一種利用種子自然發芽生產多孔淀粉的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多孔淀粉的生產方法，特別涉及一種不采用傳統的物理、化學或是生物酶法進行制備，而是利用種子自然發芽進行多孔淀粉生產的方法，屬于淀粉的改性領域。
【背景技術】
[0002]多孔淀粉(Porous starch)，又稱為微孔淀粉，是指原淀粉經物理、化學或是生物方法使淀粉顆粒由表面至內部形成孔洞的一種新型變性淀粉。與原淀粉相比，多孔淀粉具有高比表面積、孔體積、低密度及可降解性，其巨大的應用潛力已經引起了人們廣泛的關注與研宄。多孔淀粉的理化性質是由顆粒結構決定，原淀粉經改性處理制備的多孔淀粉，其基本性能不發生顯著性改變，在繼承原淀粉的良好生物相容性、無毒、可生物降解等性質的同時，更具有較大的孔隙率、較小的堆積密度、顆粒密度低以及良好的吸水、吸油能力。作為一種新型有機吸附劑和包埋材料，安全、無毒，在食品、醫藥衛生、農業、造紙印刷、化妝品、洗滌劑等行業都有著廣泛地應用。
[0003]通常多孔淀粉的生產方法有3種:(I)物理方法(超聲波輻射、微波、機械撞擊、球磨、噴霧)；(2)化學方法(醇變性、交聯或酸水解)；(3)生物方法(酶水解)。
[0004]以上三種方法中，物理方法簡單易行，生產周期短，但制備的多孔淀粉吸附性能較差，應用受限制。化學法如在糊化溫度下用酸水解制備多孔淀粉，由于成孔速率慢，降解不均勻，難于工業化。而生物方法所用的酶源于微生物，通過微生物發酵，可批量工業生產酶制劑；且酶解生產多孔淀粉工藝簡單易行，得到多孔淀粉為中空顆粒，具有較大吸附量。由此，酶水解被認為是幾種制備方式中的最優方法。但是，由于酶易變性失活，酶的價格較高，其生產成本也較高。而且由于影響多孔淀粉形成及性能的因素較多，酶水解法不僅要找到互相匹配的原淀粉酶和原淀粉，而且還要掌握主要工藝條件，如酶用量、PH、反應時間和反應溫度等。同一個工藝條件，如果選用不同來源的生淀粉或生淀粉酶，得到的結果往往不一致，因此生產的穩定性及產品的穩定性難以保證。目前國內對酶水解法的研宄仍停留在工藝參數的尋找上，距工業化生產還有一定的距離，僅個別廠家利用酶法進行試生產。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種新的多孔淀粉制備方法，該法以大麥為原材料，與傳統的物理、化學以及生物制備方法不同，而是利用大麥自然萌發過程中產生的酶使淀粉水解，通過對萌發過程麥芽長度的控制來得到含有多孔淀粉的麥芽，然后進行分離提取制得多孔淀粉。
[0006]本發明的目的通過如下技術方案實現，包括如下步驟:
[0007](I)大麥的粗選、精選和分級:大麥先經粗選機除去麥芒和雜質，再經精選機除去破損麥粒和雜谷類，最后經分級機除去2.2mm以下的小麥粒后貯存備用。
[0008](2)洗麥與浸麥:浸麥槽先放入12?18°C的清水，將經分級后的大麥投入浸麥槽。邊投麥，邊進水，邊用壓縮空氣通風攪拌，通過洗滌除去麥粒表面的灰塵、雜質和微生物；然后，采用“浸水4小時后放水，斷水4小時”的方法浸種48小時，每小時通風10?20分鐘。
[0009](3)將浸麥后的麥粒均勻平鋪在8層潤濕紗布上進行發芽；在發芽過程中每4h左右便將麥粒、紗布淘洗3?4次；及時挑除發霉麥粒并挑出發芽麥粒單獨培養；設置1cm、2cm,4cm,5cm四個長度梯度，按照該梯度培養麥芽至所需長度后干燥，除去麥根，得除根麥粒。
[0010](4)多孔淀粉的提取:將步驟(3)所得除根麥粒浸泡8?12小時左右，瀝出多余水分后粉碎，過100目篩，濾液靜置40分鐘后，棄上清液取下層沉淀，以3500轉/分鐘的轉速離心15分鐘，再棄上清液并輕輕刮掉沉淀上層灰色雜質，反復離心、洗滌直至沉淀中無任何雜質；所得沉淀于40°C恒溫烘干至恒重，研磨，過100目篩，得多孔淀粉。
[0011]本發明的有益效果和優點是:
[0012](I)本發明的特征是提供了一種多孔淀粉制備新方法，以大麥為原料，利用種子在自然萌發過程中產生的酶水解淀粉，在這一動態的生長過程中，實驗對象根據自身的需求，自我控制水解的情況，影響淀粉顆粒中孔結構的形成，只需在萌發過程中控制麥芽的長度即可制備多孔淀粉。
[0013](2)利用本發明制備的多孔淀粉，相比于物理方法以及機械方法制得的多孔淀粉，方法可控性強，易操作。
[0014](3)本發明制備的多孔淀粉，與交聯方法處理所得的多孔淀粉相比，避免了其中所使用的交聯劑、引發劑等化學試劑的殘留，因此該法制備的多孔淀粉安全、無毒。
【附圖說明】
[0015]圖1利用種子發芽制備多孔淀粉的加工工藝流程圖。
[0016]圖2大麥麥芽長度為Icm時淀粉的掃描電鏡圖。
[0017]圖3大麥麥芽長度為2cm時淀粉的掃描電鏡圖。
[0018]圖4大麥麥芽長度為4cm時淀粉的掃描電鏡圖。
[0019]圖5大麥麥芽長度為5cm時淀粉的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖詳細敘述本發明的實施例。
[0021]以下實驗步驟應用于整個實施例中:
[0022]稱取1kg大麥，先經粗選機除去麥芒和雜質，精選機除去破損麥粒和雜谷類，再經分級機除去2.2mm以下的小麥粒后進行洗麥與浸麥。洗麥和浸麥的操作方法是:浸麥槽先放入12?18°C的清水，將經分級后的大麥投入浸麥槽。邊投麥，邊進水，邊用壓縮空氣通風攪拌，通過洗滌除去麥粒表面的灰塵、雜質和微生物；然后，采用“浸水4小時后放水，斷水4小時”的方法浸種48小時，每小時通風10?20分鐘。最后得到浸麥后的麥粒，麥粒含水量為43%?48%。
[0023]多孔淀粉得率的測定:準確稱取除根麥芽的質量WjP最終多孔淀粉的質量W 2，多孔淀粉的得率(％ ) = W2Zff1XlOOo
[0024]多孔淀粉吸油率的測定:稱取質量為Hi1的多孔淀粉，室溫下與食用油混合攪拌30min后，用已知質量m2的砂芯漏斗抽慮直至沒有濾液滴下，準確稱取吸油后的多孔淀粉和砂芯漏斗的總質量m3，多孔淀粉的吸油率(％ ) = ^3-Hi2-1n1)/Hi1 X 100