專利名稱：一種制備直鏈淀粉水溶液的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于食品和醫(yī)藥技術領域，涉及一種制備直鏈淀粉水溶液的方法， 具體是指一種室溫下制備直鏈淀粉水溶液的方法。
背景技術：
淀粉是一類來源豐富、價格低廉的天然高分子，由直鏈淀粉和支鏈淀粉兩
種多糖組成。其中直鏈淀粉是由葡萄糖單元以a-l，4-糖苷鍵結合而成的直鏈狀 多糖，而支鏈淀粉是則由葡萄糖單元以ct-l,4-和cc-l,6-糖苷鍵結合而成的樹枝狀 多糖，約20個葡萄糖單元就有一個分支。隨著來源的不同，淀粉中直鏈淀粉和 支鏈淀粉的組成比例也不相同，如高鏈玉米淀粉中直鏈淀粉的含量高達70 80%，而普通的玉米淀粉中直鏈淀粉的含量只有約10 30%，馬鈴薯淀粉中直 鏈淀粉的含量為20%(張力田，碳水化合物化學，輕工業(yè)出版社，1984， p326)。 目前淀粉已被廣泛應用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)。盡管淀粉中的支鏈淀粉易溶于水， 并能生成穩(wěn)定的水溶液，但是，直鏈淀粉較差的水溶性使得淀粉在室溫下很難 溶于水，只能形成乳狀懸浮液，這就限制了淀粉，特別是直鏈淀粉在一些水溶 液狀態(tài)下的實際應用和進一步的功能化研究。
據(jù)文獻報道，目前制備直鏈淀粉水溶液最常用的方法主要有三種(1)高 溫高壓溶解法將直鏈淀粉和水混合后通入氮氣15min，然后將其倒入鋼瓶中， 于130 155。C下密封加熱15 min 1 h使直鏈淀粉溶解，冷卻至室溫后得到直 鏈淀粉水溶液(Chronakis I. S.， et al.， Mffcra附ofec"/es， 2002, 35: 4113-4122; Putaux J.-L.， et al.， Aftfe/wifdfeciifes, 2000， 33: 6416-6422); (2)堿液溶解法將直 鏈淀粉與0.01摩爾/升的氫氧化鉀溶液或0.1 0.2摩爾/升的氫氧化鈉加熱至 60 9(TC使直鏈淀粉溶解，冷卻至室溫，用稀鹽酸中和后得到直鏈淀粉水溶液 (Lalush I.， et al"丑/twiac/wm /ecii/es， 2005, 6: 121-130; Karkalas J., et al., C"r^一ratei e鄉(xiāng)rcA， 1995, 268: 233-247; Nakata Y., et al.，脅/w/jw奶，2003, 69: 508-516); (3) 二甲亞砜(DMSO)/水溶解法DMSO是直鏈淀粉的良溶劑，
將直鏈淀粉與DMSO的混合液加熱至80 85"C溶解直鏈淀粉，冷卻至室溫，加 入一定量的水得到直鏈淀粉的DMSO/水溶液(Come11 H. J.， et al.， Stored, 2002， 54: 517-526; Norman, W. H., et al., Ow^Aj^rafe尸o(v加ery， 1998， 35: 287-295)。
然而，這些制備直鏈淀粉水溶液的方法均存在一些缺點，如方法(1)中，盡 管直鏈淀粉在高溫下能溶于水，但是當溫度降至室溫后，直鏈淀粉很容易發(fā)生 凝沉；方法(2)中，直鏈淀粉在較高溫度的堿溶液中易發(fā)生降解；方法(3) 則使用了DMSO有機溶劑。

發(fā)明內容
為了解決上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡 便、不使用有機溶劑、條件溫和的制備直鏈淀粉水溶液的方法。本發(fā)明制備的 直鏈淀粉水溶液可以在室溫下靜止放置10小時不發(fā)生凝沉。
本發(fā)明的目的是由下述技術方案實現(xiàn)的 一種制備直鏈淀粉水溶液的方 法，包括如下步驟
(1) 將0.05 lg的直鏈淀粉加入到5 15毫升0.1 1.0摩爾/升的堿液 中，得到混合溶液。
(2) 將步驟(1)所得混合溶液于室溫(10 38°C)進行3 8個周期的 超聲處理，所述周期為間隔1 5分鐘超聲1 5分鐘，即得到澄清透明的直鏈 淀粉堿溶液。
(3) 在磁力攪拌下，將5 15毫升0.1 1.0摩爾/升的酸滴加入步驟(2) 所得直鏈淀粉堿溶液中，至pH為7.0,即得到澄清透明的直鏈淀粉水溶液。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述步驟(l)中的堿液為氫氧化鈉溶液或氫氧 化鉀溶液。
所述步驟(2)中超聲處理的超聲波頻率為20 60KHz。 所述步驟(3)中的磁力攪拌轉速為200 800轉/分鐘。 所述步驟(3)中的酸為硫酸、鹽酸、硝酸或者磷酸。 本發(fā)明的原理是通過超聲波和堿液的協(xié)同作用，加快直鏈淀粉分子間氫鍵 的斷裂，使直鏈淀粉分子與水的溶劑化作用加強，從而達到溶解的目的。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果 (1)本發(fā)明所使用的條件溫和，整個制備過程在室溫下完成。
(2) 本發(fā)明不涉及使用有機溶劑。
(3) 本發(fā)明操作方法簡單方便，制備時間短，所需設備及試劑廉價、容 易獲取。


圖1為本發(fā)明制備直鏈淀粉水溶液實驗過程和結果的照片。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述,但本發(fā)明的實施方 式不限于此。 實施例1
如圖1所示， 一種制備直鏈淀粉水溶液的方法，包括如下步驟
(1) 稱取0.8g的直鏈淀粉(馬鈴薯直鏈淀粉，F(xiàn)luka化學試劑公司，以 下相同)，加入到15毫升0.1摩爾/升的氫氧化鉀溶液中，得到混合溶液。
(2) 將步驟(1)所得混合溶液于室溫3CTC下進行超聲處理，所使用的 超聲波頻率為40KHz，具體實驗周期為每間隔1分鐘超聲4分鐘。 一共進 行4個周期的超聲處理，得到澄清透明的直鏈淀粉堿溶液。
(3) 在轉速為800轉/分鐘的磁力攪拌下將15毫升0.1摩爾/升的硝酸滴 加入步驟(2)所得直鏈淀粉堿溶液中，至pH為7.0，得到澄清透明的中性直 鏈淀粉水溶液。
圖1為本發(fā)明制備直鏈淀粉水溶液實驗過程和結果的照片a)將直鏈淀 粉固體樣品裝入試管a)中；b)在試管a)中加入堿液(氫氧化鉀溶液)，直 鏈淀粉固體發(fā)生溶脹并分散于堿液中(試管底部)；c)超聲處理試管b)中的 混合液，得到澄清透明的溶液；d)用酸(硝酸)中和試管c)中的溶液至pH 為7.0,得到澄清透明的溶液；e)在試管d)中加入碘/碘化鉀乙醇溶液后，溶 液變成藍色，證明試管d)中溶液為含有直鏈淀粉的水溶液；f)試管d)中的 直鏈淀粉水溶液靜置IO小時后仍然保持澄清透明狀態(tài)。
實施例2
(1)稱取0.4g的直鏈淀粉，加入到5毫升0.25摩爾/升的氫氧化鈉溶液
中，得到混合溶液。
(2) 將步驟(1)所得混合溶液于室溫38t:下進行超聲處理，所使用的 超聲波頻率為30KHz，具體實驗周期為每間隔5分鐘超聲1分鐘。 一共進 行8個周期的超聲處理，得到澄清透明的直鏈淀粉堿溶液。
(3) 在轉速為600轉/分鐘的磁力攪拌下將5毫升0.25摩爾/升的鹽酸滴 加入步驟(2)所得直鏈淀粉堿溶液中，至pH為7.0，得到澄清透明的中性直 鏈淀粉水溶液。
實施例3
(1) 稱取0.05g的直鏈淀粉，加入到9毫升1.0摩爾/升的氫氧化鈉溶液 中，得到混合溶液。
(2) 將步驟(1)所得混合溶液于室溫l(TC下進行超聲處理，所使用的 超聲波頻率為50KHz，具體實驗周期為每間隔3分鐘超聲5分鐘。 一共進 行5個周期的超聲處理，得到澄清透明的直鏈淀粉堿溶液。
(3) 在轉速為200轉/分鐘的磁力攪拌下將3毫升1.0摩爾/升的磷酸滴加 入步驟(2)所得直鏈淀粉堿溶液中，至pH為7.0，得到澄清透明的中性直鏈 淀粉水溶液。
實施例4
(1) 稱取l.Og的直鏈淀粉，加入到12毫升0.1摩爾/升的氫氧化鉀溶液 中，得到混合溶液。
(2) 將步驟(1)所得混合溶液于室溫15-C下進行超聲處理，所使用的 超聲波頻率為60KHz，具體實驗周期為每間隔2分鐘超聲2分鐘。 一共進 行6個周期的超聲處理，得到澄清透明的直鏈淀粉堿溶液。
(3) 在轉速為300轉/分鐘的磁力攪拌下將6毫升0.1摩爾/升的硫酸滴加 入步驟(2)所得直鏈淀粉堿溶液中，至pH為7.0，得到澄清透明的中性直鏈 淀粉水溶液。
實施例5
(O稱取0.28的直鏈淀粉，加入到7.0毫升0.75摩爾/升的氫氧化鈉溶 液中，得到混合溶液。
(2) 將步驟(1)所得混合溶液于室溫25'C下進行超聲處理，所使用的 超聲波頻率為40KHz，具體實驗周期為每間隔5分鐘超聲5分鐘。 一共進 行3個周期的超聲處理，得到澄清透明的直鏈淀粉堿溶液。
(3) 在轉速為400轉/分鐘的磁力攪拌下將10.5毫升0.5摩爾/升的鹽酸滴 加入步驟(2)所得直鏈淀粉堿溶液中，至pH為7.0，得到澄清透明的中性直 鏈淀粉水溶液。
實施例6
(1) 稱取0.5g的直鏈淀粉，加入到10毫升0.2摩爾/升的氫氧化鉀溶液 中，得到混合溶液。
(2) 將步驟(1)所得混合溶液于室溫2(TC下進行超聲處理，所使用的 超聲波頻率為20KHz，具體實驗周期為每間隔4分鐘超聲3分鐘。 一共進 行5個周期的超聲處理，得到澄清透明的直鏈淀粉堿溶液。
(3) 在轉速為700轉/分鐘的磁力攪拌下將5毫升0.4摩爾/升的硝酸滴加 入步驟(2)所得直鏈淀粉堿溶液中，至pH為7.0，得到澄清透明的中性直鏈 淀粉水溶液。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實 施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種制備直鏈淀粉水溶液的方法，其特征在于包括如下步驟(1)將0.05～1g的直鏈淀粉加入到5～15毫升0.1～1.0摩爾/升的堿液中，得到混合溶液；(2)將步驟(1)所得混合溶液于室溫進行3～8個周期的超聲處理，所述周期為間隔1～5分鐘超聲1～5分鐘，即得到澄清透明的直鏈淀粉堿溶液；(3)在磁力攪拌下，將5～15毫升0.1～1.0摩爾/升的酸滴加入步驟(2)所得直鏈淀粉堿溶液中，至pH為7.0，即得到澄清透明的直鏈淀粉水溶液。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種制備直鏈淀粉水溶液的方法，其特征在于 所述步驟(1)中的堿液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種制備直鏈淀粉水溶液的方法，其特征在于 所述步驟(2)中超聲處理的超聲波頻率為20 60KHz。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種制備直鏈淀粉水溶液的方法，其特征在于-所述步驟(3)中的磁力攪拌轉速為200 800轉/分鐘。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種制備直鏈淀粉水溶液的方法，其特征在于 所述步驟(3)中的酸為硫酸、鹽酸、硝酸或者磷酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在室溫下制備直鏈淀粉水溶液的方法，該方法通過超聲處理直鏈淀粉堿溶液，然后用酸中和后得到澄清透明的直鏈淀粉水溶液。本發(fā)明所使用的條件溫和，不涉及使用有機溶劑，方法簡便可行，易于推廣，所需設備及試劑廉價、容易獲取。本發(fā)明可廣泛應用醫(yī)藥、食品、保健、化工、農業(yè)等領域。
文檔編號A61K31/716GK101353430SQ20081002946
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權日2008年7月15日
發(fā)明者青 伍, 張黎明, 楊立群, 祥 蔡 申請人:中山大學