专利名称：多孔淀粉改性方法及在粉末油脂的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于淀粉改性及改性淀粉应用。
背景技术：
多孔淀粉(porous starch),又称微孔淀粉,其表面布满蜂窝状的小孔,具有良好的吸附作用，可以作为微胶囊壁材包埋各种目的物质，对其起到缓释、保护、抗氧化等作用，是一种新型的微胶囊材料和吸附材料应用于食品添加剂等诸多领域。但是，多孔淀粉在酶解的过程中，由于其颗粒内部大量的淀粉分子链受到酶的破坏，稳定性变差。它的一些物理性能，如冻融稳定性、抗剪切能力、粘度稳定性、颗粒坚固性等低于原淀粉颗粒。而这些缺点，限制了多孔淀粉的应用领域。为了改善这些物理性能，可以通过交联或酯化增强其结构稳定性，并达到改善与提高多孔淀粉在亲脂性或亲油性方面的能力。交联淀粉具有在高温和酸性条件下的黏度稳定性和抗剪切稳定性，但糊的透明度较低；酯化淀粉通常具有易糊化、冻融稳定性好和糊透明度高等特点，但耐热、耐酸及抗剪切性能不足。交联酯化淀粉兼有交联淀粉和酯化淀粉的特点，具有溶胶稳定、透明、耐冻融、不崩泄及抗脱水(老化)等优点，使淀粉在食品中的应用范围更广。粉末油脂是新一代的食用油脂，一般以食用植物油为原料，经调配、乳化、均质、喷雾干燥而成，是微胶囊的形式之一。相比大多数微胶囊形式，采用多孔淀粉制备粉末油脂工艺简单，无需对油脂进行乳化、均质、干燥等复杂加工，既不影响油脂的风味，也不会因高温加工产生对油脂成分及风味不利的影响，能使其更方便地应用于固体食品、药品中；且多孔淀粉的生产不使用有毒化学试剂，安全、无毒，使用剂量不受限制，可应用于各种食品当中。以多孔淀粉为壁材制备粉末油脂的工艺已有报道，陈三宝以玉米多孔淀粉为壁材吸附薄荷油，制得具有较好缓释性能的粉末薄荷油；张赛以糙米多孔淀粉包埋山苍子油，并通过缓释抑菌试验验证，结果显示粉末山苍子油具有良好的缓释抑菌效果；许丽娜、董海洲等以多孔淀粉为壁材制备的粉末葡萄籽油具有较高的抗氧化性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两步法改性多孔淀粉的方法，以及这种改性后的淀粉在粉末油脂制备中的应用。本发明是通过以下技术方案实现的。(I)以环氧氯丙烷作交联剂，对制得的多孔淀粉进行交联改性。按氯化钠多孔淀粉为O. 03、. 12的质量比称取氯化钠、氢氧化钠多孔淀粉为O. 0Γ0. 03质量比称取氢氧化钠溶解于蒸馏水中，待氯化钠和氢氧化钠完全溶解后，按蒸馏水多孔淀粉为6:1的质量比加入多孔淀粉，搅拌，于3(T50°C水浴锅碱化广3h;碱化完全后，调节ρΗ9 11，按环氧氯丙烷多孔淀粉为O. 00Γ0. 005的体积/质量比，加入环氧氯丙烷，2 3min内加完，并于2(T35°C下交联l 3h，最后调节pH至中性，停止反应，抽滤、洗涤、烘干。(2)以辛烯基琥珀酸酐为酯化剂，称取步骤(I)的交联多孔淀粉配制成30%淀粉乳溶液，添加相对于淀粉质量2 5%的酯化剂，于3(T45°C水浴中酯化2 4h，制得交联酯化多孔淀粉。交联酯化多孔淀粉在粉末油脂制备中的应用以制得的交联酯化多孔淀粉为壁材，紫苏籽油、葡萄籽油、松籽油、橄榄油等富含不饱和脂肪酸的油脂类为芯材，在芯壁材质量比为2:1 4: I、包埋温度4(T55°C、包埋时间3(T60min的条件下包埋，包埋完成后抽滤至无油滴滴下，最后用无水乙醇快速洗涤表面油脂，然后对油脂和粉末油脂做加速氧化实验，比较包埋前后油脂的抗氧化性能。本发明所述的多孔淀粉的制备可以用以下常规方法以玉米淀粉、木薯淀粉、绿豆淀粉、马铃薯淀粉、葛根淀粉、小麦淀粉等为原料，采用α-淀粉酶和糖化酶复合酶水解制备多孔淀粉，其制备条件为酶量为淀粉质量的O. 49Γ1. 2%、酶解时间8 16h、pH4. 5^5. 5、温度40 55°C、糖化酶与α-淀粉酶的质量比为I : I、 I。本发明具有如下技术效果(1)对多孔淀粉进行交联和酯化双重改性，改性后的多孔淀粉相比原多孔淀粉吸油率增加近10%，吸水率增加20%以上；(2)以双重改性后的多孔淀粉为壁材制备粉末油脂，相比直接以多孔淀粉为壁材的粉末油脂，其具有更高的亲脂性，且经改性后的多孔淀粉结构性能更加稳定，多孔结构不易破坏。该粉末油脂的包埋率达30%以上，且双重改性多孔淀粉对油脂有很好的保护作用，可明显增加其抗氧化能力。
具体实施例方式本发明将通过以下实施例作进一步说明。实施例I。( I)取2kg的玉米淀粉为原料，按糖化酶与α -淀粉酶的质量比为I : I的比例，加入淀粉质量O. 4%的糖化酶和α -淀粉酶、ρΗ4. 5、温度40°C下，酶解12h，制备得到多孔淀粉。(2)按氯化钠多孔淀粉为O. 03的质量比称取氯化钠、氢氧化钠多孔淀粉为
O.03质量比称取氢氧化钠溶解于蒸馏水中，待氯化钠和氢氧化钠完全溶解后，按蒸馏水多孔淀粉为6:1的质量比加入多孔淀粉，搅拌，于30°C水浴锅碱化3h ;碱化完全后，调节PH9，按环氧氯丙烷多孔淀粉为O. 001的体积/质量比，加入环氧氯丙烷，2min内加完，并于20°C下交联3h，最后调节pH至中性，停止反应，抽滤、洗涤、烘干，得交联多孔淀粉。(3)称取步骤(2)的交联多孔淀粉配制成30%淀粉乳溶液，添加相对于淀粉质量2%的酯化剂，于45°C水浴中酯化4h，制得交联酯化多孔淀粉，此条件下制得的交联酯化多孔淀粉吸油率为65%，吸水率为115%。实施例2。( I)取5kg的玉米淀粉为原料，按糖化酶与α -淀粉酶的质量比为4 I的比例，加入淀粉质量I. 2%的糖化酶和α -淀粉酶、ρΗ5. 5、温度40°C下，酶解10h，制备得到多孔淀 粉。(2)按氯化钠多孔淀粉为O. 12的质量比称取氯化钠、氢氧化钠多孔淀粉为
O.01质量比称取氢氧化钠溶解于蒸馏水中，待氯化钠和氢氧化钠完全溶解后，按蒸馏水多孔淀粉为6:1的质量比加入多孔淀粉，搅拌，于50°C水浴锅碱化Ih ;碱化完全后，调节pHll，按环氧氯丙烷多孔淀粉为O. 005的体积/质量比，加入环氧氯丙烷，3min内加完，并于35°C下交联lh，最后调节pH至中性，停止反应，抽滤、洗涤、烘干，得交联多孔淀粉。(3)称取步骤(2)的交联多孔淀粉配制成30%淀粉乳溶液，添加相对于淀粉质量5%的酯化剂，于30°C水浴中酯化2h，制得交联酯化多孔淀粉，其吸油率和吸水率分别为64. 5%和 I10%O实施例3。( I)取6kg的玉米淀粉为原料，按糖化酶与a -淀粉酶的质量比为2 : I的比例，加入淀粉质量0. 8%的糖化酶和a -淀粉酶、pH4. 5、温度55°C下，酶解16h，制备得到多孔淀粉。
(2)按氯化钠多孔淀粉为0. 08的质量比称取氯化钠、氢氧化钠多孔淀粉为
0.02质量比称取氢氧化钠溶解于蒸馏水中，待氯化钠和氢氧化钠完全溶解后，按蒸馏水多孔淀粉为6:1的质量比加入多孔淀粉，搅拌，于35°C水浴锅碱化此；碱化完全后，调节pH至10，按环氧氯丙烷多孔淀粉为0.002的体积/质量比，加入环氧氯丙烷，2. 5min内加完，并于30°C下交联2h，最后调节pH至中性，停止反应，抽滤、洗涤、烘干，得交联多孔淀粉。(3)称取步骤(2)的交联多孔淀粉配制成30%淀粉乳溶液，添加相对于淀粉质量4%的酯化剂，于40°C水浴中酯化3h，此时所得交联酯化多孔淀粉吸水率和吸油率分别为63. 5% 和 108. 5%o实施例4。(I)取2kg的玉米淀粉为原料，按糖化酶与a -淀粉酶的质量比为3 I比例，加入淀粉质量I. 0%的糖化酶和a -淀粉酶、pH5、温度50°C下，酶解10h，制备得到多孔淀粉。(2)按氯化钠多孔淀粉为0. 10的质量比称取氯化钠、氢氧化钠多孔淀粉为
0.01质量比称取氢氧化钠溶解于蒸馏水中，待氯化钠和氢氧化钠完全溶解后，按蒸馏水多孔淀粉为6:1的质量比加入多孔淀粉，搅拌，于30°C水浴锅碱化3h ;碱化完全后，调节pH至11，按环氧氯丙烷多孔淀粉为0.004的体积/质量比，加入环氧氯丙烷，3min内加完，并于25°C下交联3h，最后调节pH至中性，停止反应，抽滤、洗涤、烘干，得交联多孔淀粉。(3)称取步骤(2)的交联多孔淀粉配制成30%淀粉乳溶液，添加相对于淀粉质量3%的酯化剂，于45°C水浴中酯化2. 5h，制备交联酯化多孔淀粉，其吸水率和吸油率为113. 5%和 65%。实施例5。粉末紫苏籽油的制备。准确称取实施例I中的交联酯化玉米多孔淀粉IOOg于磨口锥形瓶中，按芯壁材质量比2:1加入200g紫苏籽油，加盖后置于50°C恒温水浴振荡器中，恒温恒速振荡50min，倾出，真空抽滤至无油滴滴下，用无水乙醇快速洗涤多孔淀粉表面残留紫苏籽油，40°C干燥lOmin，称重，过筛，即得成品，此时粉末油脂的包埋率达30%以上。对包埋前后的紫苏籽油进行加速氧化实验，结果发现未包埋的紫苏籽油在60°C下存放一天就变质了，而粉末紫苏籽油在相同条件下存放5天后仍可达到国家食用油标准，通过过氧化值的变化可看出粉末化后的紫籽油能显著延长油脂氧化时间。实施例6。粉末松籽油的制备。准确称取实施例2中的交联酯化玉米多孔淀粉IOOg于磨口锥形瓶中，按芯壁材质量比4:1加入400g松籽油，加盖后置于55°C恒温水浴振荡器中，恒温恒速振荡60min，倾出，真空抽滤至无油滴滴下，用无水乙醇快速洗涤多孔淀粉表面残留松籽油，40°C干燥15min，称重，过筛，即得成品，此时粉末油脂的包埋率达35%以上。对包埋前后的紫苏籽油进行加速氧化实验，结果显示经多孔淀粉包埋后的松子油在60°C下可存放I周，而未包埋 的油脂存放一天后就有明显蛤味，这表明改性后的多孔淀粉能很好的保护油脂，延长其货架期。
权利要求
1.一种多孔淀粉改性方法，其特征是按下列步骤 (1)按氯化钠多孔淀粉为0.03、. 12的质量比称取氯化钠、氢氧化钠多孔淀粉为0. oro. 03质量比称取氢氧化钠溶解于蒸馏水中，待氯化钠和氢氧化钠完全溶解后，按蒸馏水多孔淀粉为6:1的质量比加入多孔淀粉，搅拌，于3(T50°C水浴锅碱化f3h ;碱化完全后，调节pHfll，按环氧氯丙烷多孔淀粉为0. OOfO. 005的体积/质量比，加入环氧氯丙烷，2 3min内加完，并于2(T35°C下交联f3h，最后调节pH至中性，停止反应，抽滤、洗涤、烘干; (2)称取步骤(I)的交联多孔淀粉配制成30%淀粉乳溶液，添加相对于淀粉质量2 5%的辛烯基琥珀酸酐，于3(T45°C水浴中酯化2 4h，制得交联酯化多孔淀粉。
2.权利要求I所述的多孔淀粉改性方法制备的交联酯化多孔淀粉在粉末油脂制备中的应用，其特征是以交联酯化多孔淀粉为壁材，紫苏籽油、葡萄籽油、松籽油或橄榄油为芯材，在芯壁材质量比为2:1 4: I、包埋温度4(T55°C、包埋时间3(T60min的条件下包埋，包埋完成后抽滤至无油滴滴下，最后用无水乙醇快速洗涤表面油脂。
全文摘要
一种多孔淀粉改性方法及在粉末油脂的应用，先用氯化钠、氢氧化钠对多孔淀粉进行碱化，碱化完全后，用环氧氯丙烷对多孔淀粉进行交联改性，之后，进行酯化改性，制得交联酯化多孔淀粉。以交联酯化多孔淀粉为壁材，紫苏籽油、葡萄籽油、松籽油或橄榄油为芯材，在芯壁材质量比为2:1~4:1、包埋温度40~55℃、包埋时间30~60min的条件下进行包埋。本发明对多孔淀粉进行交联和酯化双重改性，改性后的多孔淀粉结构性能更加稳定，多孔结构不易破坏，吸油率增加近10%，吸水率增加20%以上；而以双重改性后的多孔淀粉为壁材制备粉末油脂，相比直接以多孔淀粉为壁材的粉末油脂，其具有更高的亲脂性，包埋率达30%以上，对油脂有很好的保护作用，可明显增加其抗氧化能力。
文档编号C08B31/04GK102718877SQ201210178828
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者江慧娟, 顾振宇, 黄赣辉 申请人:南昌大学