[發明專利]一種玉米淀粉納米晶的制備方法

在審

• 申請號: 201911370648.7
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111019983A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 余世鋒;宮春宇;孫敬明;王存堂;劉軍;宋旸;肖云鵬;邢禹哲;劉子禎
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾大學
• 主分類號: C12P19/04
• 分類號: C12P19/04;C12P19/14
• 代理公司: 齊齊哈爾鶴城專利代理有限公司 23207
• 代理人: 劉麗

本發明公開了一種玉米淀粉納米晶的制備方法，屬于食品技術領域。其制備過程如下：將5%濃度的α?淀粉酶酶液加入5%的玉米淀粉的懸浮液三角瓶中，室溫振蕩酶解處理1?168h；酶解處理過后超聲波分散30 min，超聲功率360W，超聲溫度25°C；采用六級膜過濾系統常壓膜孔徑1μm過濾，獲得截留；加入與截留液1：1比例的無水乙醇進行沉淀；經離心、凍干，獲得玉米淀粉納米晶樣品。本發明采用超聲輔助酶解法制備玉米淀粉納米晶，通過微濾膜分離純化淀粉納米晶懸浮液，經沉淀、離心、凍干處理后獲得玉米淀粉納米晶粒度為50~400nm，提高了淀粉納米晶的產率，產率可達34%，顯著縮短了制備時間，提高了玉米淀粉納米晶的穩定度。

技術領域

本發明涉及一種玉米淀粉納米晶的制備方法，屬于食品技術領域。

背景技術

淀粉納米晶是一種納米級的淀粉深加工產品，它因具有納米特性且可再生、可生物降解等優點而在食品、醫藥、復合材料等領域有廣泛的應用。淀粉納米晶是由淀粉顆粒除去非結晶無定形部分后得到長20-40nm、寬15-30nm、厚5-7nm的片狀晶體。研究發現淀粉納米晶是一種性能優良的復合材料強化劑和填充劑，淀粉納米晶可作為接枝劑、交聯劑、膠黏劑和熱敏傳感器應用于化工及生物材料領域。而且, 淀粉納米晶可作為食品物性控制劑、脂肪替代物和藥物載體而在醫藥和食品醫藥工業領域具有良好潛在應用價值。盡管淀粉納米晶具有很好的潛在應用價值，但目前淀粉納米晶的制備方面仍存在產率低、制備時間長、不易分離純化、結晶度低等一系列難題，這嚴重制約了淀粉納米晶產品的開發，限制了淀粉納米晶在食品、醫藥及復合材料等領域的廣泛應用。

中國是玉米生產大國，玉米淀粉資源極為豐富，2018年中國玉米淀粉年產量超過2815萬噸，但由于玉米淀粉深加工基礎理論及技術方面研究不足，導致了玉米淀粉產品單一、附加值低，而玉米淀粉納米晶為玉米淀粉深加工產品，玉米淀粉納米晶具有資源豐富、附加值高的特點，且有良好市場應用前景。

目前，淀粉納米晶制備方法主要有酸法、酶法、超聲法、高壓均質和伽馬輻射法等。但酸法耗時長、產率極低，一般酸解需6周而產率仍不足6%；而酶法雖耗時短，但產率僅為5-6%，而且酶解法制備的淀粉納米晶顆粒大小不均勻、性質不穩定，酶法制備的納米顆粒部分甚至達到500nm，且易于膨脹、不易分散、易于聚集; 超聲法易于破壞淀粉無定形結晶層結構而形成納米晶，但有無定型物殘留; 高壓均質法易破壞納米晶結構且產率低，伽馬輻射法易造成無定形物殘留且納米晶純度不高。淀粉納米晶的制備仍是困擾淀粉納米晶生產加工的關鍵難題，目前淀粉納米晶的制備方法均存在制備時間長、產率低、性質不穩等諸多問題，不利于淀粉納米晶生產加工。

超聲法具有易于破壞淀粉結構形成納米晶的特點，酶法具有耗時短、效率高的特點，因而針對超聲法和酶法的特點進行有效復合，以便提高淀粉納米晶的生產效率。另外，在淀粉納米晶制備過程中，淀粉納米晶存在于淀粉殘體（或降解物等）的混合體系中，如何從混合體系中分離出淀粉納米晶，一直是淀粉納米晶領域的重要難題。目前，淀粉納米晶體分離通常采用微濾膜錯流過濾分離法，通過控制微濾膜孔徑、壓力等參數可獲得較為均一淀粉納米晶。

因此，本發明以玉米淀粉為原料，采用超聲輔助酶解-微濾膜分離法制備玉米淀粉納米晶，通過超聲輔助酶解，再經過微濾膜分離純化淀粉納米晶懸浮液，經沉淀、離心、凍干處理后獲得玉米淀粉納米晶，最終建立高效制備分離淀粉納米晶新方法，有重要理論意義和實際工業應用價值。

發明內容

本發明提供了一種玉米淀粉納米晶的制備方法，采用超聲輔助酶解制備玉米淀粉納米晶，再通過微濾膜分離純化淀粉納米晶。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種玉米淀粉納米晶的制備方法，其制備過程如下：

（1）稱取一定量糯性玉米淀粉放入錐形瓶中，配置成濃度為5%的玉米淀粉的懸浮液；

（2）稱取一定量的α-淀粉酶放入燒杯加入去離子水，配制成濃度為5%的酶液，室溫攪拌、過濾，獲得酶液；