专利名称：喷雾干燥法制备非晶颗粒态淀粉的方法
技术领域：
本发明涉及一种可直接用于原淀粉和变性淀粉生产企业，由此而生产的非晶颗粒态淀 粉可广泛用于食品、化工、制药等行业和领域的喷雾干燥法制备非晶颗粒态淀粉的方法。
背景技术：
淀粉是一种由绿色植物经光合作用合成的天然高分子化合物，其同时具有颗粒性和结 晶性。在淀粉颗粒中大量结晶体的存在，直接降低了淀粉的生物和化学反应活性，因此， 制备不含有结晶结构具有高化学和生物反应活性的非晶颗粒态淀粉，对淀粉的化学与生物 改性以及淀粉新材料的开发具有重要意义。
现已公开的关于制备非晶颗粒态淀粉的专利包括中国专利01129865.0公布了一种 非晶颗粒态淀粉的制备方法，是对淀粉原料进行高交联改性，然后进行非晶化处理；中国 专利200610036220.5公布了一种用乙醇溶剂制备不含交联化学键的非晶淀粉颗粒的方法， 用乙醇配制淀粉浆，通过加热使淀粉颗粒受热发生膨胀转化为非晶态；中国专利 200710026568.0公布了一种后交联法制备结构松散的非晶淀粉颗粒的方法，使淀粉颗粒受 热或碱作用发生膨胀转化为非晶态，然后进行后交联固定化处理；中国专利 200710026569.5公布了一种水相法制备不含交联化学键的非晶淀粉颗粒的方法，用水或盐 水配制淀粉浆，通过加热或加碱使淀粉颗粒受热发生膨胀转化为非晶态。
虽然现在可以通过以上方法制备出非晶颗粒态淀粉，但制备方法还存在不足之处。高 交联化学法制备的非晶颗粒态淀粉，由于大量交联化学键的存在，改变了淀粉颗粒的化学 结构，使淀粉颗粒失去了可糊化性，极大的限制了其应用领域；乙醇溶剂保护法是较好的 制备方法，淀粉颗粒没有发生任何化学反应，只是发生了物态转化，乙醇易洗脱且可重复 利用，但其生产成本高，对设备及生产安全条件要求很高；中等水分湿热处理虽可以实现 淀粉颗粒的非晶化，但非晶化后淀粉颗粒破坏较大，条件控制困难，最终产品结块严重； 盐溶液保护法制备的非晶颗粒态淀粉，需洗脱除去淀粉颗粒表面盐分，但洗脱效果不理想， 产品含杂质较多。
发明内容
本发明的目的在于针对以上的不足和缺陷，提供一种喷雾干燥法制备非晶颗粒态淀粉 的方法，该法可在没有盐溶液和乙醇等其它化学保护试剂参与的情况下直接进行非晶颗粒 态淀粉的制备，该工艺方法对仪器设备要求低、易操作和控制、工艺简单、生产成本低， 且所得产品结构疏松、颗粒均匀、无结块，可广泛地应用于食品、化工、制药等行业和领 域。
本发明的喷雾干燥法制备非晶颗粒态淀粉的方法包括以下步骤 (1)淀粉调浆将原淀粉或经过化学改性的变性淀粉分散在5 6(TC的水中，调成浓
度1 50%质量的均匀淀粉浆；
(2) 预加热非晶化把淀粉浆预加热到75 105°C，实现淀粉颗粒中晶体的非晶化 转化；
(3) 喷雾干燥将淀粉颗粒已经非晶化的淀粉浆，在150 25(TC温度下喷雾干燥，
制备出结构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态淀粉。
步骤(1)中所述的原淀粉由玉米、木薯、马铃薯、小麦中的一种或一种以上原料加工
生产得到。
所述的经过化学改性的变性淀粉由原淀粉经酸变性、氧化变性、交联变性、醚化变性 或酯化变性得到。
步骤(2)中所述的预加热采用板式、列管式或夹套式的间接加热方法，或者采用加 热蒸汽与淀粉浆直接混合加热或喷射混合瞬间加热的直接加热方法。
步骤(2)中所述的预加热是采用单独的预加热器完成预加热、或是在输送管道中完 成预加热、或是在喷雾干燥器中直接利用喷雾干燥过程中的热量在干燥塔内同时实现预加 热非晶化和雾化干燥。
步骤(3)所述的喷雾干燥是采用离心式雾化方法或气流式雾化方法；进风温度为 150 250°C，出风温度为80 180°C。
本发明还可以采用另一方法实现是将原料淀粉直接与75 10(TC的热水混合，调成 1 50%淀粉浆，在调浆的同时完成预加热非晶化处理，然后，直接或经稀释后进行淀粉浆 的喷雾干燥。
所述的喷雾干燥是采用离心式雾化方法或气流式雾化方法；进风温度为150 250°C， 出风温度为80 180°C。
本发明与现有技术相比具有如下优点
经喷雾干燥法非晶化处理后，淀粉颗粒将完全失去其原有的结晶性，由多晶体系转变 成非晶体系，且淀粉还保持疏松的颗粒结构。这主要是因为，与气流干燥和滚筒式干燥等 非喷雾干燥方法不同，喷雾干燥在干燥过程中，淀粉颗粒内部的水分在由内向外扩散的同 时，也在促进淀粉颗粒的膨胀，更有利于淀粉颗粒形状的保持与进一步非晶化。由此，得 到的非晶颗粒态淀粉颗粒内部及表面形成大量的微孔，不仅具有很高的化学反应活性和生 物反应活性，更具有很好的吸附、包埋和缓释作用，产品纯度高，可以广泛地应用于食品、 化工、制药等行业和领域。
喷雾干燥法是在无盐和乙醇等其它化学保护试剂参与的情况下直接进行非晶颗粒态 淀粉的制备，该工艺方法对仪器设备要求低、易操作和控制、工艺简单且生产成本低、易 于工业化，清洁节能，生产周期短。
具体实施方式
实施例l
将10g的玉米原淀粉加入到990g、 5'C水中，调成质量分数为1%的均匀淀粉浆，在单 独的板式加热器中预加热到8(TC，然后直接在离心式雾化喷雾干燥器中进行喷雾干燥，
控制进风温度15(TC，出风温度80'C,得到白色的结构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的
非晶颗粒态玉米淀粉产品。可广泛用于食品、化工、制药等行业。
实施例2
将50g的马铃薯原淀粉加入到l(TC水中，调成质量分数为5%的均匀淀粉桨，在单独 的列管式加热器中预加热到75°C，然后直接在气流式雾化喷雾干燥器中进行喷雾干燥， 控制进风温度16(TC，出风温度90'C，得到白色的结构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的 非晶颗粒态马铃薯淀粉产品。可广泛用于食品、化工、制药等行业。 实施例3
将100g的木薯原淀粉加入到900g、 15'C水中，调成浓度为10%的均匀淀粉浆，在单 独的夹套式加热器中预加热到S5'C，然后直接在离心式雾化喷雾干燥器中进行喷雾干燥， 控制进风温度170'C，出风温度10(TC，得到白色的结构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状 的非晶颗粒态木薯淀粉产品。 实施例4
将150g的小麦原淀粉加入到850g、 2(TC水中，调成质量分数为15%的均匀淀粉浆， 直接在淀粉浆输送管道中预加热到S5'C，然后直接在气流式雾化喷雾干燥器中进行喷雾 干燥，控制进风温度18(TC，出风温度11(TC，得到白色的结构疏松、颗粒均匀、无结块 粉末状的非晶颗粒态小麦淀粉产品。 实施例5
将20g经过盐酸酸变性的玉米淀粉加入到80g、 3(TC水中，调成浓度为20%的均匀淀 粉浆，直接在淀粉浆中通入105'C的加热蒸汽预加热到9(TC，然后直接在离心式雾化喷雾 干燥器中进行喷雾干燥，控制进风温度190'C，出风温度120"C，得到白色的结构疏松、 颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态玉米酸变性淀粉产品。 实施例6
将30g经次氯酸钠氧化变性的木薯淀粉加入到70g、 4(TC水中，调成浓度为30%的均 匀淀粉浆，采用淀粉蒸汽喷射混合蒸煮器，瞬间预加热到10(TC，然后直接在离心式雾化 喷雾干燥器中进行喷雾干燥，控制进风温度19(TC，出风温度12(TC，得到白色的结构疏 松、颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态木薯氧化变性淀粉产品。 实施例7
将50g经环氧氯丙垸交联变性的马铃薯淀粉加入到50g、 6(TC水中，调成浓度为50% 的均匀淀粉浆，采用淀粉蒸汽喷射混合蒸煮器，瞬间预加热到105'C，然后直接在离心式 雾化喷雾干燥器中进行喷雾干燥，控制进风温度20(TC，出风温度14(TC，得到白色的结 构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态马铃薯交联变性淀粉产品。可广泛用于食 品、化工、制药等行业。 实施例8
将50g玉米醚化变性淀粉加入到50g、 4(TC水中，调成浓度为5%的均匀淀粉浆，直接 在离心式雾化喷雾干燥器中进行喷雾干燥，利用喷雾干燥过程中的热量，在喷雾干燥塔内
同时完成加热非晶化和雾化干燥。控制进风温度24(TC，出风温度16(TC，得到白色的结 构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态玉米醚化变性淀粉产品。可广泛用于食品、 化工、制药等行业。 实施例9
将40g木薯酯化变性淀粉直接与60g、 9CTC热水混合，调成浓度为40%的均匀淀粉浆， 用900g水稀释后，用离心式雾化喷雾干燥器进行喷雾干燥。控制进风温度19(TC，出风 温度12(TC，得到白色的结构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态木薯酯化变性 淀粉产品。可广泛用于食品、化工、制药等行业。 实施例10
将50g玉米淀粉和马铃薯原淀粉的混合物加入到950g、 4(TC水中，调成浓度为5%的 均匀淀粉浆，直接在气流式雾化喷雾干燥器中进行喷雾干燥，利用喷雾干燥过程中的热量， 在喷雾干燥塔内同时完成加热非晶化和雾化干燥。控制进风温度24(TC，出风温度160°C， 得到白色的结构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态淀粉产品。可广泛用于食品、 化工、制药等行业。 实施例11
将50g的玉米原淀粉、木薯原淀粉、马铃薯原淀粉和小麦原淀粉的混合物加入到100g、 3(TC水中，调成浓度为50%的均匀淀粉浆，直接在淀粉浆中通入加热蒸汽，将淀粉浆加热 到IO(TC并完成非晶化转化，然后，加适量水使已经非晶化的淀粉浆充分稀释，再用离心 式雾化喷雾干燥器中进行喷雾干燥。控制进风温度250'C，出风温度18(TC，得到白色的 结构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态淀粉产品。可广泛用于食品、化工、制 药等行业。 实施例12
将10g的马铃薯原淀粉和小麦原淀粉的混合物直接与990g、 75'C热水混合，调成浓 度为1%的均匀淀粉浆后，直接用气流式雾化喷雾干燥器进行喷雾干燥。控制进风温度200 °C，出风温度11(TC，得到白色的结构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态淀粉 产品。可广泛用于食品、化工、制药等行业。 实施例13
将30g的木薯原淀粉、马铃薯原淀粉和小麦原淀粉的混合物直接与70g、 85。C热水混 合，调成浓度为30%的均匀淀粉浆，用900g水稀释后，用离心式雾化喷雾干燥器进行喷 雾干燥。控制进风温度190'C，出风温度12(TC，得到白色的结构疏松、颗粒均匀、无结 块粉末状的非晶颗粒态淀粉产品。可广泛用于食品、化工、制药等行业。 实施例14
将50g的玉米原淀粉直接与50g、 IO(TC热水混合，调成浓度为50%的均匀淀粉浆， 用900g水稀释后，用气流式雾化喷雾干燥器进行喷雾干燥。控制进风温度18(TC，出风 温度ll(TC，得到白色的结构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态玉米淀粉产品。 可广泛用于食品、化工、制药等行业。
权利要求
1、一种喷雾干燥法制备非晶颗粒态淀粉的方法，其特征在于包括以下步骤(1)淀粉调浆将原淀粉或经过化学改性的变性淀粉分散在5～60℃的水中，调成浓度1～50％质量的均匀淀粉浆；(2)预加热非晶化把淀粉浆预加热到75～105℃，实现淀粉颗粒中晶体的非晶化转化；(3)喷雾干燥将淀粉颗粒已经非晶化的淀粉浆，在150～250℃温度下喷雾干燥。
2、 根据权利要求l所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述的原淀粉由玉米、木薯、 马铃薯、小麦中的一种或一种以上原料加工生产得到。所述的经过化学改性的变性淀粉由原淀粉经酸变性、氧化变性、交联变性、醚化变性 或酯化变性得到。
3、 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤(2)中所述的预加热采用板 式、列管式或夹套式的间接加热方法，或者采用加热蒸汽与淀粉浆直接混合加热或喷射混 合瞬间加热的直接加热方法。
4、 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤(2)中所述的预加热是采用 单独的预加热器完成预加热、或是在输送管道中完成预加热、或是在喷雾干燥器中直接利 用喷雾干燥过程中的热量在干燥塔内同时实现预加热非晶化和雾化干燥。
5、 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤(3)所述的喷雾干燥是采用 离心式雾化方法或气流式雾化方法；进风温度为150 250°C，出风温度为80 18(TC。
6、 一种喷雾干燥法制备非晶颗粒态淀粉的方法，其特征在于将原料淀粉直接与75 IO(TC的热水混合，调成1 50%淀粉浆，在调浆的同时完成预加热非晶化处理，然后，直 接或经稀释后进行淀粉桨的喷雾干燥。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的喷雾干燥是采用离心式雾化方法 或气流式雾化方法；进风温度为150 250°C，出风温度为80 180°C。
全文摘要
本发明公开了一种喷雾干燥法制备非晶颗粒态淀粉的方法，包括以下步骤将原淀粉或经过化学改性的变性淀粉分散在淀粉糊化温度以下的水中，调成浓度为1～50％的均匀淀粉浆；再把淀粉浆预加热到75～105℃，实现淀粉颗粒中晶体的非晶化转化；最后将淀粉颗粒已经非晶化的淀粉浆，在150～250℃温度下喷雾干燥，制备出结构疏松、颗粒均匀、无结块粉末状的非晶颗粒态淀粉。该法生产设备简单，条件易操作和控制，无需化学试剂，清洁节能，制备周期短，易于工业化，特别是其产品具有独特的颗粒结构，可广泛地用于食品、化工、制药等行业和领域。
文档编号C08J3/12GK101357948SQ200810198269
公开日2009年2月4日 申请日期2008年9月2日 优先权日2008年9月2日
发明者张本山, 雄 扶, 曾新安, 耿予欢, 赵永青 申请人:华南理工大学