[發(fā)明專利]一種分子籠狀淀粉的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710072797.6
• 申請(qǐng)日: 2007-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN101121758A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬鶯;劉天一;李海梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08B31/00
• 分類號(hào): C08B31/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 榮玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種淀粉的制備方法。

背景技術(shù)

吸附劑和包埋劑的研究始于六十年代，最常用的吸附劑和包埋劑有活性炭、硅膠、活性白土和樹脂、聚乙烯醇等，但由于資源的日益短缺、價(jià)格貴、環(huán)境污染日益嚴(yán)重、生命科學(xué)的日益發(fā)展以及人們對(duì)天然產(chǎn)品的需求日益擴(kuò)大，活性炭、硅膠、活性白土、樹脂和聚乙烯醇等已無法滿足人們的需要。

淀粉基吸附劑和包埋劑(環(huán)糊精和多孔淀粉)作為新型材料具有價(jià)廉易得、可再生性、可降解性、來源廣泛和工業(yè)污染輕等優(yōu)點(diǎn)。環(huán)糊精是淀粉經(jīng)過酶解、液化和發(fā)酵后生成的較小的分子聚合物，有α、β、γ三種常見結(jié)構(gòu)，分別由6、7、8個(gè)葡萄糖分子構(gòu)成，環(huán)糊精分子中間形成一個(gè)穴洞，α、β、γ三種結(jié)構(gòu)具有不同的(穴洞)內(nèi)徑：α-環(huán)糊精內(nèi)徑為4.7～5.2，β-環(huán)糊精內(nèi)徑為6.0～6.5，γ-環(huán)糊精內(nèi)徑為7.5～8.3，可以包埋、連接不同大小的分子。環(huán)糊精的空腔半徑一般約為6×10^-10m～10×10^-10m，油溶性物質(zhì)吸附率為10％～13％，吸水率≥130％，其所吸附物粒徑≤10×10^-10m，每100毫升水中1g環(huán)糊精的溶解度為1％～24％。由于環(huán)糊精構(gòu)造上的特異性使其分子內(nèi)部的中空結(jié)構(gòu)很容易包覆各種較小的分子(分子量為100～600道爾頓)，形成包接化合物，并可由于范德華力和氫鍵的作用而提高包接化合物的穩(wěn)定性；但環(huán)狀糊精對(duì)包埋、連接的客體化合物分子有特定的要求，不適宜于大分子和極小分子的吸附，并且環(huán)糊精的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，緩釋性也相對(duì)較差。多孔淀粉是一種酶變性淀粉，通過酶水解處理后形成的一種蜂窩狀多孔性淀粉載體，顆粒表面具有許多小孔，其小孔直徑為1μm左右，小孔布滿整個(gè)淀粉表面，并由表面向中心深入，孔的容積占顆粒體積50％左右。多孔淀粉的腔半徑一般約為0.5×10^-6m～1.5×10^-6m，油溶性物質(zhì)的吸附率≥110％，吸水率≤20％，被吸附的物質(zhì)粒徑要≤1.5×10^-6m，每100毫升水中1g多孔淀粉的溶解度≤5％。微孔直徑的大小、微孔孔腔體積與淀粉總體積的比率以及微孔在淀粉表面的分布情況和多孔淀粉內(nèi)部微孔的分布情況決定了多孔淀粉的質(zhì)量。微孔直徑的大小決定了多孔淀粉的吸附性能與緩釋性能，但由于淀粉形成微孔后，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、易坍塌，影響了多孔淀粉的吸附效果，導(dǎo)致許多物理性能都低于原淀粉；而且多孔淀粉的吸附作用屬于物理性吸附，不具有選擇性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決目前環(huán)糊精不適宜于大分子和極小分子的吸附，且生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、緩釋性相對(duì)較差以及多孔淀粉結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、易坍塌，導(dǎo)致許多物理性能都低于原淀粉的問題，而提供的一種分子籠狀淀粉的制備方法。

分子籠狀淀粉按以下步驟制備：一、用水分含量＜1％的淀粉和乙醇配制淀粉糊，其中淀粉與乙醇的質(zhì)量比為7～12∶28；二、球磨淀粉糊：大球、中球、小球的數(shù)量比為1∶4∶2，球料質(zhì)量比為5～6∶1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為100～300r/min，球磨時(shí)間為20～30h；三、烘干、粉碎，得到非晶化淀粉；四、取非晶化淀粉質(zhì)量5％～8％的三偏磷酸鈉溶于水中，加入非晶化淀粉并用濃度為5％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為7～11，然后置于20～50℃環(huán)境中反應(yīng)2.0～4.0h，再中和體系pH值后過濾，固相物經(jīng)水洗后在40～50℃條件下干燥，即得交聯(lián)非晶化淀粉；五、向交聯(lián)非晶化淀粉中加入交聯(lián)非晶化淀粉質(zhì)量10～20倍的水，在80～85℃條件下糊化30～40min，然后冷卻至20～40℃，通入氮?dú)?0～40min，加入糊化后液體體積1.25～2.5倍的硝酸鈰銨-丙烯腈混合液，并在30～50℃條件下反應(yīng)1.0～3.0h，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至7，之后加熱至70～85℃、并保持70～85℃的溫度25～35min，然后加入糊化后液體體積0.8～1.6倍、濃度為1mol/L的氫氧化鈉溶液在100℃條件下皂化2.0±0.1h；六、用乙酸調(diào)節(jié)體系pH值至7～7.5，再用質(zhì)量濃度大于95％的乙醇沉淀固相物，真空抽濾，固相物在60～80℃環(huán)境中干燥，粉碎即得到分子籠狀淀粉；其中按每毫升0.1g的比例將硝酸鈰銨溶解于濃度為1mol/L的硝酸，然后加入與硝酸等體積的丙烯腈，配制成硝酸鈰銨-丙烯腈混合液。