一種基于異淀粉酶制備直鏈淀粉的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及直鏈淀粉制備技術(shù)，尤其涉及一種基于異淀粉酶制備直鏈淀粉的方法 及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 淀粉由葡萄糖分子聚合而成，是細(xì)胞中碳水化合物最普遍的儲(chǔ)藏形式。淀粉可分 為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類(lèi)，其中，直鏈淀粉為無(wú)分支的螺旋結(jié)構(gòu)，支鏈淀粉以24~30個(gè) 葡萄糖殘基以a-1，4-糖苷鍵首尾相連而成，在支鏈處為a-1，6-糖苷鍵。直鏈淀粉由于具 有近似纖維的性能，具有良好的成模性、質(zhì)構(gòu)調(diào)整、凝膠性及促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)素吸收等功能，使得 其相對(duì)于支鏈淀粉具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值，在許多行業(yè)中得到了廣泛的作用。例如，在食品工 業(yè)行業(yè)中，直鏈淀粉可作為膨化食品、低脂食品、食品包裝材料、食品添加劑等使用，且效果 很顯著。再例如，在環(huán)境保護(hù)行業(yè)中，可以利用直鏈淀粉制成具有可降解性的塑料，從而可 有效解決當(dāng)前的白色污染現(xiàn)象、保護(hù)地球環(huán)境。此外，在醫(yī)藥業(yè)、輕工業(yè)、紡織業(yè)、藥物緩釋 劑、涂膜劑、可降解塑料等行業(yè)中，直鏈淀粉都發(fā)揮了一定的作用，例如，制作糊精、麥芽糖、 葡萄糖、酒精、調(diào)制印花漿、紡織品上漿、紙張上膠、壓制藥物片劑等。
[0003] 銀杏是中國(guó)特有古老樹(shù)種銀杏的果實(shí)，我國(guó)的銀杏資源豐富，產(chǎn)量占世界的70%。 銀杏具有極高的營(yíng)養(yǎng)和醫(yī)療價(jià)值，其作為食療、滋補(bǔ)、保健食品已有1000多年的歷史。銀杏 中淀粉含量極高，淀粉大約含600~700g/kg(干基），并富含黃酮甙、萜類(lèi)和銀杏內(nèi)酯等生 物活性物質(zhì)，可作為藥食兼用的干果，直鏈淀粉含量24. 0%，遠(yuǎn)高于普通玉米淀粉17. 6%。 因而，如何將淀粉中的直鏈淀粉從支鏈淀粉中分離出來(lái)，從而使得分離出來(lái)的直鏈淀粉具 有較高的應(yīng)用價(jià)值，并有效提升淀粉的應(yīng)用價(jià)值，一直是近年來(lái)研宄的熱點(diǎn)之一。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，一般根據(jù)溶解度或分子結(jié)構(gòu)特性的不同，通過(guò)將直鏈淀粉和支鏈淀 粉進(jìn)行分離的方法來(lái)制備直鏈淀粉。其中，分離的方法主要包括：溫水浸出法、完全分散法、 分級(jí)沉淀法、凝沉分離法等。但上述分離方法，只能將直鏈淀粉從包含支鏈淀粉的淀粉中分 離出來(lái)，普遍存在操作繁瑣、純度不高、能耗較大，不能將大量的支鏈淀粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使之轉(zhuǎn) 化為直鏈淀粉，從而使得現(xiàn)有直鏈淀粉的制備方法效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于異淀粉酶制備直鏈淀粉的方法及裝置，提 升直鏈淀粉的制備效率。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0007] -方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于異淀粉酶制備直鏈淀粉的方法，包括：
[0008] 預(yù)處理銀杏種子得到銀杏沉淀物；
[0009]將得到的銀杏沉淀物置于預(yù)定濃度的醋酸緩沖液中進(jìn)行定容配置，得到預(yù)定濃度 和預(yù)定pH值的銀杏淀粉溶液；
[0010] 在配置的銀杏淀粉溶液中加入異淀粉酶，并保持在預(yù)先設(shè)置的水浴溫度閾值中進(jìn) 行水浴加熱，保持水浴加熱至預(yù)先設(shè)置的水浴加熱時(shí)間閾值后，沸水浴滅加入的異淀粉酶， 獲取轉(zhuǎn)化淀粉溶液；
[0011] 基于溶解度或分子結(jié)構(gòu)特性不同的分離方法，對(duì)沸水浴滅酶得到的淀粉進(jìn)行直鏈 淀粉和支鏈淀粉的分離，得到直鏈淀粉。
[0012] 本發(fā)明實(shí)施例提供的基于異淀粉酶制備直鏈淀粉的方法，利用銀杏，采用異淀粉 酶對(duì)銀杏淀粉中的支鏈淀粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使銀杏淀粉中的支鏈淀粉轉(zhuǎn)化為直鏈淀粉，提升了 直鏈淀粉的制備效率，擴(kuò)展了銀杏淀粉的應(yīng)用領(lǐng)域，使得銀杏淀粉具有較高的應(yīng)用價(jià)值。即 利用酶法脫支，可以有效避免現(xiàn)有分離方法的缺點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例利用的銀杏淀粉中直鏈 淀粉含量24. 0%，遠(yuǎn)高于普通玉米淀粉17. 6%，采用異淀粉酶特異性切割支鏈淀粉分支的 特點(diǎn)，制備高直鏈銀杏淀粉，并采用響應(yīng)面優(yōu)化法優(yōu)化工藝參數(shù)，從而建立一種綠色環(huán)保、 經(jīng)濟(jì)實(shí)用的高直鏈淀粉的制備方法，為進(jìn)一步研宄銀杏淀粉的性質(zhì)和淀粉類(lèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)奠 定基礎(chǔ)。
[0013]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于異淀粉酶制備直鏈淀粉的裝置，包括：預(yù)處 理模塊、定容配置模塊、異淀粉酶轉(zhuǎn)化模塊以及分離模塊，其中，
[0014]預(yù)處理模塊，用于預(yù)處理銀杏種子得到銀杏沉淀物；
[0015]定容配置模塊，用于將得到的銀杏沉淀物置于預(yù)定濃度的醋酸緩沖液中進(jìn)行定容 配置，得到預(yù)定濃度和預(yù)定pH值的銀杏淀粉溶液；
[0016]異淀粉酶轉(zhuǎn)化模塊，用于在配置的銀杏淀粉溶液中加入異淀粉酶，并保持在預(yù)先 設(shè)置的水浴溫度閾值中進(jìn)行水浴加熱，保持水浴加熱至預(yù)先設(shè)置的水浴加熱時(shí)間閾值后， 沸水浴滅加入的異淀粉酶，獲取轉(zhuǎn)化淀粉溶液；
[0017]分離模塊，用于基于溶解度或分子結(jié)構(gòu)特性不同的分離方法，對(duì)沸水浴滅酶得到 的淀粉進(jìn)行直鏈淀粉和支鏈淀粉的分離，得到直鏈淀粉。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供的基于異淀粉酶制備直鏈淀粉的裝置，預(yù)處理模塊對(duì)銀杏種子 進(jìn)行預(yù)處理，定容配置模塊對(duì)預(yù)處理的銀杏種子進(jìn)行定容配置，異淀粉酶轉(zhuǎn)化模塊采用異 淀粉酶對(duì)銀杏淀粉中的支鏈淀粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使銀杏淀粉中的支鏈淀粉轉(zhuǎn)化為直鏈淀粉，分 離模塊將直鏈淀粉進(jìn)行分離，提升了直鏈淀粉的制備效率，擴(kuò)展了銀杏淀粉的應(yīng)用領(lǐng)域，使 得銀杏淀粉具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0020] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例基于異淀粉酶制備直鏈淀粉的方法流程示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例繪制的混合標(biāo)準(zhǔn)曲線示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例異淀粉酶用量與直鏈淀粉含量的關(guān)系示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明實(shí)施例淀粉溶液pH值與直鏈淀粉含量的關(guān)系示意圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例反應(yīng)溫度與直鏈淀粉含量的關(guān)系示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明實(shí)施例反應(yīng)時(shí)間與直鏈淀粉含量的關(guān)系示意圖；
[0026] 圖7a為本發(fā)明實(shí)施例異淀粉酶用量（A)與pH值⑶交互作用對(duì)直鏈淀粉含量影 響曲面圖；
[0027] 圖7b為異淀粉酶量（A)和反應(yīng)溫度（C)交互作用對(duì)直鏈淀粉含量影響曲面圖；
[0028] 圖7c為異淀粉酶量（A)與反應(yīng)時(shí)間（D)交互作用對(duì)直鏈淀粉含量影響曲面圖；
[0029] 圖7d為pH值（B)與反應(yīng)溫度（C)交互作用對(duì)直鏈淀粉含量影響曲面圖；
[0030] 圖7e為pH值⑶與反應(yīng)時(shí)間⑶交互作用對(duì)直鏈淀粉含量影響曲面圖；
[0031] 圖7f為反應(yīng)溫度（C)與反應(yīng)時(shí)間（D)交互作用對(duì)直鏈淀粉含量影響曲面圖；
[0032] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例基于異淀粉酶制備直鏈淀粉的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0034] 應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其 它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例基于異淀粉酶制備直鏈淀粉的方法流程示意圖。尤其適用于 制備直鏈銀杏淀粉，參見(jiàn)圖1，該方法包括：
[0036] 步驟101，預(yù)處理銀杏種子得到銀杏沉淀物；
[0037] 本步驟具體包括：
[0038] All，攪拌銀杏種子得到銀杏漿，對(duì)銀杏漿進(jìn)行勻漿，并對(duì)勻漿的銀杏漿進(jìn)行靜置 后傾去上清液；
[0039] 本步驟中，作為一可選實(shí)施例，可將新鮮銀杏脫殼去皮得到銀杏種子，將銀杏種子 放入攪拌機(jī)中，并按照預(yù)先設(shè)置的溶質(zhì)質(zhì)量/溶液體積閾值在攪拌機(jī)中加入去離子水，攪 拌預(yù)先設(shè)置的攪拌時(shí)間閾值后勻漿，靜置后傾去上清液。
[0040] 本發(fā)明實(shí)施例中，較佳地，溶質(zhì)質(zhì)量/溶液體積閾值設(shè)置為1 : 3 (w/v)，采用全速 攪拌方式進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間閾值設(shè)置為5分鐘，這樣，可以使得攪拌效果以及攪拌所需的 時(shí)間達(dá)到最優(yōu)。當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用中，也可以根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置其他的溶質(zhì)質(zhì)量/溶液體積 閾值、攪拌方式以及攪拌時(shí)間閾值。
[0041] 作為可選實(shí)施例，攪拌機(jī)可以采用多功能食物攪拌機(jī)。
[0042] A12,調(diào)節(jié)銀杏沉淀物的pH值至預(yù)先設(shè)置的pH閾值，并進(jìn)行低速磁力攪拌后靜置， 得到銀杏泥漿；
[0043] 本步驟中，較佳地，調(diào)節(jié)pH值的溶液選用0. 05mol/L的NaOH溶液，pH閾值設(shè)置為 11~12,即通過(guò)在銀杏沉淀物中加入0. 05mol/L的NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH到11~12左右，低 速磁力攪拌后進(jìn)行過(guò)夜靜置，得到銀杏泥漿。
[0044] 本發(fā)明實(shí)施例中，NaOH溶液采用分析純。
[0045] A13,分別將銀杏泥漿過(guò)第一目篩以及第二目篩，洗滌過(guò)第一目篩以及第二目篩的 銀杏泥漿，混合洗滌得到的濾液，并調(diào)節(jié)混合的濾液至中性；
[0046] 本步驟中，較佳地，第一目篩設(shè)置為100目，第二目篩設(shè)置為180目，以除去銀杏泥 漿中的纖維，在除去纖維后，用去離子水洗滌銀杏泥漿至水不再粘稠得到濾液，混合濾液， 并調(diào)節(jié)濾液至中性。即先將銀杏泥漿過(guò)180目篩，并用去離子水洗滌180目篩，再將過(guò)180 目篩的銀杏泥漿過(guò)100目篩，用去離子水洗滌100目篩以及洗滌過(guò)100目篩的銀杏泥漿至 水不再粘桐。
[0047] A14,對(duì)調(diào)節(jié)的中性濾液進(jìn)行離心處理，除去離心處理的濾液中的上清液，得