[发明专利]一种酶法改性淀粉制备DP值15-30的直链糊精的方法

说明书

本发明公开了一种酶法改性淀粉制备DP值15‑30的直链糊精的方法，属于淀粉改性技术领域。本发明提供了一种改性淀粉从而提高聚合度在15‑30的直链糊精产率的方法，该方法通过从热变形菌(Thermoproteus uzoniensis)中克隆到一株4‑α‑糖基转移酶基因(TuαGT)，通过大肠杆菌异源表达，酶学性质表征，确定其为4αGT，并且该酶具有较好的温度稳定性和底物耐受性，使其能够在高温下催化高浓度的淀粉改性，延长其支链淀粉的侧链。

技术领域

本发明涉及一种酶法改性淀粉制备DP值15-30的直链糊精的方法，属于淀粉改性技术领域。

背景技术

淀粉是许多植物主要的能量储存方式，淀粉在人类生产生活中扮演重要角色，不仅是人类能量的重要来源之一，而且因其低廉的价格，还是许多工业生产商非常重要的原材料，例如食品业，纺织业等。不同淀粉的性质特征各有不同，因此可以生产出多种多样的淀粉基食品。然而，原淀粉不溶于冷水、分散性差、糊化后易回生导致产品出现明显的粉感等缺点，在实际生产应用中受到了很大的限制。

在淀粉众多的衍生物中，糊精的应用相当广泛。直链糊精是糊精中较为特殊的一种，是由数个或数十个葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接而成，其分子量小，因而具有较好的水溶性。与直链淀粉结构相似，直链糊精具有螺旋空间结构，具有良好的包埋特性，可包埋不同的客体，对包埋的客体起到保护或缓释的效果，可以添加到一些具有香味的食品或饮料中，使香味更长久。此外，直链糊精可作为食品添加物应用于低脂低热量食品中，添加直链糊精的食品具有良好的流变性、稳定性和口感。

据研究表明，直链糊精的聚合度大小及分布是影响其性质与功能的关键因素。当聚合度过低，小于10个糖基单元，直链糊精溶解性较好，但是形成的螺旋结构较短，对一些较长的客体物质的包埋效果较差。但是当聚合度过长，大于30个糖基单元，容易出现直链糊精间分子链的重排，形成氢键，反而影响其包埋效果。因此，聚合度在10～30的直链糊精，可以在维持较好溶解性的情况下，又保留了其包埋特性，是良好的工业原料。

目前，常见的直链糊精生产方式主要有两种：

(1)水解法：使用淀粉为底物，将淀粉经普鲁兰酶脱支后，通过包括色谱法、膜滤法和醇逐步沉淀法在内的分级方法来实现糊精的分级以得到直链糊精。

(2)合成法：以腺苷二磷酸葡萄糖(ADPGlc)或尿苷二磷酸葡萄糖(ADPGlc)为底物，利用淀粉合成酶或者蔗糖磷酸化酶等酶法合成直链糊精。

目前经上述方法制备得到的直链糊精存在两大问题：(1)聚合度分布广，并无法获得较窄聚合度分布的直链糊精；(2)聚合度分布窄，但是分离效率低且分离成本较高。因此，提高聚合度分布窄的直链糊精的产率具有重要的意义。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种改性淀粉从而提高聚合度在15～30的直链糊精产率的方法，该方法通过从热变形菌(Thermoproteus uzoniensis)中克隆到一株4-α-糖基转移酶基因(TuαGT)，通过大肠杆菌异源表达，酶学性质表征，确定其为4αGT，并且该酶具有较好的温度稳定性和底物耐受性，使其能够在高温下催化高浓度的淀粉改性，延长其支链淀粉的侧链。本发明主要采取了三个关键方面的控制来实现高强度抗回生淀粉基凝胶的制备：1)淀粉种类的筛选；2)优化4-α-糖基转移酶的添加量；3)优化4-α-糖基转移酶的作用时间；4)优化醇逐步沉淀法的醇水比。

本发明的第一个目的是提供一种改性淀粉制备DP值15-30的直链糊精的方法，包括如下步骤：

(1)将淀粉溶于缓冲液中进行调浆，在70-120℃条件下完全糊化；

(2)将糊化温度降至40-90℃，pH调至4.0-13.0，添加氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的4-α-糖基转移酶，反应1-12h，灭酶；