微孔性淀粉的用途与研制

      摘 要 介绍微孔性淀粉的主要用途，以及利用生淀粉酶进行生产微孔性淀粉的方法。 关键词 微孔性淀粉 用途 生产 ABSTRACT Introduce the main use of microporous starch , and production of microporous starch by raw amylase. KEY WORDS Microporous starch Use Production

      1 微孔性淀粉简介 微孔性淀粉是指具有许多小孔的淀粉。淀粉颗粒本身不具备小孔，用物理和化学的方式在淀粉表面以及内部生产许多孔洞并且相通是十分困难的。目前能实现的技术手段就是利用生淀粉酶在一定温度和PH条件下对淀粉颗粒进行作用，通过生淀粉酶对玉米淀粉或马铃薯淀粉进行局部和限制性的酶解达到生产微孔性淀粉目的。

      2 微孔性淀粉的用途 微孔性淀粉表面以及内部由于具有蜂窝状多孔性的结构，因此具有良好的吸附性能，可以作为一种新型生物吸附材料用于药物、香精、脂溶性维生素等的吸附材料。在医药上可用作缓释剂中的基本吸附材料，先将药剂吸附于淀粉的孔里在用适当的方法包埋，以防止药剂的散失、氧化增加药剂的有限期；并且可以起到缓释作用，提高了药效。在食品方面的应用可以包埋脂溶性维生素和香精以有效防止香精的挥发以及维生素的氧化，提高食品的贮藏期。 生物吸附材料环状糊精是以淀粉为原料，通过液化之后再通过软化芽孢杆菌分泌的环状糊精－葡萄糖基转移酶（简称CGT酶）作用淀粉的产物，它是6～8个葡萄糖以α－1，4结合的环状结构。微孔性淀粉作为新型多孔性生物吸附材料与环状糊精相比有以下显著特点： （1）环状糊精的生产工艺复杂，生产成本高。 （2）环状糊精的消化性好，缓释性相对差。

      3 微孔性淀粉的性能要求 微孔性淀粉作为新型生物吸附材料，主要是以玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉等淀粉为原料通过生淀粉酶的微孔性化加工而成，微孔性淀粉的质量优劣主要在于微孔的直径大小、微孔的孔腔体积与淀粉总体积的比率以及微孔在淀粉表面的分布和淀粉内部微孔的分布。微孔的大小往往决定微孔性淀粉总体积的比率决定淀粉的吸附效率和吸附成本。 日本学者报道，微孔性淀粉性能指标的基本要求： （1）微孔性淀粉的微孔大小在1μm左右。 （2）微孔性淀粉的孔腔体积与淀粉总体积的比率大于50％。 微孔性淀粉的质量好坏主要由淀粉种类以及相应的微孔性处理工艺所决定的。淀粉的种类是一个非技术因素，客观分析玉米淀粉比马铃薯淀粉有以下两个优点： ①玉米淀粉的淀粉颗粒比马铃薯淀粉颗粒小，具有更大的比表面积；淀粉结构紧密不易酶解，制成的微孔性淀粉具有更好的缓释性。 ②玉米淀粉的价格大大低于马铃薯淀粉，因此以玉米淀粉为原料的微孔性淀粉要比马铃薯淀粉为原料的微孔性淀粉在价格上具有明显的竞争力。 微孔化处理工艺主要指生淀粉酶的种类、生淀粉酶的使用的温度、浓度、pH、时间等等。微生物中能分泌生淀粉酶的主要菌种有专门生产生淀粉酶的黑曲霉、泡盛酒曲霉、根霉、扣囊拟内孢霉、芽孢杆菌、假单孢菌等。由于微生物的种属不同，所分泌的生淀粉酶的性能相差就很大，因此对应的微孔化工艺也有明显差异。

      4 微孔性淀粉的研制 微孔性淀粉的生产工艺： 玉米淀粉－>加水调浆－>加入生淀粉酶保温酶解－>离心并洗涤－>干燥－>微孔性淀粉 我们研究国内市场几种比较常见的酶进行实验，发现黑曲霉所生产的糖化酶与他衣芽孢杆菌生产的淀粉酶能对生淀粉产生部分水解的作用，但所形成的孔洞很大，并且孔的数量非常少，根本无法达到微孔性淀粉的性能要求。 为此我们筛选一株霉菌，以霉菌进行生淀粉酶发酵，将自制生淀粉酶生产微孔性淀粉，所获得的微孔性淀粉经过780倍的电子显微镜扫描，微孔分布均匀，微孔的大小在1μm左右，达到日本同类产品的要求。