[发明专利]一种纳米淀粉及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及纳米颗粒制备和食品医药领域领域，具体而言，涉及一种纳米淀粉及其制备方法与应用。

背景技术

淀粉(starch)是由通过糖苷键连接的大量葡萄糖单元组成的聚合碳水化合物，属于多糖类物质的一种。制造淀粉是绿色植物贮存能量的一种方式。淀粉也是人类饮食中最常见的碳水化合物，广泛存在于马铃薯，小麦，玉米，大米，木薯等主食中。

纯淀粉是一种白色，无味，无臭的粉末，不溶于冷水或酒精，分子式为(C₆H₁₀O₅)_n。淀粉因分子内氢键而卷曲成螺旋结构，可分为直链淀粉(糖淀粉)和支链淀粉(胶淀粉)。前者为无分支的螺旋结构；后者以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。直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色。这是由于淀粉螺旋中央空穴恰能容下碘分子，通过凡得瓦力，两者形成一种蓝黑色错合物。

淀粉在食品工业中被加工以产生多种糖。淀粉在温水中溶解产生糊精，这可以用作增稠剂，硬化则作为粘接剂。淀粉在非食品工业最广泛的用途是在造纸过程中作为粘合剂。淀粉同时也是来源最广泛的天然资源之一，然而，天然淀粉在食品工业中进行利用时常常会产生一些限制，而这些限制中很重要的一点便是淀粉的颗粒大小。

淀粉颗粒在物理破碎下，随着大小、形貌和均匀度的改变，分子结构也发生变化，从而导致理化性质如分散性、溶解度、糊化性质和化学活性等相应发生变化。与传统的化学变性方法相比，采用物理法破碎淀粉，使其颗粒微细化是淀粉深加工的一种新思路，产品具有更广泛的用途。

很多报道都宣称单一方式的微粉化处理可能会影响淀粉的理化性质，但是要用单一的超微粉碎处理得到纳米淀粉很难，成本也很高。

高速射流技术(high speed jet，HSJ)是一种具有超高速度的新型装置组合，可用于制备纳米尺寸，与液-液冲击的方式不同，其原理基于液-固冲击模型。然而目前在现有技术中，常常是单独利用高速射流技术制备纳米级制品，其制备效率不高，且用在纳米淀粉的制备中效果也不佳。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米淀粉的制备方法，以解决上述问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明涉及一种纳米淀粉的制备方法，包括：将淀粉干基经振动超微粉碎后再进行高速射流处理，得到纳米淀粉。

超微粉碎作为一种物理改性技术，其原理是通过振动的铁棒通过其与淀粉之间的挤压膨胀，从而达到破碎作用。利用物理方法(机械或流体动力)克服淀粉内部之间的凝聚力，并使之破碎，这种技术能有效的提高淀粉在水中的溶解性。

高速射流技术在细胞破碎，乳化、乳液颗粒的细化等领域广泛应用，使得超微水平的淀粉纳米化。

本发明通过将两种技术联用，制得的纳米淀粉粒径可达纳米级别，且具有更好的稳定性。

优选的，如上所述的纳米淀粉的制备方法，所述淀粉干基经振动超微粉碎处理的时间≥60min，更优选为60min～100min，最优选为60min。

优选的，如上所述的纳米淀粉的制备方法，将淀粉干基经振动超微粉碎后，把所得的淀粉样品加水配置成淀粉乳液后再进行高速射流处理。

优选的，如上所述的纳米淀粉的制备方法，所述淀粉乳液的浓度为8w/w％～12w/w％；更优选为9w/w％～11w/w％；或10w/w％。

优选的，如上所述的纳米淀粉的制备方法，所述高速射流处理的压力为220MPa～260MPa；

更优选的，所述高速射流处理的压力为230MPa～250MPa；或240MPa。

优选的，如上所述的纳米淀粉的制备方法，所述高速射流处理的过程中保持样品温度在30℃以内；优选为4℃～30℃，更优选为10℃～20℃，还可以选择15℃。

更优选的，处理次数为1～3次。

优选的，如上所述的纳米淀粉的制备方法，所述淀粉干基纯度≥99％，含水量≤20w/w％；

更优选的，所述淀粉干基纯度≥99.7％，含水量≤14.8w/w％；

优选的，如上所述的纳米淀粉的制备方法，所述淀粉干基为木薯淀粉、红薯淀粉、大米淀粉或玉米淀粉中的一种或多种。

如上所述的制备方法制备得到的纳米淀粉。

如上所述的纳米淀粉在作为药物载体、免疫分析反应中标记物载体、造纸涂布原料或辅料以及食品加工辅料中的应用。