[发明专利]利用麦芽内源酶制备玉米改性淀粉的方法

说明书

本发明涉及淀粉生产技术领域，特别公开了一种利用麦芽内源酶制备玉米改性淀粉的方法。该利用麦芽内源酶制备玉米改性淀粉的方法，以玉米淀粉为原料，其特征为，包括如下步骤：（1）将大麦种子浸泡，置于培养箱中培养；（2）将发芽的新鲜麦芽研磨，用缓冲液浸提，离心得到粗酶液，测定粗酶液的酶活；（3）用缓冲液将玉米淀粉调制成淀粉浆液，调节淀粉浆液的pH值后加入粗酶液酶解，之后钝化酶活，将酶解液离心、冷冻、干燥，得到产品。本发明工艺简单，制备周期短，不需要添加特殊设备，生产成本低，适于工业化生产，且生产期间不需要任何添加剂，安全无污染。

技术领域

本发明涉及淀粉生产技术领域，特别涉及一种利用麦芽内源酶制备玉米改性淀粉的方法。

背景技术

大麦是我国主要的粮食和饲料作物之一，仅次于玉米、水稻和小麦的第四大最重要的谷类作物。大麦在世界范围内的重要性越来越大，尤其是用于麦芽加工。

目前，大麦麦芽主要用于啤酒加工，世界上生产的大麦大部分用于动物饲料和大麦发酵，而麦芽利用率仅低于6%。大麦发芽后的麦芽中水解酶含量较高，尤其是淀粉酶，主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶、极限糊精酶等。淀粉是一种具有可回收性、无毒性、可生物降解性等独特优势的多糖，广泛应用于食品、化工、制药和环保等行业。

改性淀粉是在天然淀粉所具有的固有特性的基础上，为改善淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质从而改变淀粉的天然特性，使其更适合于一定应用的要求。

目前，化学改性法因能显著提高天然淀粉物化加工性能而被广泛地应用于食品、医药、材料等行业中。然而，化学改性淀粉却存在一定程度的化学试剂残留、食用安全性等问题。因此，能否找到更好的方法来取代化学改性淀粉已成为近些年国内外广泛关注的研究热点；而酶法因其催化效率高、专一性强和绿色环保等特点尤为收到关注。用酶制备改性淀粉的方法中，虽然酶法改性淀粉的制备方法环保、作用条件简单温和，但商业淀粉酶价格昂贵，提取工艺耗时长，保存时间短，酶改性淀粉的制备成本较高，因此导致酶法改性淀粉未能实现工业化生产。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种制备周期短、生产成本地、安全无污染的利用麦芽内源酶制备玉米改性淀粉的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种利用麦芽内源酶制备玉米改性淀粉的方法，以玉米淀粉为原料，包括如下步骤：

（1）将大麦种子浸泡，置于培养箱中培养；

（2）将发芽的新鲜麦芽研磨，用缓冲液浸提，离心得到粗酶液，测定粗酶液的酶活；

（3）用缓冲液将玉米淀粉调制成淀粉浆液，调节淀粉浆液的pH值后加入粗酶液酶解，之后钝化酶活，将酶解液离心、冷冻、干燥，得到产品。

本发明采用麦芽内源酶改性玉米淀粉，通过麦芽内源酶包含的α-淀粉酶、β-淀粉酶主要水解玉米淀粉中的直链淀粉和支链淀粉直链区的α-1,4-糖苷键产生麦芽糖和糊精，从内部向外部的酶作用路径对玉米淀粉进行酶解，以制备玉米改性淀粉。

本发明首先通过廉价的大麦种子获得麦芽内源酶作用于玉米淀粉，麦芽内源酶作为一个复杂的酶系统，包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、极限糊精酶、糖酶和蛋白酶等。α-淀粉酶优先水解淀粉颗粒的非结晶区，使得淀粉颗粒表面空洞增大，表面粗糙；β-淀粉酶优先水解结晶区，并且水解路径由颗粒内部向外部延伸；极限糊精酶催化支链糊精和支链糊精中α-1,6-D糖苷键的水解。这些水解协同作用水解淀粉中的直链和支链，使淀粉链发生不同程度的断链和相互作用。

本发明的更优技术方案为：

步骤（1）中，大麦种子用去离子水浸泡8-12小时，之后置于恒温培养箱中，调节培养箱的温度为25-35℃，湿度为80-90%，培养至大麦种子发芽。

更为优选的，所述大麦种子用去离子水浸泡8h，调节培养箱的温度为25℃，湿度为90%。