專利名稱：一種復(fù)合生物酶改性淀粉及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改性淀粉制備方法及其用途，特別涉及一種復(fù)合生物酶催化改性 淀粉制備方法及其用途。
背景技術(shù)：
淀粉資源豐富，價(jià)格便宜，但天然淀粉由于固有性質(zhì)的限制不能滿足諸多方面的 工藝要求，經(jīng)過變性后的淀粉既拓展了用途空間，又提高了經(jīng)濟(jì)價(jià)值。改性淀粉是利用物理、化學(xué)或酶的手段來改變天然淀粉的性質(zhì)，通過分子切斷、重 排、氧化或在分子中引入取代基而制得的性質(zhì)發(fā)生變化、加強(qiáng)或具有新性質(zhì)的淀粉衍生物。 改性淀粉因其具備環(huán)保、節(jié)能、性能好等特點(diǎn)，進(jìn)而被廣泛應(yīng)用于環(huán)保新材料、一次性環(huán)保 餐具、包裝材料、食品、制藥、造紙施漿、無紡布、紡織經(jīng)紗上漿、兒童玩具等領(lǐng)域，是淀粉深 加工領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。經(jīng)紗上漿是紡織工業(yè)中一道非常重要的工序，目前主要運(yùn)用的漿料種類為改性 淀粉、聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸類(EAA、EEA)。國產(chǎn)三大漿料的品種規(guī)格比較全面，但低水平 的重復(fù)較多，高質(zhì)量、高性能的穩(wěn)定性產(chǎn)品卻不多見，且國際國內(nèi)漿料企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也異 常激烈。由于PVA具有優(yōu)良的成膜性、粘附性及與其它漿料相溶性的特點(diǎn)，一度被認(rèn)為是 “理想”的漿料，在經(jīng)紗的增強(qiáng)、耐磨、減伸等綜合指標(biāo)上，至今沒有任何一種天然或合成漿 料能與之匹敵。但PVA的致命弱點(diǎn)是非環(huán)保性，被人們稱為“不潔漿料”，歐洲一些國家已明 令禁止含PVA漿料的坯布進(jìn)口。另一個(gè)問題是PVA退漿不易完全退凈，這也阻礙了它的使用。原淀粉用于紡織經(jīng)紗上漿歷史悠久，但與PVA比較，存在諸多不足。為了克服原淀 粉的缺點(diǎn)，研究者利用淀粉分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)淀粉進(jìn)行變性，以改善原淀粉的性能。我國自上世紀(jì)80年代開始對(duì)變性淀粉進(jìn)行較快的研制開發(fā)，現(xiàn)在已能生產(chǎn)適用 紡織各類齊全的轉(zhuǎn)化淀粉(酸解、氧化)、酯化、醚化、交聯(lián)和接枝淀粉。隨著變性淀粉技術(shù) 水平的不斷提高，變性淀粉用量已占淀粉總消耗量的70%左右，其中以轉(zhuǎn)化淀粉用量最多， 約占變性淀粉的80%左右。這是因?yàn)檫@類淀粉可根據(jù)不同織物和漿紗設(shè)備(如高壓力上 漿)的要求，生產(chǎn)不同粘度系列的產(chǎn)品(如高濃低粘)，基本上已能滿足一般大類織物經(jīng)紗 上漿的要求，其次轉(zhuǎn)化淀粉生產(chǎn)技術(shù)不復(fù)雜，價(jià)格也較便宜。目前改性淀粉的種類很多，但變性的方式不同，其質(zhì)量、性能也不同，如磷酸酯淀 粉，采用磷酸鹽變性法，磷酸鹽使用量過高，COD排放超標(biāo)，用量少又直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。氧 化淀粉，由于使用尿素等化學(xué)成分，在生產(chǎn)煮漿過程中發(fā)生反應(yīng)時(shí)耗氧量大，對(duì)設(shè)備使用壽 命和人體有危害。酸變性淀粉，由于生產(chǎn)工藝過程是采用液體酸浸泡法生產(chǎn)，工藝非常復(fù)雜 且周期長(zhǎng)，能耗高，生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，不適應(yīng)于當(dāng)今的環(huán)境友好型社會(huì)。因此，如何 利用生物技術(shù)，以原淀粉為原料，研制出高性能的改性淀粉，無論從環(huán)保角度還是從經(jīng)濟(jì)效 益角度來看，都是一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。它將可以緩解人類對(duì)石油和煤等這些不可再生資
3源的依賴程度。生物酶是一種廣泛存在于自然界的高效綠色催化劑，利用酶對(duì)原淀粉進(jìn)行改性的 研究在國內(nèi)外都已有相關(guān)的報(bào)道。例如，國內(nèi)已有利用淀粉酶水解處理乳化淀粉的研究報(bào) 道和專利申請(qǐng)(公開號(hào)CN1911966)，也有利用糖化酶處理淀粉的懸浮液制備多孔淀粉的專 利申請(qǐng)(公開號(hào)CN101319053)。公開號(hào)為CN1911966的發(fā)明涉及一種淀粉預(yù)處理方法，使淀粉反應(yīng)效率及變性淀 粉穩(wěn)定性大大提高，但其需要先將淀粉加水調(diào)乳，且酶解時(shí)間為2 6小時(shí)，且需要調(diào)節(jié)淀 粉乳液的PH值，工藝比較復(fù)雜。公開號(hào)為CN101011119的發(fā)明公開了一種生物酶化的玉米大米特強(qiáng)粉及其制備 方法，其工藝復(fù)雜，且酶化時(shí)間長(zhǎng)達(dá)40 50小時(shí)。公開號(hào)為CN101319053的發(fā)明公開了一種脂肪酸多孔淀粉酯的制備方法，需要先 將原淀粉制備成多孔淀粉再進(jìn)行酶化，也涉及淀粉調(diào)漿，反應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中生物酶改性淀粉的制備時(shí)間長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、改性效果差等缺 陷，本發(fā)明的目的旨在提供一種復(fù)合生物酶改性淀粉及其制備方法和用途。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明采用酸和酯在微水條件下對(duì)植物原淀粉羥基進(jìn)行酯化反應(yīng)，利用復(fù)合生物 催化劑提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝。在達(dá)到所需的粘度條件下同時(shí)進(jìn)行分 子重組即接枝，可以提高產(chǎn)品的使用性能，減少助劑使用量，并能降低COD的排放量。具體的，本發(fā)明提供一種復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法，是1)取植物原淀粉，加入占原淀粉干基重量0. 3% 3%的酸類淀粉改性助劑、占原 淀粉干基重量0. 2% 3%的復(fù)合生物酶作為催化劑，倒入混合裝置內(nèi)，噴入占原淀粉干基 重量0. 5%的水，在0°C 68°C及常壓狀態(tài)下，反應(yīng)一定時(shí)間達(dá)到所需粘度值；2)加入占原淀粉干基重量 10%的酯類淀粉增塑助劑、占原淀粉干基重量 0. 2%的輔助增稠劑后，升溫至80°C 180°C進(jìn)行酶滅活并接枝，調(diào)節(jié)pH值6 8，停 止加熱、攪拌，將反應(yīng)后的混合物排入物料冷卻器中冷卻，靜置檢測(cè)，即得。其中，所述植物原淀粉包含但不限于玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉中的一種或 幾種。所述酸類淀粉改性助劑是對(duì)人體無毒的二元酸、有機(jī)酸、脂肪酸組成，具體是己二 酸、癸二酸、戊二酸、壬二酸、檸檬酸、酒石酸、月桂酸、豆蔻酸、硬脂酸、油酸中的一種或幾 種。其加入量?jī)?yōu)選為占原淀粉干基重量0.8% 1%。所述復(fù)合生物酶催化劑包含但不限于α -淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、酸性蛋白酶、脂 肪酶、纖維素酶、葡萄糖氧化酶、腈水合酶中的兩種或兩種以上。其加入量?jī)?yōu)選為占原淀粉
干基重量2% 3%。所述噴入的水優(yōu)選為占原淀粉干基重量0. 6 2%。反應(yīng)溫度優(yōu)選60°C 68°C。 反應(yīng)時(shí)間不同，則得到不同粘度的生物酶改性淀粉；優(yōu)選的反應(yīng)時(shí)間可以為10 60分鐘， 更優(yōu)選25 45分鐘。所述酯類淀粉改性助劑是硬脂酸丁酯、檸檬酸三丁酯、馬來酸二辛酯、水溶性聚酯、山梨醇酯中的一種或幾種。其加入量?jī)?yōu)選為占原淀粉干基重量4% 5%。所述輔助增稠劑為殼聚糖、甲殼素、海藻酸鈉、瓜爾豆膠、阿拉伯膠等中的一種或 多種。其加入量?jī)?yōu)選為占原淀粉干基重量0. 6 % 0. 8 %。所述酶滅活并接枝的溫度優(yōu)選為140°C 150°C，酶滅活的時(shí)間為達(dá)到滅活溫度 后3 10分鐘，優(yōu)選8 10分鐘。所述調(diào)節(jié)pH值可以采用異丙醇胺或食用級(jí)的氫氧化鈉。所述混合裝置為高速混合機(jī)，或者采用本發(fā)明提供的淀粉改性鍋，所述淀粉改性 鍋是將現(xiàn)有技術(shù)的高速混合機(jī)的油模溫控制機(jī)內(nèi)加裝水冷冷凝器，以達(dá)到控制物料溫度的 目的。本發(fā)明還提供按所述方法制備得到的復(fù)合生物酶改性淀粉，無需干燥，所得改性 淀粉的含水量< 10%。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供所述復(fù)合生物酶改性淀粉在紡織經(jīng)紗上漿、一次性 環(huán)保餐具、包裝材料、兒童玩具、無紡布、工農(nóng)業(yè)用膜、造紙施漿領(lǐng)域的應(yīng)用。本發(fā)明的復(fù)合生物酶催化改性淀粉的制備方法工藝簡(jiǎn)化，設(shè)備易操作，反應(yīng)時(shí)間 短，改性效率高，生產(chǎn)成本低，未使用磷酸鹽類催化劑，無廢水排放，具有高效、節(jié)能減排、環(huán) 保、成本低等優(yōu)點(diǎn)。所制得的生物酶改性淀粉SSU其主要性能指標(biāo)能夠替代PVA漿料。


圖1為本發(fā)明提供的復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法流程圖；圖2為反應(yīng)時(shí)間對(duì)本發(fā)明復(fù)合生物酶改性淀粉粘度的影響；圖3為本發(fā)明方法生產(chǎn)的復(fù)合生物酶改性淀粉的粘度變化對(duì)純棉粘附力的影響；圖4為本發(fā)明方法生產(chǎn)的復(fù)合生物酶改性淀粉的粘度變化對(duì)滌棉65/35粘附力的 影響；圖5為本發(fā)明方法生產(chǎn)的復(fù)合生物酶改性淀粉一次性材料生產(chǎn)工藝過程圖；圖6為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中所使用的改性鍋配套的冷凝器示意圖。

1-高溫導(dǎo)熱油入口與高速混合機(jī)鍋蓋出口相連接；2-導(dǎo)熱油出口與油 模溫機(jī)相連接；3-冷凝器循環(huán)水出口 ；4-冷凝器循環(huán)水入口并安裝了一個(gè)電磁閥，該閥與 油模溫機(jī)溫控系統(tǒng)相連接；5-冷凝器與油模溫連接機(jī)座。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述制備方法作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限 于此。淀粉是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，直鏈淀粉通常稱為鏈淀粉，其結(jié)構(gòu)是脫水葡 萄糖單位間經(jīng)-1，4糖甙鍵連接，支鏈淀粉結(jié)構(gòu)是脫水葡萄糖單位間經(jīng)-1，6糖甙鍵和-1，4 糖甙鍵連接，其支叉位置為_1，6糖甙鍵。由于鏈淀粉和支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)不同，所以鏈淀粉 含量不同，淀粉的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也不同。酶催化反應(yīng)具有高度專一性、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)速度快、生物可降解性。酶能顯 著加快某些化學(xué)反應(yīng)的速度，大大縮短反應(yīng)到達(dá)平衡所需的時(shí)間，在無酶情況下達(dá)到平衡 點(diǎn)需幾個(gè)小時(shí)的反應(yīng)，在酶催化下可能只要幾秒鐘就可達(dá)到?？紤]到原淀粉的組成與結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)，本發(fā)明采用了復(fù)合生物酶催化劑，其中包含了 α-淀粉酶、酸性蛋白酶、脂肪酶、葡萄糖淀粉酶、纖維素酶、葡萄糖氧化酶、腈水合酶等。其中，淀粉酶可以催化降解淀粉，使其分 子量降低；蛋白酶可以催化淀粉中的蛋白質(zhì)的降解，降低淀粉中蛋白質(zhì)的含量；脂肪酶可 以催化淀粉羥基的酯化反應(yīng)等等。利用生物酶催化反應(yīng)只需在微水條件下(即噴入占原淀粉干基重量0. 1-5%的 水)就能催化反應(yīng)的特點(diǎn)，本發(fā)明采用了干法改性淀粉的試驗(yàn)方案，使用現(xiàn)有的高速混合 機(jī)進(jìn)行反應(yīng)。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，為了克服改性時(shí)容易產(chǎn)生機(jī)械剪切自摩擦溫度 升高不利于酶催化的問題，本發(fā)明對(duì)高速混合機(jī)進(jìn)行改裝。淀粉改性鍋是由現(xiàn)有的技術(shù)帶 加熱裝置的高速混合機(jī)改裝而成，為了有利于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的工藝要求，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的高速 混合機(jī)的油模溫控制機(jī)內(nèi)加裝了一臺(tái)水冷冷凝器(見附圖6)，達(dá)到物料溫度控制的目的， 具體排列是鍋體為立式圓形，內(nèi)帶不銹鋼夾套，高溫導(dǎo)熱油循環(huán)加熱。上方有鍋蓋、排氣 口、入料口組成，下方為出料口與物料冷卻器相連接。鍋底裝有輪式螺盤槳葉，經(jīng)變頻調(diào)速 電機(jī)傳動(dòng)滿足工藝所需的速比。夾套的下方為導(dǎo)熱油入口，夾套的上方設(shè)有導(dǎo)熱油出口增 加了連接鍋蓋夾套內(nèi)與油模溫機(jī)相連油管，循環(huán)加熱或冷凝來控制溫度。該機(jī)通過PLC編 程控制，當(dāng)物料溫度上升、粘度增高、電流增大時(shí)，按照工藝所需的要求通過電腦自動(dòng)調(diào)控 轉(zhuǎn)速，降低機(jī)械扭矩。當(dāng)物料改性完成電流下降一定值時(shí)CPU迅速傳遞指令增或減轉(zhuǎn)速，在 確保電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，保證了在微水條件下酶催化反應(yīng)的順利進(jìn)行，可提高工作效率， 當(dāng)工藝設(shè)定的溫度達(dá)到時(shí)，改性接枝完成的淀粉基物料自動(dòng)排放至物料冷卻器冷卻代用， 生物酶一般在較低溫度(20 65度)下才顯示出高催化活性，而在較高溫度(超過80度) 下則易失去活性，因此，在生物酶催化反應(yīng)過程完成后，可以直接升溫促使體系中生物酶催 化劑的失活，從而達(dá)到控制改性淀粉質(zhì)量的目的。此外，通過在原淀粉中添加淀粉改性助劑，在反應(yīng)溫度下經(jīng)機(jī)械設(shè)備的剪切作用 力，可以促使植物淀粉分子與助劑分子之間發(fā)生反應(yīng)；另外，采用小分子內(nèi)增塑，可以提高 淀粉的使用性能。本發(fā)明采用的改性助劑在淀粉的改性過程中能夠起到降低分子量、進(jìn)行 分子重組(包括酯化、接枝)等作用。其中對(duì)淀粉進(jìn)行酸解改性的目的是降低淀粉漿液的粘 度，是通過用酸催化淀粉大分子甙鍵水解，降低了淀粉的分子量而實(shí)現(xiàn)的。正是由于降低了 粘度，才使酸解淀粉的使用濃度大為提高。這種性能對(duì)于上漿工藝是有利的。并且微適量 的酸和水可以保持較低溫度下酶的活性，保證催化效率，在改性反應(yīng)完成后可以采用適量 的堿調(diào)節(jié)至中性。而改性助劑中的酯類可以對(duì)淀粉起到酯化反應(yīng)，在完成所需反應(yīng)時(shí)間達(dá) 到所需的粘度值時(shí)，升溫進(jìn)行酶滅活、接枝，并同時(shí)完成利用增稠劑進(jìn)行接枝等分子重組。本發(fā)明提供的復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法流程圖如圖1所示。所用植物原淀 粉為國標(biāo)一級(jí)即可。以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1取玉米淀粉150kg，加入己二酸0. 65kg，油酸0. 30kg,硬脂酸0. 25kg，葡萄糖淀粉 酶2. 5kg，纖維素酶2kg，倒入淀粉改性鍋內(nèi)，開啟淀粉改性鍋裝置，噴入3kg的水，60°C常壓 狀態(tài)下通過機(jī)械物理剪切力的作用，反應(yīng)30分鐘，加入檸檬酸三丁酯5kg，山梨醇酯2. 5kg， 殼聚糖0. 75kg，瓜爾豆膠0. 15kg再升溫至150°C混煉8分鐘進(jìn)行酶滅活并接枝，加入Ikg 氫氧化鈉(食用級(jí))調(diào)節(jié)PH值6-8，停止加熱、攪拌關(guān)閉裝置，將反應(yīng)后的混合物排入物料 冷卻器中冷卻，靜置檢測(cè)，測(cè)得粘度值lOmpa. s以下(NDJ-79型檢測(cè)儀在95°C，6%含固率下測(cè)定)，即得生物酶改性淀粉(SSU-I)。實(shí)施例2取玉米淀粉150kg，加入己二酸0. 65kg，油酸0. 30kg,硬脂酸0. 25kg，葡萄糖淀粉 酶2. 5kg，纖維素酶2kg，倒入淀粉改性鍋內(nèi)，開啟淀粉改性鍋裝置，噴入3kg的水，60°C常壓 狀態(tài)下通過機(jī)械物理剪切力的作用，反應(yīng)40分鐘，加入檸檬酸三丁酯5kg，山梨醇酯2. 5kg， 殼聚糖0. 75kg，瓜爾豆膠0. 15kg再升溫至150°C混煉8分鐘進(jìn)行酶滅活并接枝，加入Ikg 氫氧化鈉(食用級(jí))調(diào)節(jié)PH值6-8，停止加熱、攪拌關(guān)閉裝置，將反應(yīng)后的混合物排入物料 冷卻器中冷卻，靜置檢測(cè)，測(cè)得粘度值5mpa. s以下(NDJ-79型檢測(cè)儀在95°C，6%含固率下 測(cè)定)，即得生物酶改性淀粉(SSU-2)。實(shí)施例3取馬鈴薯淀粉150kg，加入癸二酸0.40kg，豆蔻酸0.60kg，月桂酸0.50kg，α-淀 粉酶1. 5kg，酸性蛋白酶1. 2kg，脂肪酶1kg，倒入淀粉改性鍋內(nèi)，開啟淀粉改性鍋裝置，噴入 Ikg的水，60°C常壓狀態(tài)下通過機(jī)械剪切力作用，反應(yīng)30分鐘，加入硬脂酸丁酯2. 50kg，水 溶性聚酯5kg，甲殼素1kg，阿拉伯膠0. 2kg再升溫至150°C攪拌10分鐘進(jìn)行酶滅活并接枝， 加入1.25kg氫氧化鈉(食用級(jí))調(diào)節(jié)pH值6-8，停止加熱、攪拌，關(guān)閉裝置，將反應(yīng)后的混 合物排入物料冷卻器中冷卻，靜置檢測(cè)，測(cè)得粘度值8mpa. s以下(NDJ-79型檢測(cè)儀在95°C， 6%含固率下測(cè)定)即得。實(shí)施例4取馬鈴薯淀粉150kg，加入癸二酸0.40kg，豆蔻酸0.60kg，月桂酸0.50kg，α-淀 粉酶1. 5kg，酸性蛋白酶1. 2kg，脂肪酶1kg，倒入淀粉改性鍋內(nèi)，開啟淀粉改性鍋裝置，噴入 Ikg的水，60°C常壓狀態(tài)下通過機(jī)械剪切力作用，反應(yīng)45分鐘，加入硬脂酸丁酯2. 50kg，水 溶性聚酯5kg，甲殼素1kg，阿拉伯膠0. 2kg再升溫至150°C攪拌10分鐘進(jìn)行酶滅活并接枝， 加入1.25kg氫氧化鈉(食用級(jí))調(diào)節(jié)pH值6-8，停止加熱、攪拌，關(guān)閉裝置，將反應(yīng)后的混 合物排入物料冷卻器中冷卻，靜置檢測(cè)，測(cè)得粘度值3mpa. s以下(NDJ-79型檢測(cè)儀在95°C， 6%含固率下測(cè)定)即得。實(shí)施例5取木薯淀粉150kg，加入壬二酸1. 30kg,硬脂酸0. 25kg，檸檬酸0. 20kg,葡萄糖氧 化酶2kg，腈水合酶1kg，倒入淀粉改性鍋內(nèi)，開啟淀粉改性鍋裝置，噴入2. 5kg的水，68°C常 壓狀態(tài)下通過機(jī)械切作用，反應(yīng)25分鐘，加入馬來酸二辛酯1. 50kg，水溶性聚酯6kg，海藻 酸鈉0. 75kg，瓜爾豆膠0. 15kg再升溫至145°C攪拌8分鐘進(jìn)行酶滅活并接枝，加入0. 5kg 異丙醇胺調(diào)節(jié)PH值6-8，停止加熱、攪拌，關(guān)閉裝置，將反應(yīng)后的混合物排入物料冷卻器中 冷卻，靜置檢測(cè)，測(cè)得粘度值15mpa. s以下(NDJ-79型檢測(cè)儀在95°C，6%含固率下測(cè)定)即 得。實(shí)施例6取木薯淀粉150kg，加入壬二酸1. 30kg,硬脂酸0. 25kg，檸檬酸0. 20kg,葡萄糖氧 化酶2kg，腈水合酶1kg，倒入淀粉改性鍋內(nèi)，開啟淀粉改性鍋裝置，噴入2. 5kg的水，68°C常 壓狀態(tài)下通過機(jī)械切作用，反應(yīng)35分鐘，加入馬來酸二辛酯1. 50kg，水溶性聚酯6kg，海藻 酸鈉0. 75kg，瓜爾豆膠0. 15kg再升溫至145°C攪拌8分鐘進(jìn)行酶滅活并接枝，加入0. 5kg 異丙醇胺調(diào)節(jié)PH值6-8，停止加熱、攪拌，關(guān)閉裝置，將反應(yīng)后的混合物排入物料冷卻器中
7冷卻，靜置檢測(cè)，測(cè)得粘度值7mpa. s以下(NDJ-79型檢測(cè)儀在95°C，6%含固率下測(cè)定)即得。按上述方法所制得的實(shí)施例1-6的改性淀粉含水量均低于10%，無需干燥程序， 從而使工藝簡(jiǎn)化。經(jīng)檢驗(yàn)，其與用常規(guī)方法生產(chǎn)的改性淀粉漿料的性能指標(biāo)對(duì)比，如下表1 所示表 權(quán)利要求
本發(fā)明提供一種復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法，其特征是1)取植物原淀粉，加入占原淀粉干基重量0.3％～3％的酸類淀粉改性助劑、占原淀粉干基重量0.2％～3％的復(fù)合生物酶作為催化劑，倒入混合裝置內(nèi)，噴入占原淀粉干基重量0.1％～5％的水，在0℃～68℃微水常壓狀態(tài)下，通過機(jī)械剪切力的作用下，干法反應(yīng)一定時(shí)間達(dá)到所需粘度值；2)加入占原淀粉干基重量1％～10％的酯類淀粉增塑助劑、占原淀粉干基重量0.1％～2％的輔助增稠劑后，升溫至80℃～180℃進(jìn)行酶滅活并接枝，調(diào)節(jié)pH值6～8，停止加熱、攪拌，將反應(yīng)后的混合物排入物料冷卻器中冷卻，靜置檢測(cè)，即得。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法，其特征在于所述植物原淀粉 選自玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法，其特征在于所述酸類淀粉改 性助劑是由對(duì)人體無毒的二元酸、有機(jī)酸、脂肪酸組成，具體是己二酸、癸二酸、戊二酸、壬 二酸、檸檬酸、酒石酸、月桂酸、豆蔻酸、硬脂酸、油酸中的一種或幾種；其加入量為占原淀粉 干基重量的0.8% 1%。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法，其特征在于所述復(fù)合生物酶 催化劑選自α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、酸性蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、葡萄糖氧化酶、腈 水合酶中的兩種或兩種以上；其加入量為占原淀粉干基重量的2% 3%。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法，其特征在于所述噴入的水占 原淀粉干基重量的0. 6 2% ；反應(yīng)溫度為60°C 68°C ；反應(yīng)時(shí)間為10 60分鐘，優(yōu)選 25 45分鐘。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法，其特征在于所述酯類淀粉改 性助劑是硬脂酸丁酯、檸檬酸三丁酯、馬來酸二辛酯、水溶性聚酯、山梨醇酯中的一種或幾 種；其加入量為占原淀粉干基重量的4% 5%。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法，其特征在于所述輔助增稠劑 為殼聚糖、甲殼素、海藻酸鈉、瓜爾豆膠、阿拉伯膠等中的一種或多種。其加入量為占原淀粉 干基重量0. 6% 0. 8%。
8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生物酶改性淀粉的制備方法，其特征在于所述酶滅活的溫 度為140 150°C，酶滅活的時(shí)間為達(dá)到滅活溫度后3 10分鐘，優(yōu)選8 10分鐘；所述 調(diào)節(jié)PH值采用異丙醇胺或食用級(jí)的氫氧化鈉。
9.如權(quán)利要求1-8所述方法制備的復(fù)合生物酶改性淀粉，其特征在于制備得到的改性 淀粉，無需干燥，所得改性淀粉的含水量< 10%。
10.如權(quán)利要求1-8所述方法制備的復(fù)合生物酶改性淀粉的用途，其特征在于所述生 物酶改性淀粉用于紡織經(jīng)紗上漿、一次性環(huán)保餐具、包裝材料、兒童玩具、無紡布、工農(nóng)業(yè)用 膜、造紙施漿領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)合生物酶改性淀粉制備方法及其用途，是采用淀粉改性助劑、復(fù)合生物酶催化劑對(duì)植物原淀粉經(jīng)特殊工藝進(jìn)行改性而成的無毒環(huán)保新材料，利用復(fù)合生物催化劑提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝。在達(dá)到所需的粘度條件下同時(shí)進(jìn)行分子重組即接枝，可以提高淀粉的使用性能，減少助劑使用量，并能降低COD的排放量，廣泛用于一次性環(huán)保餐具、包裝材料、無紡布、造紙施漿、工農(nóng)業(yè)用膜、紡織經(jīng)紗上漿等領(lǐng)域，特別是紡織經(jīng)紗上漿，可替代PVA等漿料。
文檔編號(hào)C08L3/06GK101942119SQ20101029467
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者祝劍, 祝順生 申請(qǐng)人:武漢綠舟環(huán)?？萍加邢薰?br>