一種制備分子量窄分布糊精的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及食品加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種得到分子量窄分布的糊精的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]淀粉通過酸解或酶法處理時可產(chǎn)生一類由葡萄糖，麥芽糖，麥芽三糖等一系列低聚糖和多糖組成的糊精溶液；表征淀粉水解程度的指標(biāo)通常采用DE值。同一 DE值的麥芽糊精很可能具有截然不同的功能性質(zhì)，這反映了麥芽糊精中生成物的組成和淀粉類型。在食品加工領(lǐng)域，不同分子量分布的糊精呈現(xiàn)不同的性質(zhì)，因而呈現(xiàn)不同的用途，如羥乙基淀粉分子量范圍為40000?450000Da時可以作為血液代用品；糊精是一種非常好的增稠劑，小分子量糊精會影響食品口感，大分子量糊精不穩(wěn)定?；诖耍蛛x制備不同分子量分布的糊精對于拓展糊精應(yīng)用范圍，提高淀粉深加工附加值具有重要意義；此外有助于研宄相關(guān)淀粉酶類的性質(zhì)進(jìn)而揭示作用機(jī)理。
[0003]目前，制備不同分子量分布的糊精主要采用體積排阻色譜法，此法填料昂貴，色譜動力系統(tǒng)成本高，此外處理量小，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；淀粉降解液中逐級添加聚乙二醇可以對糊精進(jìn)行簡單分級粗分離，但分級周期較長且糊精溶液易染菌。醇逐級醇沉淀法能夠在分離非淀粉多糖的分離中得到廣泛應(yīng)用，然而采用醇沉法分離不同分子量糊精研宄鮮見報道。
[0004]乙醇沉淀法基本原理是在糊精溶液中逐步添加醇，一方面是降低了溶液的介電常數(shù)，使溶質(zhì)分子之間的靜電引力增加，發(fā)生聚集沉淀。另一方面；有機(jī)溶劑本身的水合作用降低了自由水的濃度，壓縮了溶質(zhì)分子表面水化層的厚度，降低了它的親水性而脫水凝聚。文獻(xiàn)報道聚乙二醇與葡聚糖等聚合物具有不相容性，改變聚合物溶解度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請人提供了一種制備分子量窄分布糊精的方法。凡提及經(jīng)有機(jī)溶劑逐級或協(xié)調(diào)聚乙二醇與鹽沉淀分離淀粉或糊精方法，均適用本發(fā)明技術(shù)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種制備分子量窄分布糊精的方法，包括以下步驟:
[0008](I)淀粉與水按照1: 1.5?1:4的質(zhì)量比例混合均勻，用0.1mo I/LNaOH調(diào)節(jié)pH至5.8?6.0，然后加入高溫α -淀粉酶，其添加量為10?30U/g淀粉，得到混合液；
[0009](2)將步驟(I)混合液置于99°C超級恒溫水浴槽(配備磁力攪拌裝置)中，攪拌均勻，經(jīng)碘試為淺棕色即合格；立即用0.lmol/LHCI調(diào)節(jié)pH至3.0，滅酶終止反應(yīng)，平衡5min后，用0.1moI/LNaOH中和，調(diào)節(jié)pH至中性；
[0010](3)將步驟⑵得到的液化液稀釋，配置成濃度為1.5?10% (w/w)糊精溶液；
[0011](4)在糊精溶液中緩慢添加乙醇，調(diào)節(jié)至乙醇終濃度20% (v/v)，協(xié)同添加聚乙二醇與氯化鈉，4 °C靜置24h，離心(40C，1000rpm, 20min)，沉淀，經(jīng)過此濃度乙醇洗滌，低溫干燥獲得組分I ;
[0012](5)上清液中，緩慢添加乙醇，調(diào)節(jié)至乙醇終濃度為30% (v/v)，協(xié)同添加聚乙二醇與氯化鈉，4 °C靜置24h，離心(40C，1000rpm, 20min)，沉淀，經(jīng)過此濃度乙醇洗滌，低溫干燥獲得組分2 ;
[0013](6)重復(fù)上述過程，至乙醇濃度為90% (v/v)為止；
[0014]所述組分1、組分2……即為所述各級分子量窄分布糊精。
[0015]步驟⑷?(6)均控制聚乙二醇濃度為2?8% (w/v)。
[0016]聚乙二醇的數(shù)均分子量為4000Da、6000Da或8000Da。
[0017]步驟⑷?(6)均控制氯化鈉濃度為0.2?1.0% (w/v)。
[0018]步驟(4)?(6)獲得糊精組分，經(jīng)過體積排阻色譜法對糊精組分分析，計算糊精分子量和分散系數(shù)。
[0019]本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于:
[0020]本發(fā)明基于聚合物親水基團(tuán)與帶電情況決定其在水溶液中的溶解度，聚合物水溶液中添加一定濃度的鹽，可以改變?nèi)芤弘x子強(qiáng)度改變聚合物溶解度，在淀粉水解液中逐級提高乙醇濃度協(xié)同添加聚乙二醇與氯化鈉，糊精分子量由大到小逐級沉淀出來。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021](I)本發(fā)明分辨率高，溶劑沸點(diǎn)低，除去或回收方便，無毒無害。
[0022](2)本發(fā)明反應(yīng)條件溫和，操作簡單，處理量大，生產(chǎn)成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)；
[0023](3)本發(fā)明制備的分子量糊精呈現(xiàn)窄分布，可適應(yīng)特殊需求，對于提升淀粉深加工附加值，發(fā)展淀粉糖工業(yè)，開發(fā)新型功能性低聚糖具有積極的促進(jìn)作用。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]稱取50g玉米淀粉于燒杯中；加入200mL去離子水(常溫)混合均勾，用0.1mol/LNaOH調(diào)節(jié)pH至5.8?6.0 ;添加高溫α -淀粉酶1500U，攪拌均勻。置于99°C超級恒溫水浴槽(配備磁力攪拌裝置)中，攪拌均勻，碘試合格；立即用0.lmol/LHCI調(diào)節(jié)pH至3.0，滅酶終止反應(yīng)，平衡5min后，用0.lmol/L NaOH中和，調(diào)節(jié)pH至中性。將淀粉水解液稀釋，配置成質(zhì)量濃度為10% (w/w)的糊精溶液。
[0027]取糊精溶液100mL，緩慢加入乙醇，并不斷攪拌，調(diào)節(jié)至乙醇終濃度20% (v/v)，協(xié)同添加聚乙二醇(6000Da)與氯化鈉，分別控制其濃度2% (w/v) ,0.2% (w/v)，置于4°C冰箱中靜置24h，離心(4°C，1000rpm, 20min)，沉淀經(jīng)過相應(yīng)濃度乙醇洗滌，低溫干燥獲得組分I ;上清液中緩慢添加乙醇調(diào)節(jié)至乙醇終濃度為30% (v/v)，協(xié)同添加聚乙二醇與氯化鈉，分別控制其濃度2% (w/v)，0.2% (w/v)協(xié)同添加聚乙二醇2% (w/v)，置于4°C冰箱中靜置24h，離心(4°C，1000rpm, 20min)，沉淀經(jīng)過相應(yīng)濃度乙醇洗滌，低溫干燥獲得組分2 ；如此重復(fù)上述操作，調(diào)節(jié)至乙醇終濃度為90% (v/v)，協(xié)同添加聚乙二醇與氯化鈉，分別控制其濃度2% (w/v), 0.2% (w/v)，分別獲得I?8醇沉組分，經(jīng)體積排阻色譜測定不同組分分子量分布O
[0028]基于體積排阻色譜法對糊精組分分析，計算糊精分子量和分散系數(shù)，獲得8個糊精組分分子量信息如下:糊精I(xiàn) (即組分1，下同)重均分子量為118.8kDa，分散系數(shù)為1.58 ;糊精2重均分子量為27.9kDa，分散系數(shù)為1.23 ;糊精3重均分子量為19.7kDa，分散系數(shù)為1.18 ;糊精4重均分子量為12.1kDa,分散系數(shù)為1.41 ;糊精5重均分子量為4.9kDa，分散系數(shù)為1.21 ;糊精6重均分子量為4.2kDa，分散系數(shù)為1.08 ;糊精7重均分子量為1.6kDa，分散系數(shù)為1.58 ;糊精8重均分子量為1.lkDa，分散系數(shù)為1.23。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]稱取10g玉米淀粉于燒杯中；加入250mL去離子水(常溫)混合均勻，用0.1mol/LN