[发明专利]小麦胚乳淀粉的微量提取工艺及其粒度测定方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及小麦胚乳淀粉的微量提取工艺及其粒度测定方法，属于农产品加工领域。具体说是一种从极少量的小麦胚乳中提取纯淀粉的工艺流程，并将提取的淀粉作为样品测定其淀粉粒粒度分布特征，使科研工作者或工程师快速、便捷地了解淀粉粒粒度特征对麦制食品或基于小麦淀粉的工业产品的影响。

二、背景技术

小麦胚乳淀粉是禾本科植物小麦(Triticum aestivum L.)胚乳中的贮藏型淀粉，是小麦胚乳的重要组成部分(约占小麦胚乳重量的3/4)，也是决定小麦品质的重要因素之一，不仅是人类主要的食品来源，也是一种应用广泛的工业原材料。在食品工业中，淀粉不仅是各类烘烤食品的主要成分，还作为冷冻食品、奶制品、汤料、调味料等诸多产品的添加剂，起增稠、胶凝、乳化、稳定等作用。在烘烤面包和蛋糕等食品时，淀粉颗粒经烘焙化溶涨后吸收超量的水，产生柔软的胶状物。在加工软饼干(曲奇)等食品时，淀粉不发生糊化，而以部分晶体状的完整颗粒状态，在制成食品中呈现为填充物。基于淀粉的粘滞性、膨胀性、胶沉性和重结晶性及成膜特性等，淀粉在非食品行业中的应用更为广泛。在石油工业中，用作稠化剂和钻井泥浆的降失水剂；在造纸行业中，变性淀粉是最重要的造纸化学添加剂，可提高纸张的物理强度、表面性能，并具有节能降耗、减轻污染等功效；在纺织行业中，用于浆纱、印染、织物后整理及非织造布和复合制品上，小麦淀粉是丝绸印花行业中应用较为广泛的糊料之一；在医药工业中，淀粉用作片剂的赋形剂，也可作吸收性的医用撒粉辅料。随着世界经济迅猛发展及人民生活水平的不断提高，谷物淀粉已成为一种高效的再生性碳水化合物。据FAO统计数据，2003年世界谷物产量小麦为5.619亿吨，饲料谷物(玉米、黍、高梁等)为9.182亿吨，粉碎性水稻为3.043亿吨，其中有10亿吨作为原料用于淀粉生产。

植物中的贮藏淀粉是以大小不同的淀粉粒形式存在的。植物淀粉特性主要包括淀粉粒的大小、形状、淀粉晶体模式、直链淀粉含量、淀粉糊化粘度、糊化温度以及淀粉的老化等，其中淀粉粒的大小和淀粉糊化特性尤为重要。在世界范围内工业用淀粉的市场在不断扩大，目前主要受到淀粉作物种类的限制，其中最主要的来源是马铃薯、玉米、小麦和木薯淀粉，而不同来源淀粉粒的大小各不相同。玉米(2-30μm)和木薯(4-35μm)的淀粉粒相对较小，而马铃薯淀粉粒最大直径可达到100μm。小麦籽粒淀粉粒大小虽然只有1-45μm或1-100μm，但与其他来源的淀粉相比其粒度分布却极为特殊。小麦淀粉粒粒径大小在这个范围内的分布至少出现两到三个峰，各峰分布比较集中，而马铃薯、玉米、木薯等作物籽粒淀粉粒粒径分布却只有近似正态分布的单峰。因此，小麦胚乳淀粉粒按其粒度大小通常被分为A型(10-45μm)和B型(1-10μm)。

粒度大小分布不同的淀粉粒具有截然不同的糊化特性。如分离出的小麦A型淀粉粒直链淀粉含量和糊化时焓变(ΔH)比B型淀粉粒大，而B型淀粉粒的最高糊化温度和终止糊化温度较高。由此可见，通过调整大小淀粉粒的比例可以改善淀粉的糊化特性，增强淀粉的应用性。小麦作为人类主要的粮食作物，产量高、价格低廉以及淀粉粒分布的特殊性较其他来源的淀粉具有更广泛地应用性和更灵活的操作性。不但可以通过育种和栽培手段获得满足食品制作和其他工业生产要求具有特殊粒度分布的小麦籽粒，也可以通过特殊的工业程序将小麦大小淀粉粒分离使其有更广泛的应用性。因此开发微量淀粉的工艺程序及快速测定其粒度特征的方法将对科研和生产中粒度检测和质量控制具有十分重要的现实意义。

小麦胚乳淀粉的微量提取及快速测定其粒度特征的研究较少，更缺乏系统性的研究。目前，国内外有文献报道提取淀粉的方法主要有稀碱法和洗面筋法，但提取效果都不是非常理想，主要原因是纯度过低严重影响测定精度。偶有报道使用蛋白酶或甲苯等试剂，但因其成本过高或者涉及有毒试剂很难得到广泛的应用。针对于目前激光衍射粒度分析仪的测量精度高、重复性和复现性好，我们开发了小麦胚乳淀粉的微量提取工艺即能满足激光衍射粒度分析仪的样品要求，而且操作简便，所使用的试剂价格低廉、无毒，可以很好地控制成本和节约人力、物力，非常适合日常的粒度监测工作。

三、发明内容：

技术问题

本发明目的之一是提供一个简单、快捷地从微量的小麦胚乳样品中提取淀粉的工艺流程；

本发明同时还提供了一种测定小麦胚乳淀粉粒粒度分布的方法，而且精度高、重复性和复现性好。

本发明的工艺流程简单、提取效率高，而且测定方法精度高、重复性好，可以用于科研和生产中的粒度监测。

技术方案