[发明专利]一种基于异淀粉酶制备直链淀粉的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及直链淀粉制备技术，尤其涉及一种基于异淀粉酶制备直链淀粉的方法及装置。

背景技术

淀粉由葡萄糖分子聚合而成，是细胞中碳水化合物最普遍的储藏形式。淀粉可分为直链淀粉和支链淀粉两类，其中，直链淀粉为无分支的螺旋结构，支链淀粉以24～30个葡萄糖残基以α-1，4-糖苷键首尾相连而成，在支链处为α-1，6-糖苷键。直链淀粉由于具有近似纤维的性能，具有良好的成模性、质构调整、凝胶性及促进营养素吸收等功能，使得其相对于支链淀粉具有独特的应用价值，在许多行业中得到了广泛的作用。例如，在食品工业行业中，直链淀粉可作为膨化食品、低脂食品、食品包装材料、食品添加剂等使用，且效果很显著。再例如，在环境保护行业中，可以利用直链淀粉制成具有可降解性的塑料，从而可有效解决当前的白色污染现象、保护地球环境。此外，在医药业、轻工业、纺织业、药物缓释剂、涂膜剂、可降解塑料等行业中，直链淀粉都发挥了一定的作用，例如，制作糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精、调制印花浆、纺织品上浆、纸张上胶、压制药物片剂等。

银杏是中国特有古老树种银杏的果实，我国的银杏资源丰富，产量占世界的70％。银杏具有极高的营养和医疗价值，其作为食疗、滋补、保健食品已有1000多年的历史。银杏中淀粉含量极高，淀粉大约含600～700g/kg(干基)，并富含黄酮甙、萜类和银杏内酯等生物活性物质，可作为药食兼用的干果，直链淀粉含量24.0％，远高于普通玉米淀粉17.6％。因而，如何将淀粉中的直链淀粉从支链淀粉中分离出来，从而使得分离出来的直链淀粉具有较高的应用价值，并有效提升淀粉的应用价值，一直是近年来研究的热点之一。

现有技术中，一般根据溶解度或分子结构特性的不同，通过将直链淀粉和支链淀粉进行分离的方法来制备直链淀粉。其中，分离的方法主要包括：温水浸出法、完全分散法、分级沉淀法、凝沉分离法等。但上述分离方法，只能将直链淀粉从包含支链淀粉的淀粉中分离出来，普遍存在操作繁琐、纯度不高、能耗较大，不能将大量的支链淀粉进行转化，使之转化为直链淀粉，从而使得现有直链淀粉的制备方法效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于异淀粉酶制备直链淀粉的方法及装置，提升直链淀粉的制备效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种基于异淀粉酶制备直链淀粉的方法，包括：

预处理银杏种子得到银杏沉淀物；

将得到的银杏沉淀物置于预定浓度的醋酸缓冲液中进行定容配置，得到预定浓度和预定pH值的银杏淀粉溶液；

在配置的银杏淀粉溶液中加入异淀粉酶，并保持在预先设置的水浴温度阈值中进行水浴加热，保持水浴加热至预先设置的水浴加热时间阈值后，沸水浴灭加入的异淀粉酶，获取转化淀粉溶液；

基于溶解度或分子结构特性不同的分离方法，对沸水浴灭酶得到的淀粉进行直链淀粉和支链淀粉的分离，得到直链淀粉。

本发明实施例提供的基于异淀粉酶制备直链淀粉的方法，利用银杏，采用异淀粉酶对银杏淀粉中的支链淀粉进行转化，使银杏淀粉中的支链淀粉转化为直链淀粉，提升了直链淀粉的制备效率，扩展了银杏淀粉的应用领域，使得银杏淀粉具有较高的应用价值。即利用酶法脱支，可以有效避免现有分离方法的缺点，本发明实施例利用的银杏淀粉中直链淀粉含量24.0％，远高于普通玉米淀粉17.6％，采用异淀粉酶特异性切割支链淀粉分支的特点，制备高直链银杏淀粉，并采用响应面优化法优化工艺参数，从而建立一种绿色环保、经济实用的高直链淀粉的制备方法，为进一步研究银杏淀粉的性质和淀粉类产品的开发奠定基础。

另一方面，本发明实施例提供一种基于异淀粉酶制备直链淀粉的装置，包括：预处理模块、定容配置模块、异淀粉酶转化模块以及分离模块，其中，

预处理模块，用于预处理银杏种子得到银杏沉淀物；

定容配置模块，用于将得到的银杏沉淀物置于预定浓度的醋酸缓冲液中进行定容配置，得到预定浓度和预定pH值的银杏淀粉溶液；

异淀粉酶转化模块，用于在配置的银杏淀粉溶液中加入异淀粉酶，并保持在预先设置的水浴温度阈值中进行水浴加热，保持水浴加热至预先设置的水浴加热时间阈值后，沸水浴灭加入的异淀粉酶，获取转化淀粉溶液；

分离模块，用于基于溶解度或分子结构特性不同的分离方法，对沸水浴灭酶得到的淀粉进行直链淀粉和支链淀粉的分离，得到直链淀粉。