的方法，其特征在于，步骤3)中，醋酸的加入量是混合物B质量的0.5-5倍。
9.根据权利要求1所述的酶降解工艺改性淀粉的方法，其特征在于，步骤3)中，氢氧化钠溶液的浓度为0.5-2mol/L。
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