本發(fā)明涉及了一種從土圞兒塊根C-型淀粉中分離純化A-型淀粉粒的方法。

背景技術(shù)：

淀粉是一種由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成的半晶體顆粒，其中晶體有A-和B-型兩種類型。根據(jù)X射線衍射圖譜，淀粉有A-、B-和C-型三種，其中A-型淀粉僅含有A-型晶體，B-型淀粉僅含有B-型晶體，而C-型淀粉包含A-和B-型兩種晶體成份。

C-型淀粉中A-和B-型晶體的存在方式有兩種類型：一種是A-和B-型晶體同時存在于一個淀粉粒中；另一種是A-和B-型晶體分別存在于不同的淀粉粒中，即C-型淀粉由A-型淀粉粒和B-型淀粉粒組成。前者已有大量文獻報道，而后者鮮見報道。

C-型淀粉中含有A-型淀粉粒和B-型淀粉粒賦予了C-型淀粉復雜和特殊的性質(zhì)，進而影響淀粉的用途。如果能從C-型淀粉中分離純化A-型淀粉粒和B-型淀粉粒，分別研究它們的特性，將有助于理解C-型淀粉的性質(zhì)，并為C-型淀粉的利用提供參考資料。然而目前還未見有從C-型淀粉中分離純化A-型淀粉粒和B-型淀粉粒的報道。

土圞兒(Apios fortunei Maxim)為豆科土圞兒屬纏繞草本，其塊根富含淀粉，可以藥食兩用。土圞兒塊根所含淀粉既可提制淀粉又可作為釀酒原料，具有重要的經(jīng)濟價值。我們前期的研究發(fā)現(xiàn)，土圞兒塊根淀粉為C-型淀粉，由A-型淀粉粒和B-型淀粉粒混合組成。但從C-型淀粉中分離純化A-型淀粉粒和B-型淀粉粒的技術(shù)和方法目前還未見報道，限制了人們對C-型淀粉中A-型淀粉粒和B-型淀粉粒的研究。

本發(fā)明公開了一種從土圞兒塊根C-型淀粉中分離純化A-型淀粉粒的方法，從而為研究土圞兒塊根C-型淀粉中A-型淀粉粒的特性提供了技術(shù)支持，并對土圞兒C-型淀粉的加工利用具有重要參考作用，也為其它C-型淀粉的研究提供參考。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種從土圞兒塊根C-型淀粉中分離純化A-型淀粉粒的方法，從而為研究土圞兒塊根C-型淀粉中A-型淀粉粒的特性提供了技術(shù)支持，并對土圞兒C-型淀粉的加工利用具有重要參考作用，也為其它C-型淀粉的研究提供參考。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

(1)淀粉浸泡：稱取淀粉于離心管中，加入鹽溶液于室溫下浸泡得淀粉鹽溶漿。所述鹽溶液優(yōu)選2M KCl，KCl濃度是根據(jù)不同KCl濃度下淀粉DSC測定的雙峰糊化溫度的差值而選擇的；

(2)淀粉糊化：將淀粉鹽溶漿置于水浴鍋中糊化。糊化溫度優(yōu)選78℃，是根據(jù)淀粉在2M KCl處理下DSC測定的雙峰糊化溫度而選擇的；

(3)淀粉清洗：將上述離心管取出后立即離心，去上清。加入蒸餾水，充分混勻，離心，去上清。清洗溫度優(yōu)選60℃，是根據(jù)淀粉在水中DSC測定的糊化溫度而選擇的；

(4)重復步驟(3)4次；

(5)甘油沉降：加入甘油，充分混勻，離心，去上清。甘油優(yōu)選60℃的50％甘油，甘油濃度是經(jīng)過多次實驗摸索出來的；

(6)重復步驟(5)4次；

(7)淀粉清洗：重復步驟(3)5次；

(8)脫水：加入無水乙醇，充分混勻，離心，去上清；

(9)重復步驟(8)1次；

(10)冷凍干燥：步驟(9)得到的淀粉冷凍干燥，保存于干燥器中；

本發(fā)明所述淀粉浸泡的具體步驟為：稱取600mg原淀粉于50mL離心管中，加入2M KCl溶液30mL，于室溫下浸泡1h，期間顛倒混勻數(shù)次。

本發(fā)明所述淀粉糊化的具體步驟為：將浸泡后的原淀粉顛倒混勻，置于78℃水浴鍋中糊化30min，每隔5min顛倒混勻數(shù)次。

本發(fā)明所述淀粉清洗的具體步驟為：將上述離心管取出后立即離心(40g 5min)，去上清，沉淀加入10mL 60℃蒸餾水，渦旋混勻儀震蕩，使淀粉粒完全分散，再加入20mL 60℃蒸餾水，顛倒混勻數(shù)次，40g離心5min。

本發(fā)明所述50％甘油沉降具體步驟為：加入10mL 60℃的50％甘油，渦旋混勻儀震蕩，使淀粉粒完全分散，再加入20mL 60℃的50％甘油，顛倒混勻數(shù)次，40g離心5min，去上清。

與現(xiàn)有淀粉純化方法相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于：

(1)發(fā)明了一種從C-型淀粉中分離純化獲得A-型淀粉粒的方法。

(2)該方法的優(yōu)點是能夠簡單快速地從C-淀粉中分離純化得到A-型淀粉粒，為研究C-型淀粉中的A-型淀粉粒的結(jié)構(gòu)和功能特性提供了技術(shù)支持和保障。

附圖說明

圖1：土圞兒塊根原淀粉的X-射線衍射圖譜。

圖2：土圞兒塊根淀粉在不同濃度氯化鉀溶液中的糊化熱力學圖譜。

圖3：加熱過程中土圞兒塊根原淀粉在水溶液中的顯微照片，其中(A)為淀粉在普通光下的照片；(B,C,D)為淀粉在部分偏光下的照片；(A,B)為淀粉粒糊化開始前(25℃)的照片，示淀粉粒的形態(tài)和偏光；(C)為65℃下的淀粉粒，示小部分淀粉粒已完全糊化；(D)為71℃下的淀粉粒，示小部分淀粉粒還未糊化；比例尺為20μm。

圖4：分離純化的A-型淀粉粒的X-射線衍射圖譜。

圖5：原淀粉(A,C)和分離純化的A-型淀粉粒(B,D)在普通光(A,B)和偏光(C,D)下的顯微照片。比例尺20μm。

具體實施方式

本發(fā)明的發(fā)明人在大量的實驗和分析的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)土圞兒塊根C-型淀粉由A-型淀粉粒和B-型淀粉?；旌辖M成，并確定了最佳的KCL濃度和分離溫度，從而發(fā)明了一種從土圞兒塊根C-型淀粉中分離純化A-型淀粉粒的方法。

圖1是從土圞兒塊根中分離的淀粉，經(jīng)粉末X-射線衍射儀分析，結(jié)果表明淀粉為C-型淀粉，即含有A-和B-型晶體。

圖2是利用差示掃描量熱儀對土圞兒塊根淀粉在不同濃度KCL溶液中的糊化過程進行的檢測，從圖中可以看出淀粉在水中的糊化圖譜表現(xiàn)為雙峰的糊化曲線，其中第一個峰對應B-型晶體，第二個峰對應A-型晶體，表明A-和B-型晶體的糊化在兩個不同溫度范圍內(nèi)進行。伴隨KCl濃度的升高，A-和B-型晶體對應的糊化雙峰溫度差增加。當KCL的濃度達到2M的時候，A-和B-型晶體對應的糊化雙峰溫度差較大，且雙峰明顯，所以我們確定2M濃度的KCL是最合適的分離A-和B-型晶體的濃度。在2M濃度的KCL溶液中，當糊化溫度達到78℃時，B-型晶體已完全糊化，而A-型晶體則剛開始糊化，所以我們確定78℃是分離A-型晶體最合適的溫度。

圖3是利用熱臺顯微鏡觀察淀粉在糊化過程中的形態(tài)變化，從圖中可以看出，伴隨溫度的升高，淀粉粒逐漸開始糊化；但當糊化溫度到達上述雙峰糊化溫度之間時(即B-型晶體被糊化，而A-型晶體還未糊化)，發(fā)現(xiàn)有些淀粉粒已完全糊化，而其余淀粉粒沒有表現(xiàn)任何糊化的跡象。綜合圖1、圖2和圖3的結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)土圞兒塊根C-型淀粉是由A-型淀粉粒和B-型淀粉粒組成，其中B-型淀粉粒在較低溫度下糊化，A-型淀粉粒在較高溫度下糊化。據(jù)此，我們設(shè)計了利用KCl處理提高A-型淀粉粒和B-型淀粉粒糊化溫度的差值，發(fā)明了從土圞兒塊根C-型淀粉中分離純化A-型淀粉粒的方法。

下面是本發(fā)明的實施例

一種從土圞兒塊根C-型淀粉中分離純化A-型淀粉粒的方法，包括以下步驟：

(1)淀粉浸泡：取600mg土圞兒淀粉于50mL離心管中，加入2M KCl溶液30mL于室溫下浸泡1h，期間顛倒混勻數(shù)次；

(2)淀粉糊化：將淀粉鹽溶漿置于78℃水浴鍋中糊化30min，每隔5min顛倒混勻一次；

(3)淀粉清洗：將上述離心管取出后立即離心(40g,5min)，去上清。加入10mL 60℃蒸餾水，渦旋混勻儀震蕩，使淀粉粒完全分散，再加入20mL 60℃蒸餾水，顛倒混勻數(shù)次，40g離心5min，去上清；

(4)重復步驟(3)4次；

(5)甘油沉降：加入10mL 60℃的50％甘油，渦旋混勻儀震蕩，使淀粉粒完全分散，再加入20mL 60℃的50％甘油，顛倒混勻數(shù)次，40g離心5min，去上清；

(6)重復步驟(5)4次；

(7)淀粉清洗：重復步驟(3)5次；

(8)脫水：加入10mL無水乙醇，渦旋混勻儀震蕩，使淀粉粒完全分散。2000g離心5min，去上清；

(9)重復步驟(8)1次；

(10)冷凍干燥：步驟(9)得到的淀粉冷凍干燥，保存于干燥器中；

將分離純化的部分淀粉放在稱量紙上，放入盛有飽和NaCl溶液的密閉容器中，進行吸水處理，原淀粉做同樣處理；

一周后取出吸水樣品，利用D8Advance多晶X射線衍射儀分別分析土圞兒原淀粉和分離純化淀粉的波譜(圖1和圖4)。原淀粉的衍射圖譜在2θ5.6°、15°、17°和23°處有較強的衍射峰，為典型的C-型淀粉衍射峰(圖1)。分離純化淀粉的衍射圖譜在2θ15°和23°有較強的衍射單峰，而在2θ17°和18°有兩個不相連的雙峰，為典型的A-型淀粉衍射峰(圖4)。利用偏光顯微鏡在普通光和偏光模式下的觀察表明，分離純化的淀粉粒形態(tài)結(jié)構(gòu)完整，沒有表現(xiàn)任何被糊化的跡象(圖5)。上述結(jié)果表明，我們建立的方法能夠從C-型淀粉中分離純化出A-型淀粉粒。