[发明专利]一种利用种子自然发芽生产多孔淀粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔淀粉的生产方法，特别涉及一种不采用传统的物理、化学或是生物酶法进行制备，而是利用种子自然发芽进行多孔淀粉生产的方法，属于淀粉的改性领域。

背景技术

多孔淀粉(Porous starch)，又称为微孔淀粉，是指原淀粉经物理、化学或是生物方法使淀粉颗粒由表面至内部形成孔洞的一种新型变性淀粉。与原淀粉相比，多孔淀粉具有高比表面积、孔体积、低密度及可降解性，其巨大的应用潜力已经引起了人们广泛的关注与研究。多孔淀粉的理化性质是由颗粒结构决定，原淀粉经改性处理制备的多孔淀粉，其基本性能不发生显著性改变，在继承原淀粉的良好生物相容性、无毒、可生物降解等性质的同时，更具有较大的孔隙率、较小的堆积密度、颗粒密度低以及良好的吸水、吸油能力。作为一种新型有机吸附剂和包埋材料，安全、无毒，在食品、医药卫生、农业、造纸印刷、化妆品、洗涤剂等行业都有着广泛地应用。

通常多孔淀粉的生产方法有3种：(1)物理方法(超声波辐射、微波、机械撞击、球磨、喷雾)；(2)化学方法(醇变性、交联或酸水解)；(3)生物方法(酶水解)。

以上三种方法中，物理方法简单易行，生产周期短，但制备的多孔淀粉吸附性能较差，应用受限制。化学法如在糊化温度下用酸水解制备多孔淀粉，由于成孔速率慢，降解不均匀，难于工业化。而生物方法所用的酶源于微生物，通过微生物发酵，可批量工业生产酶制剂；且酶解生产多孔淀粉工艺简单易行，得到多孔淀粉为中空颗粒，具有较大吸附量。由此，酶水解被认为是几种制备方式中的最优方法。但是，由于酶易变性失活，酶的价格较高，其生产成本也较高。而且由于影响多孔淀粉形成及性能的因素较多，酶水解法不仅要找到互相匹配的原淀粉酶和原淀粉，而且还要掌握主要工艺条件，如酶用量、pH、反应时间和反应温度等。同一个工艺条件，如果选用不同来源的生淀粉或生淀粉酶，得到的结果往往不一致，因此生产的稳定性及产品的稳定性难以保证。目前国内对酶水解法的研究仍停留在工艺参数的寻找上，距工业化生产还有一定的距离，仅个别厂家利用酶法进行试生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的多孔淀粉制备方法，该法以大麦为原材料，与传统的物理、化学以及生物制备方法不同，而是利用大麦自然萌发过程中产生的酶使淀粉水解，通过对萌发过程麦芽长度的控制来得到含有多孔淀粉的麦芽，然后进行分离提取制得多孔淀粉。

本发明的目的通过如下技术方案实现，包括如下步骤：

(1)大麦的粗选、精选和分级：大麦先经粗选机除去麦芒和杂质，再经精选机除去破损麦粒和杂谷类，最后经分级机除去2.2mm以下的小麦粒后贮存备用。

(2)洗麦与浸麦：浸麦槽先放入12～18℃的清水，将经分级后的大麦投入浸麦槽。边投麦，边进水，边用压缩空气通风搅拌，通过洗涤除去麦粒表面的灰尘、杂质和微生物；然后，采用“浸水4小时后放水，断水4小时”的方法浸种48小时，每小时通风10～20分钟。

(3)将浸麦后的麦粒均匀平铺在8层润湿纱布上进行发芽；在发芽过程中每4h左右便将麦粒、纱布淘洗3～4次；及时挑除发霉麦粒并挑出发芽麦粒单独培养；设置1cm、2cm、4cm、5cm四个长度梯度，按照该梯度培养麦芽至所需长度后干燥，除去麦根，得除根麦粒。

(4)多孔淀粉的提取：将步骤(3)所得除根麦粒浸泡8～12小时左右，沥出多余水分后粉碎，过100目筛，滤液静置40分钟后，弃上清液取下层沉淀，以3500转/分钟的转速离心15分钟，再弃上清液并轻轻刮掉沉淀上层灰色杂质，反复离心、洗涤直至沉淀中无任何杂质；所得沉淀于40℃恒温烘干至恒重，研磨，过100目筛，得多孔淀粉。

本发明的有益效果和优点是：

(1)本发明的特征是提供了一种多孔淀粉制备新方法，以大麦为原料，利用种子在自然萌发过程中产生的酶水解淀粉，在这一动态的生长过程中，实验对象根据自身的需求，自我控制水解的情况，影响淀粉颗粒中孔结构的形成，只需在萌发过程中控制麦芽的长度即可制备多孔淀粉。

(2)利用本发明制备的多孔淀粉，相比于物理方法以及机械方法制得的多孔淀粉，方法可控性强，易操作。

(3)本发明制备的多孔淀粉，与交联方法处理所得的多孔淀粉相比，避免了其中所使用的交联剂、引发剂等化学试剂的残留，因此该法制备的多孔淀粉安全、无毒。

附图说明

图1利用种子发芽制备多孔淀粉的加工工艺流程图。

图2大麦麦芽长度为1cm时淀粉的扫描电镜图。

图3大麦麦芽长度为2cm时淀粉的扫描电镜图。