本發(fā)明涉及一種成膜性優(yōu)良的變性淀粉的制備方法,屬于變性淀粉制備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)石油基包裝材料對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大壓力,因此,以生物可降解材料生產(chǎn)的環(huán)境友好型可食、可降解包裝材料備受關(guān)注,淀粉可食膜就是其中之一。相對(duì)而言,馬鈴薯和木薯等薯類淀粉所形成的膜與玉米、小麥等谷類淀粉形成的膜相比,具有更高的柔韌性、溶解性、抗張強(qiáng)度和透明度。然而,這在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求,這時(shí)往往要求助于變性淀粉,通過變性方法提高淀粉的成膜性。
異淀粉酶是一種淀粉脫支酶,能夠?qū)R恍郧虚_支鏈淀粉分支點(diǎn)中的α-1,6糖苷鍵,形成高直鏈淀粉。將異淀粉酶應(yīng)用于薯類淀粉的改性當(dāng)中,可以大大提高其直鏈淀粉的含量,使其具有更優(yōu)良的成膜性,可應(yīng)用于食品的可食用包裝材料當(dāng)中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種成膜性優(yōu)良的變性淀粉的制備方法,主要包括以下步驟:準(zhǔn)確稱取適量淀粉于0.01 mol/L的醋酸?醋酸鈉緩沖溶液(pH 3.5)中,沸水浴糊化一段時(shí)間后,置于一定溫度的恒溫震蕩水浴鍋中保溫15 min,加入適量異淀粉酶(酶活為100 U/mL),恒溫水浴震蕩反應(yīng)一段時(shí)間,沸水浴30 min令反應(yīng)終止。8000 rpm離心10 min,去除沉淀,冷凍干燥即可得到成膜性優(yōu)良的高直鏈變性淀粉。
其中,所述的淀粉是馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、紅薯淀粉等薯類淀粉中的一種或兩種以上。
所述的淀粉添加量為5~10 g。
所述的醋酸?醋酸鈉緩沖溶液添加量為90~150 mL。
所述的沸水浴糊化時(shí)間為30~45 min。
所述的恒溫震蕩水浴溫度為30℃~40℃。
所述的異淀粉酶添加量為5~10 mL。
所述的恒溫水浴震蕩反應(yīng)時(shí)間為24~30 h。
本發(fā)明使用異淀粉酶作用于薯類淀粉,制得成膜性優(yōu)良的變性淀粉,具有以下優(yōu)勢:
1. 薯類淀粉成膜能力強(qiáng)于其它淀粉,本發(fā)明的制備方法可以進(jìn)一步增強(qiáng)薯類淀粉制備膜的優(yōu)良性能;
2. 用生物酶法制備成膜性優(yōu)良的變性淀粉,具有安全環(huán)保的優(yōu)勢;
3. 該變性淀粉制備的膜柔韌性好、透明度高,可作為可食用包裝的材料。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
直鏈淀粉的含量測定
參照國標(biāo) GB /T 15683 - 2008。
淀粉膜的制備
將變性淀粉配成4%的淀粉溶液置于耐壓瓶中,在沸水浴中溶脹15 min,然后放入130℃的烘箱中放置30 min;除氣泡后再倒入10×10 cm的平板中,采用流延法涂膜,樣品平鋪均勻,再放置于50℃的鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)4h。將制好的淀粉膜放置于溫度23℃,相對(duì)濕度50%的恒溫恒濕箱中平衡48 h后揭膜,樣品置于23℃,50%相對(duì)濕度下保存?zhèn)溆谩?/p>
淀粉膜的拉伸強(qiáng)度測定
采用TA-XT2i型物性測試儀測定2.5cm×7.5cm淀粉膜的拉伸強(qiáng)度(TS),測定條件如下:質(zhì)構(gòu)儀夾距設(shè)為50 mm,拉伸速度設(shè)為1 mm/s,拉伸強(qiáng)度計(jì)算方法如下:
TS= F/ S
式中:TS為拉伸強(qiáng)度,單位為MPa;F為最大負(fù)荷,單位為N;S為拉伸前截面積,單位為mm2。
實(shí)施例1
準(zhǔn)確稱取5 g馬鈴薯淀粉(以干基計(jì))于濃度為0.01 mol/L、pH為3.5的90 mL醋酸?醋酸鈉緩沖溶液中,沸水浴糊化30 min后,置于30℃的恒溫震蕩水浴鍋中保溫15 min,加入5 mL異淀粉酶(酶活為100 U/mL),恒溫水浴震蕩反應(yīng)24 h,沸水浴30 min令反應(yīng)終止。8000 rpm離心10 min,去除沉淀,冷凍干燥即可得到成膜性優(yōu)良的高直鏈變性淀粉。將所得變性淀粉制成淀粉膜,并測定其拉伸強(qiáng)度。
實(shí)施例2
準(zhǔn)確稱取7 g木薯淀粉(以干基計(jì))于濃度為0.01 mol/L、pH為3.5的100 mL醋酸?醋酸鈉緩沖溶液中,沸水浴糊化34 min后,置于32℃的恒溫震蕩水浴鍋中保溫15 min,加入6 mL異淀粉酶(酶活為100 U/mL),恒溫水浴震蕩反應(yīng)26 h,沸水浴30 min令反應(yīng)終止。8000 rpm離心10 min,去除沉淀,冷凍干燥即可得到成膜性優(yōu)良的高直鏈變性淀粉。將所得變性淀粉制成淀粉膜,并測定其拉伸強(qiáng)度。
實(shí)施例3
準(zhǔn)確稱取6 g紅薯淀粉(以干基計(jì))于濃度為0.01 mol/L、pH為3.5的110 mL醋酸?醋酸鈉緩沖溶液中,沸水浴糊化36 min后,置于34℃的恒溫震蕩水浴鍋中保溫15 min,加入7 mL異淀粉酶(酶活為100 U/mL),恒溫水浴震蕩反應(yīng)28 h,沸水浴30 min令反應(yīng)終止。8000 rpm離心10 min,去除沉淀,冷凍干燥即可得到成膜性優(yōu)良的高直鏈變性淀粉。將所得變性淀粉制成淀粉膜,并測定其拉伸強(qiáng)度。
實(shí)施例4
準(zhǔn)確稱取8 g馬鈴薯淀粉(以干基計(jì))于濃度為0.01 mol/L、pH為3.5的120 mL醋酸?醋酸鈉緩沖溶液中,沸水浴糊化40 min后,置于36℃的恒溫震蕩水浴鍋中保溫15 min,加入8 mL異淀粉酶(酶活為100 U/mL),恒溫水浴震蕩反應(yīng)25 h,沸水浴30 min令反應(yīng)終止。8000 rpm離心10 min,去除沉淀,冷凍干燥即可得到成膜性優(yōu)良的高直鏈變性淀粉。將所得變性淀粉制成淀粉膜,并測定其拉伸強(qiáng)度。
實(shí)施例5
準(zhǔn)確稱取9 g木薯淀粉(以干基計(jì))于濃度為0.01 mol/L、pH為3.5的130 mL醋酸?醋酸鈉緩沖溶液中,沸水浴糊化42 min后,置于38℃的恒溫震蕩水浴鍋中保溫15 min,加入9 mL異淀粉酶(酶活為100 U/mL),恒溫水浴震蕩反應(yīng)29 h,沸水浴30 min令反應(yīng)終止。8000 rpm離心10 min,去除沉淀,冷凍干燥即可得到成膜性優(yōu)良的高直鏈變性淀粉。將所得變性淀粉制成淀粉膜,并測定其拉伸強(qiáng)度。
實(shí)施例6
準(zhǔn)確稱取10 g紅薯淀粉(以干基計(jì))于濃度為0.01 mol/L、pH為3.5的150 mL醋酸?醋酸鈉緩沖溶液中,沸水浴糊化45 min后,置于40℃的恒溫震蕩水浴鍋中保溫15 min,加入10 mL異淀粉酶(酶活為100 U/mL),恒溫水浴震蕩反應(yīng)30 h,沸水浴30 min令反應(yīng)終止。8000 rpm離心10 min,去除沉淀,冷凍干燥即可得到成膜性優(yōu)良的高直鏈變性淀粉。將所得變性淀粉制成淀粉膜,并測定其拉伸強(qiáng)度。
將實(shí)施例1~6的樣品中直鏈淀粉含量和制備的淀粉膜拉伸強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如表1所示。
表1 幾種原淀粉與本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)品的直鏈淀粉含量及淀粉膜拉伸強(qiáng)度的對(duì)比