本發(fā)明涉及一種多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,屬于變性淀粉制備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
多孔淀粉又名微孔淀粉,是一種新型的變性淀粉。天然生淀粉經(jīng)過水解處理后,其顆粒表面形成小孔,并一直延伸到顆粒內(nèi)部,是一種類似馬蜂窩狀的中空顆粒,可以盛裝各種物質(zhì)于其中,具有良好的吸附性。因此,多孔淀粉是一種具有高科技含量的新型有機(jī)吸附劑和包埋材料,廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、印刷、污水處理、日用化工、化妝品和食品行業(yè)。
生淀粉酶是指直接酶解未經(jīng)糊化淀粉顆粒的酶,具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和節(jié)能遠(yuǎn)景,本發(fā)明使用生淀粉酶處理淀粉得到多孔淀粉,然后與辛烯基琥珀酸酐反應(yīng),得到多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯。多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯不僅具有良好的吸附性和包埋性,而且由于其增加了具有親水親油性質(zhì)的辛烯基琥珀酸基團(tuán),使其具有很強(qiáng)的乳化性質(zhì),擴(kuò)大了淀粉的使用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,首先采用生淀粉酶作用于淀粉得到多孔淀粉,再與辛烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng),得到多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯。
本發(fā)明制備方法主要包括以下步驟:
(1)酶解反應(yīng):稱取一定量淀粉,加入適量的水得到淀粉乳,用鹽酸調(diào)節(jié)pH,加入生淀粉酶,在一定溫度下反應(yīng)一段時(shí)間;
(2)酯化反應(yīng):用NaOH將步驟(1)所得的淀粉乳pH值調(diào)節(jié)到8.0-9.0范圍內(nèi),然后緩慢加入經(jīng)無水乙醇稀釋的辛烯基琥珀酸酐試劑,溫度控制在30℃-50℃;
(3)除雜干燥:反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇洗滌三次,洗去未反應(yīng)的辛烯基琥珀酸酐試劑,離心脫水后在真空干燥箱中干燥,粉碎,過120目篩,即得到多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯。
其中,所述的多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,其特征在于所述的淀粉是大米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、豌豆淀粉或西米淀粉中的一種或兩種以上。
所述的多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,其特征在于所述的淀粉乳濃度在20%-50%。
所述的多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,其特征在于所述的調(diào)節(jié)淀粉乳pH為3.0-6.0。
所述的多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,其特征在于所述的生淀粉酶加入量是30-100 U/g(以淀粉干基計(jì))。
所述的多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,其特征在于所述的酶解反應(yīng)溫度是30℃-70℃。
所述的多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,其特征在于所述的酶解反應(yīng)時(shí)間是1-6 h。
所述的多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,其特征在于所述的酯化反應(yīng)溫度是30℃-50℃。
所述的多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,其特征在于所述的辛烯基琥珀酸酐添加量是淀粉干基的0.5%-5%。
所述的多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法,其特征在于所述的酯化反應(yīng)時(shí)間是2-8 h。
本發(fā)明通過使用生淀粉酶將普通淀粉反應(yīng)變成多孔淀粉,淀粉顆料表面形成很多小孔,使得后續(xù)的酯化反應(yīng)中,反應(yīng)試劑可以進(jìn)入到空隙中進(jìn)行反應(yīng),提高了反應(yīng)的效率和試劑的利用率。得到的多孔辛烯基琥珀酸淀粉酯具有良好的吸附性、包埋性和乳化性。該發(fā)明操作簡單,反應(yīng)效率高,使用范圍廣,具有廣闊的市場前景。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
生淀粉酶酶活的分析方法
以2%的可溶性淀粉懸浮液作為底物(用pH為4.6的乙酸-乙酸鈉緩沖液配制),反應(yīng)體系:20 mL底物,0.5 mL酶液,于40℃反應(yīng)60 min,立即加入0.5 mL 0.1 mol/L NaOH終止反應(yīng),對照為滅活后酶液,反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液8000 r/min離心5 min,上清液用DNS法測定還原糖濃度(以葡萄糖計(jì)),從而換算出相應(yīng)生淀粉酶酶活。生淀粉糖化酶酶活力定義:在pH 4.6、40℃反應(yīng)條件下1 h水解2%可溶性淀粉懸浮液產(chǎn)生1 mg還原糖所需的酶量定義為一個(gè)酶活力單位。
實(shí)施例1
稱取30 g大米淀粉,加入適量的水得到20%的淀粉乳,用鹽酸調(diào)節(jié)pH為6.0,加入生淀粉酶50 U/g,在30℃反應(yīng)1 h。用NaOH將淀粉乳pH值調(diào)節(jié)到8.0-9.0范圍內(nèi),然后緩慢加入經(jīng)無水乙醇稀釋的辛烯基琥珀酸酐試劑,加入量為大米淀粉干基的5%,溫度控制在50℃,反應(yīng)4 h。反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇洗滌三次,洗去未反應(yīng)的辛烯基琥珀酸酐試劑,離心脫水后在真空干燥箱中干燥,粉碎,過120目篩,得到多孔辛烯基琥珀酸大米淀粉酯。
實(shí)施例2
稱取30 g小麥淀粉,加入適量的水得到30%的淀粉乳,用鹽酸調(diào)節(jié)pH為5.0,加入生淀粉酶30 U/g,在70℃反應(yīng)6 h。用NaOH將淀粉乳pH值調(diào)節(jié)到8.0-9.0范圍內(nèi),然后緩慢加入經(jīng)無水乙醇稀釋的辛烯基琥珀酸酐試劑,加入量為小麥淀粉干基的0.5%,溫度控制在50℃,反應(yīng)7 h。反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇洗滌三次,洗去未反應(yīng)的辛烯基琥珀酸酐試劑,離心脫水后在真空干燥箱中干燥,粉碎,過120目篩,得到多孔辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯。
實(shí)施例3
稱取30 g木薯淀粉,加入適量的水得到40%的淀粉乳,用鹽酸調(diào)節(jié)pH為4.5,加入生淀粉酶100 U/g,在40℃反應(yīng)5 h。用NaOH將淀粉乳pH值調(diào)節(jié)到8.0-9.0范圍內(nèi),然后緩慢加入經(jīng)無水乙醇稀釋的辛烯基琥珀酸酐試劑,加入量為木薯淀粉干基的1%,溫度控制在30℃,反應(yīng)8 h。反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇洗滌三次,洗去未反應(yīng)的辛烯基琥珀酸酐試劑,離心脫水后在真空干燥箱中干燥,粉碎,過120目篩,得到多孔辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯。
實(shí)施例4
稱取30 g甘薯淀粉,加入適量的水得到45%的淀粉乳,用鹽酸調(diào)節(jié)pH為4.0,加入生淀粉酶60 U/g,在50℃反應(yīng)3 h。用NaOH將淀粉乳pH值調(diào)節(jié)到8.0-9.0范圍內(nèi),然后緩慢加入經(jīng)無水乙醇稀釋的辛烯基琥珀酸酐試劑,加入量為甘薯淀粉干基的2%,溫度控制在40℃,反應(yīng)2 h。反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇洗滌三次,洗去未反應(yīng)的辛烯基琥珀酸酐試劑,離心脫水后在真空干燥箱中干燥,粉碎,過120目篩,得到多孔辛烯基琥珀酸甘薯淀粉酯。
實(shí)施例5
稱取30 g豌豆淀粉,加入適量的水得到50%的淀粉乳,用鹽酸調(diào)節(jié)pH為3.5,加入生淀粉酶40 U/g,在60℃反應(yīng)4 h。用NaOH將淀粉乳pH值調(diào)節(jié)到8.0-9.0范圍內(nèi),然后緩慢加入經(jīng)無水乙醇稀釋的辛烯基琥珀酸酐試劑,加入量為豌豆淀粉干基的3%,溫度控制在35℃,反應(yīng)5 h。反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇洗滌三次,洗去未反應(yīng)的辛烯基琥珀酸酐試劑,離心脫水后在真空干燥箱中干燥,粉碎,過120目篩,得到多孔辛烯基琥珀酸豌豆淀粉酯。
實(shí)施例6
稱取30 g西米淀粉,加入適量的水得到35%的淀粉乳,用鹽酸調(diào)節(jié)pH為3.0,加入生淀粉酶70 U/g,在55℃反應(yīng)2 h。用NaOH將淀粉乳pH值調(diào)節(jié)到8.0-9.0范圍內(nèi),然后緩慢加入經(jīng)無水乙醇稀釋的辛烯基琥珀酸酐試劑,加入量為西米淀粉干基的4%,溫度控制在45℃,反應(yīng)3 h。反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇洗滌三次,洗去未反應(yīng)的辛烯基琥珀酸酐試劑,離心脫水后在真空干燥箱中干燥,粉碎,過120目篩,得到多孔辛烯基琥珀酸西米淀粉酯。