本发明专利技术涉及一种高温酶法制备多孔淀粉的方法，包括：把１００重量份的淀粉原料用水调浆，乳浓度３５．０％－５０．０％重量，调节淀粉乳的ｐＨ在１．５～１２．５之间，温度在１０～５５℃；添加０．０１～１５重量份的多官能团的交联剂，在２０～５０℃下搅拌反应１～３０小时，制备交联淀粉；调节乳液ｐＨ值６．０～７．０，脱水洗涤，干燥得到固体粉末状的交联淀粉；调节乳浓度为２０～５０％（ｗ／ｗ），加入淀粉酶０．０１～１．００重量份，酶解时间为０．３～１０小时；调节ｐＨ至６．０～７．０，过滤洗涤，离心脱水，滤饼经粉碎后干燥得到多孔淀粉；本发明专利技术的方法酶用量低，时间短，易控制制备不同水解度产物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及食品和化工领域淀粉的制备方法，具体是。
技术介绍
淀粉酶已经在工业上广泛使用，用于生产葡萄糖、麦芽糖、异麦芽糖和果葡糖浆等各种淀粉糖品。目前常用的商品淀粉酶制剂，有几类可以用于酶解制备多孔淀粉(1)液化酶，也称为α-淀粉酶，如果以其最适作用温度来区分，还可以细分为中温淀粉酶和高温淀粉酶。该酶为内切酶，能够水解α-1，4糖甙键，对α-1，6糖甙键没有水解作用。(2)糖化酶，有葡萄糖淀粉酶、β-淀粉酶等多种，主要用于生产葡萄糖、麦芽糖浆等产品，其中葡萄糖淀粉酶为外切酶，能够水解α-1，4和α-1，6糖甙键，是适于酶解淀粉制备多孔淀粉的糖化酶。这些糖化酶与α-淀粉酶协同能够更快、更大程度的水解颗粒态原淀粉(简称生淀粉，与糊化态的淀粉对应，以下同)。(3)脱支酶，如普鲁兰酶，该酶只能够水解α-1，6糖甙键，单独使用不能水解生淀粉，可以与葡萄糖淀粉酶等糖化酶协同作用，显著地加快水解速度。其它的如葡萄糖转甙酶、异构酶等淀粉酶，不能用于制备多孔淀粉。目前国内外酶法制备多孔淀粉的传统方法包括如下步骤(1)颗粒态原淀粉调浆；(2)在糊化温度下的酶解反应；(3)过滤洗涤、脱水、干燥制得多孔淀粉。由此可见，酶解反应是制备多孔淀粉的关键步骤。其影响因素有三个方面(1)酶的种类，用量等。(2)淀粉的种类。(3)酶解条件，如反应温度、pH、时间、浓度等。与糊化态的淀粉不同，不同种类的原淀粉不仅有链、支淀粉比例的差别，也有颗粒结晶结构、致密程度、粒度大小的差别，它们对酶促的敏感性、水解性不同。不是所有的淀粉被淀粉酶作用后都能产生多孔状，如香蕉、百合淀粉只在颗粒表面产生螺纹，适于制备多孔淀粉的材料有大米、玉米、小麦、木薯、马铃薯、红薯、芭蕉芋等淀粉，这些常用的淀粉也适于用本专利技术的方法来制备多孔淀粉。淀粉分散在冷水中，搅拌成乳白色不透明的悬浮液，将淀粉乳不断加热升温，淀粉颗粒大量地吸水溶胀，体积不断变大，最后破裂、分散，结晶结构受到破坏，变成(半)透明粘稠的淀粉糊，淀粉发生糊化的温度称为糊化温度。因此，制备多孔淀粉的传统方法在酶解过程中，为了保持最终产物的颗粒形态，以及顺利进行后序的洗涤精制，酶解反应必须在糊化温度下完成，反应温度一般小于50℃，目前采用的反应温度范围为25～50℃，其他的酶解条件，如pH控制在淀粉酶的作用条件范围，以酶用量、酶解时间来控制淀粉颗粒的水解率。酶是一类具有高度催化活性的特殊蛋白质，影响酶催化反应的因素，主要有反应温度、pH、酶浓度、底物浓度、激活剂等等，每种酶都有一个最适作用条件，即作用最适的温度、pH范围，只有在这种最适作用条件下，酶才显示最大的活性，作用条件超出这种最适范围，酶的催化活力将大大降低。国内外常用的商品淀粉酶制剂中，BF7658，BAN型等中温α-淀粉酶的最适作用温度为60～70℃，pH为6.0～7.0；Termamyl、GC、Spezyme AA型等耐高温α-淀粉酶的最适作用pH5.5～6.5，温度在90℃以上，在90～100℃可长时间保持酶的活力，在105～110℃时酶的活力的半衰期可达1～5分钟，适于淀粉的喷射液化；AMG，OPTIDEX等葡萄糖淀粉酶的最适作用温度55～65℃，pH4.0～4.5；β-淀粉酶的最适作用温度55～65℃，pH5.0～6.0；Promozyme、OPTIMAX等型号的普鲁兰酶的最适作用温度55～65℃，pH4.5～5.5，该酶与葡萄糖淀粉酶等糖化酶复配成的复合酶，最适温度55～65℃，pH4.2～4.8。从以上两个方面的论述比较可见，在多孔淀粉的酶法制备的传统方法工艺中，酶解温度低于各种商品酶制剂的最适作用温度。其次，在糊化温度下，淀粉依然保持完整的颗粒与结晶结构，其可渗性、淀粉分子链柔性和活性以及与淀粉酶的结合能力差，所以，传统方法的酶解反应速度非常慢，水解程度较小，多孔性较差。因此，为了提高酶解反应速度、效率和淀粉水解度，采用了许多方法予以改进，用酸、热、冷冻干燥或十二烷基硫酸钠处理淀粉可以提高水解率；或者增加Ca2+浓度提高淀粉酶的活力的稳定性，采用α-淀粉酶、糖化酶等多种酶的协同作用，延长酶解时间(＞24hr)，提高酶解程度；更多的是采用增加酶用量的简单方法，葡萄糖淀粉酶或α-淀粉酶的用量高达1.0％以上(w/w对干淀粉，目前淀粉制糖工业酶用量一般0.04％～0.10％)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种，在传统方法基础上，对颗粒态原淀粉采用环氧氯丙烷(ECH)、三氯氧磷(POCl3)、三偏磷酸钠、甲醛、乙醛等具有多官能的化学试剂进行交联预处理，再用淀粉酶酶解制备多孔淀粉。本专利技术的包括如下步骤(1)把100重量份的淀粉原料用水调浆，乳浓度35.0％-50.0％重量，调节淀粉乳的pH在1.5～12.5之间，温度在10～55℃；(2)添加0.01～15重量份的多官能团的交联剂，在20～50℃下搅拌反应1～30小时，制备交联淀粉；(3)调节乳液pH值6.0～7.0，脱水洗涤，干燥得到固体粉末状的交联淀粉；(4)调节乳浓度为20～50％(w/w)，加入淀粉酶0.01～1.00重量份，酶解时间为0.3～10小时；(5)调节pH至6.0～7.0，过滤洗涤，离心脱水，滤饼经粉碎后干燥得到多孔淀粉。所述多官能团的交联剂是环氧氯丙烷(ECH)、三氯氧磷(POCl3)、三偏磷酸钠、甲醛或乙醛。所述淀粉酶是α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、真菌淀粉酶或β-淀粉酶。所述淀粉原料是大米、玉米、小麦、木薯、马铃薯、红薯、芭蕉芋中的一种或一种以上。在步骤(1)中淀粉乳浓度最好控制在35～45％重量，用4.0％的NaOH或10％的HCl溶液调节淀粉乳的pH在1.5～12.5之间，温度在20～50℃。步骤(2)中在不断搅拌下添加交联剂，通过调节交联剂的用量、反应pH、温度和时间，可以制备出不同交联度、溶胀性质的系列交联淀粉，总之，其糊化温度要比原淀粉高。步骤(3)中，干燥得到固体粉末状的交联淀粉后，可以再调浆进行下一步的酶解反应；或者交联反应结束后，用碱液或者酸液调节乳液的pH值至所用酶制剂的最适作用pH值范围，直接进入下一步的酶解反应。步骤(5)中的干燥可以采用气流干燥器或其他干燥器进行干燥，得到多孔淀粉。本专利技术的方法的生产流程可以分为三大部分淀粉交联预处理，酶解反应和后序的精制、脱水、干燥部分，与旧有的传统方法直接取原淀粉用于制备多孔淀粉相比，本专利技术则增加了“淀粉交联预处理”这一部分内容，后序处理则没有差别。酶解反应由于淀粉、交联淀粉性质的差异而采用不同的工艺和条件。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点本专利技术的主要特点是在高温作用下酶解制备多孔淀粉，具体表现在如下的方面1.预处理可以制造不用糊化、溶胀特性的系列交联淀粉，能够承受瞬间高温(＞110℃)，长时间的较高温度(90～100℃)及剪切的作用而保持颗粒的形态。因此，适于商品中温α-淀粉酶和各种糖化酶在55～70℃的温度下(协同)作用。总之，本专利技术方法可以在远高于原淀粉的糊化温度的条件下，制备多孔淀粉，并适于采用连续高温喷射的酶作用，高效快速。2.淀粉颗粒在高温热作用下，颗粒结晶结构受到破坏，溶胀、渗透性增强，淀粉分子链的柔性和活性大为增强，底物与淀粉酶的结合、反应、脱离更加容本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高温酶法制备多孔淀粉的方法，其特征在于包括如下步骤：（１）把１００重量份的淀粉原料用水调浆，乳浓度３５．０％－５０．０％重量，调节淀粉乳的ｐＨ在１．５～１２．５之间，温度在１０～５５℃；（２）添加０．０１～１５重量份的多 官能团的交联剂，在２０～５０℃下搅拌反应１～３０小时，制备交联淀粉；（３）调节乳液ｐＨ值６．０～７．０，脱水洗涤，干燥得到固体粉末状的交联淀粉；（４）调节乳浓度为２０～５０％（ｗ／ｗ），加入淀粉酶０．０１～１．００重量份，酶 解时间为０．３～１０小时；（５）调节ｐＨ至６．０～７．０，过滤洗涤，离心脱水，滤饼经粉碎后干燥得到多孔淀粉；所述多官能团的交联剂是环氧氯丙烷（ＥＣＨ）、三氯氧磷（ＰＯＣｌ↓［３］）、三偏磷酸钠、己二酸、柠檬酸和醋酸酐混合物、 甲醛或乙醛。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄立新，余若黔，杨晓泉，温其标，黄农荣，王航，熊丽苹，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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