变性淀粉及其制备方法和应用与流程

文档序号:30172062发布日期:2022-05-26 10:47阅读:807来源:国知局
变性淀粉及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及食品技术领域,特别是涉及一种变性淀粉及其制备方法和应用。


背景技术:

2.蜡质玉米淀粉是一类聚多糖类物质,支链淀粉含量接近100%,聚合度范围为600~6000,侧链聚合度范围在20~25之间。它的产量高、价格低且天然可再生,可供人们直接食用,在食品工业中得到了广泛的应用。然而天然蜡质玉米淀粉存在着对温度、ph值和储藏过程的不稳定性,将极大地影响其增稠性能及凝胶形成能力,使得其应用范围受到限制。
3.在食品工业中,淀粉的增稠性能和凝胶形成能力被广泛地用于形成食品的形状、物理性质和质感。然而,天然蜡质玉米淀粉往往难以满足上述要求。因此,现有技术中常对天然蜡质玉米淀粉进行改性,以改善天然蜡质玉米淀粉的结构和性质,并在此基础上开发出增稠、凝胶性能更为稳定的蜡质玉米变性淀粉,以满足食品应用领域的需求。
4.现有的蜡质玉米变性淀粉溶于水中,胶体表层溶解易形成凝胶对变性淀粉颗粒进行包裹、结块、成团,水溶液中出现只溶胀但不溶解的胶体状颗粒,导致蜡质玉米变性淀粉通常需在相对较高温度条件下进行糊化(例如接近100℃)。目前通常通过“预蒸煮”或“预糊化”技术降低蜡质玉米变性淀粉的高温糊化温度,为食物产品提供所需的粘度。然而采用“预蒸煮”或“预糊化”技术将破坏淀粉颗粒的完整性,使得生产获得的变性淀粉具有高度的可溶性,增稠及凝胶稳定性不好,并且生产工艺更加严格、复杂,进一步增加了生产成本。
5.申请号201711139927.3的中国发明专利,公开了“一种以氧化淀粉为主的复合稳定剂、制备方法及其应用”,其以氧化淀粉作为脂质替代品来增加诸如乳制品和冷冻甜点食品乳脂感的方法,但氧化淀粉在后期货架期中稳定性不足,容易造成淀粉分子重排和老化析水。
6.因此亟需开发一种应用于食品工业的低成本、生产工艺简单的增稠、凝胶稳定性好的蜡质玉米变性淀粉显得尤为重要。


技术实现要素:

7.为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种以天然蜡质玉米淀粉为原料制备变性淀粉的方法,工艺操作简单,成本低,易于工业化生产。本发明的另一目的在于提供一种蜡质玉米变性淀粉,具有增稠、凝胶稳定性好的特点,可广泛应用于食品及调味品中,提高了食品或调味品的保水性能和稳定性能,显著改善产品品质,延长产品的货架期。
8.为了实现上述目的,本发明人进行了深入研究,并经重复多次研究论证而完成获得本发明的技术方案,具体如下:
9.根据本发明的一个方面,提供了一种变性淀粉的制备方法,包括如下步骤:
10.为了实现上述目的,本发明人进行了深入研究,并经重复多次研究论证而完成获得本发明方案,具体如下:
11.根据本发明的一个方面,提供了一种变性淀粉的制备方法,包括如下步骤:
12.1)调制淀粉乳;
13.2)对1)中淀粉乳进行高压均质化;
14.3)先醚化、后交联反应;
15.4)水洗、脱水、挤压后进行干燥;
16.5)干热处理后得成品。
17.在某些实施方案中,本发明所述变性淀粉的制备方法中,其中步骤1)中淀粉乳是通过向天然淀粉、膨胀抑制剂中加蒸馏水混合搅拌而成。
18.在某些实施方案中,所述天然淀粉为天然蜡质玉米淀粉。
19.在某些实施方案中,所述膨胀抑制剂至少为无水硫酸钠、硫酸钠、氯化钠中的一种。
20.在某些实施方案中,所述膨胀抑制剂的添加比例为天然淀粉质量的10%~20%。
21.在某些实施方案中,本发明所述变性淀粉的制备方法中,步骤1)中所述淀粉乳的浓度为20~45%(w/w)。
22.在某些实施方案中,本发明所述变性淀粉的制备方法中,其中步骤2)中高压均质化为两步法高压均质处理。
23.在某些实施方案中,所述两步法高压均质工艺为:第一步均质的压力为60mpa~80mpa,时间为10min~15min;第二步均质的压力为100mpa~200mpa,时间为20min~35min;
24.在某些实施方案中,本发明所述变性淀粉的制备方法中,其中步骤3)中醚化反应为将两步法高压均质化处理后的淀粉乳ph值调整至大于7,加入醚化试剂进行醚化处理;
25.在其中一个实施例中,所述醚化处理的过程中,ph值调整至10~12,所述醚化试剂为环氧丙烷,所述醚化处理的温度为30℃~50℃,时间为10h~20h。
26.在某些实施方案中,本发明所述变性淀粉的制备方法中,其中步骤3)中交联反应为将醚化处理后的淀粉乳的ph值调整至大于7,加入交联剂进行交联处理。
27.在其中一个实施例中,所述交联反应的过程中,ph值调整至10~12,所述交联剂为三偏磷酸钠和/或三氯氧磷,所述交联反应的时间为2h~8h。
28.在某些实施方案中,本发明所述变性淀粉的制备方法中,其中步骤4)中将步骤3)经交联反应后淀粉乳的ph值调整至小于7,经清水洗涤后脱水,制备湿粉。
29.在其中一个实施例中,所述湿粉的含水量为30%~50%。
30.在某些实施方案中,本发明所述变性淀粉的制备方法中,其中步骤4)中对脱水所得湿粉采取螺旋挤压处理。
31.在其中一个实施例中,所述挤压处理的条件的包括:挤压喂料速度为4kg/h~6kg/h,挤压温度为80℃~100℃,螺旋转速为100r/min~150r/min。
32.在某些实施方案中,本发明所述变性淀粉的制备方法中,其中步骤4)中干燥指将挤压处理后的湿粉在140℃~160℃温度条件下进行气流干燥。
33.在其中一个实施例中,经气流干燥处理后的湿粉含水量不大于13%。
34.在某些实施方案中,本发明所述变性淀粉的制备方法中,其中步骤5)中将步骤4)经气流干燥处理后物料粉碎过80~120目筛。
35.在某些实施方案中,本发明所述变性淀粉的制备方法中,其中步骤5)中干热处理为在100℃~150℃干热处理2h~5h。
36.本发明的另一方面,提供如上所述的制备方法制备得到的变性淀粉。
37.本发明的再一方面,提供如上所述的变性淀粉在制备调味料或食品中的应用;进一步地,所述食品为酸奶、果酱或蚝油。
38.与现有技术相比较,本发明具有如下有益效果:
39.本发明采用湿法工艺进行变性淀粉的制备,采用淀粉配置成淀粉乳,通过对淀粉乳进行高压均质处理后,再进行醚化反应、交联反应、脱水得湿粉,并将湿粉进行挤压处理、干燥后再进行干热处理。该制备方法综合了高压均质处理、挤压处理和干热处理等工序,可使制备得到的变性淀粉具备良好的增稠、凝胶稳定性等特性,可作为一种功能性食品添加剂广泛应用于酸奶、果酱、蚝油等食品或调味品中,提高了食品或调味品的保水性能和稳定性能,显著改善了产品品质,延长了产品的货架期。且单一变性淀粉产品即可满足应用需求,不需要与其他淀粉复配使用。同时,本发明的制备工艺方便操控,易实现规模化工业生产。
40.综合上述工序,本发明提供的变性淀粉的制备方法具有以下优点:
41.1.本发明通过特定工艺,即高压均质法处理淀粉乳,较好地改善了淀粉乳的粒径,从而对淀粉的结构进行修饰,最大限度保留了淀粉颗粒分子的完整性,同时克服了天然淀粉粘度大,醚化、交联反应不充分的缺点,在此基础上再进行挤压处理和干热处理等工序,由此采用本发明方法获得的变性淀粉的增稠、凝胶稳定性性能得以显著提高,改善了天然淀粉的结构和性质,将本发明变性淀粉应用于食品或调味品中,不仅可改善食品或调味品的增稠质地和爽滑口感,而且所获得的食品或调味品口感更加饱满厚重,显著地提升了产品品质。
42.2.本发明工艺后期通过对湿粉进行挤压、气流干燥与高温干热处理相结合,获得的蜡质玉米变性淀粉的复水性较好,生成的淀粉糊冷粘度较高。
43.3.利用本发明变性淀粉制作乳制品、调味料如蚝油、果酱、番茄酱等液态食品时,能够较好的延长食品保质期,货架期内产品易出现析水、分层等质量劣变现象得以显著改善。
附图说明
44.图1为实施例中制备变性淀粉的原理过程示意图。
具体实施方式
45.以下结合具体实施例对本发明的变性淀粉及其制备方法作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
46.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
47.本发明的术语“含水量”是指物料中包含的水分的质量百分比。
48.如无特别说明,本发明中提及的溶液的溶剂均为水。
49.可以理解地,为了更清楚地阐明本发明的技术方案,在制备方法中采用序号进行
各步骤的编号,但不应视为对本发明的技术方案的限制。
50.本发明提供一种变性淀粉的制备方法,包括如下步骤:
51.1)调制淀粉乳;
52.2)对1)中所述淀粉乳进行高压均质化;高压均质化的均质压力为60mpa~200mpa;
53.3)对2)高压均质化后的淀粉乳进行醚化反应和交联反应;
54.4)对3)所得产物进行水洗并脱水,制备湿粉;
55.5)将4)中所述湿粉挤压后干燥,并进行干热,得所述变形淀粉;
56.其中淀粉乳的调制是通过向天然淀粉中添加膨胀抑制剂、蒸馏水并混合搅拌而成。
57.传统工艺生产的变性淀粉产品增稠稳定性不足,导致在提高食物产品增稠质地和爽滑口感方面效果不佳。人们尝试着采用氧化淀粉和对淀粉颗粒进行超微粉碎的方式来提高爽滑口感和增稠质地,但氧化淀粉的后期增稠、凝胶稳定性不足以及超微粉碎带来的巨大能耗及产能不足,严重影响了方案的实际应用。
58.基于此,本发明提供的变性淀粉的制备方法,采用湿法工艺进行生产。首先采用淀粉配置成淀粉乳,然后通过对淀粉乳进行高压均质处理后,再进行醚化反应、交联反应,然后脱水得湿粉,并将湿粉进行挤压处理、干燥、粉碎过筛后,通过干热处理获得增稠、凝胶稳定性好的变性淀粉成品。如此可以较好地解决前述问题,且制备方法工艺简单、成本低。
59.进一步地,步骤1)为淀粉乳的制备过程,具体地,淀粉乳是指天然蜡质玉米淀粉的淀粉乳。
60.在其中一些示例中,调制淀粉乳是指混合蜡质玉米淀粉、膨胀抑制剂以及水,制备淀粉乳。
61.在其中一些示例中,膨胀抑制剂至少为无水硫酸钠、硫酸钠、氯化钠中的一种。
62.在其中一些示例中,膨胀抑制剂的添加比例为蜡质玉米淀粉质量的10%~20%。具体地,膨胀抑制剂的用量包括但不限于可以为蜡质玉米淀粉质量的如下质量百分比:10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%。作为优选地,膨胀抑制剂的用量为蜡质玉米淀粉质量的15%~20%。
63.在其中一些示例中,淀粉乳的浓度为20%~45%(w/w)。具体地,淀粉乳中蜡质玉米淀粉的质量浓度包括但不限于如下质量浓度(w/w):20%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、35%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、45%。
64.进一步地,步骤2)为高压均质化,具体地,高压均质化是指两步法高压均质处理过程。
65.在其中一些示例中,两步法高压均质处理的工艺为:第一步均质的压力为60mpa~80mpa,时间为10min~15min;第二步均质的压力为100mpa~200mpa,时间为20min~35min。
66.作为优选地,两步法高压均质处理的工艺为:第一步均质的压力为65mpa~75mpa,时间为12min~14min;第二步均质的压力为140mpa~160mpa,时间为25min~30min。
67.进一步地,步骤3)为醚化反应和交联反应过程。
68.在其中一些示例中,醚化反应是指将两步法高压均质处理后的淀粉乳的ph值调整至大于7,加入醚化试剂进行醚化处理。
69.在其中一些示例中,醚化处理的过程中,ph值调整至10~12,醚化试剂为环氧丙
烷,醚化处理的温度为30℃~50℃,时间为10h~20h。
70.具体地,醚化处理的过程中,ph值调整采用质量浓度为2%~5%的naoh进行。
71.作为优选地,醚化处理的过程中,ph值调整至11~12,醚化试剂为环氧丙烷,醚化处理的温度为40℃~50℃,时间为10h~20h。
72.在其中一些示例中,醚化处理的过程中,醚化试剂的用量为蜡质玉米淀粉质量的2%~10%。具体地,醚化试剂的用量包括但不限于为蜡质玉米淀粉质量的如下质量百分比:2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%。作为优选地,醚化试剂的用量为蜡质玉米淀粉质量的5%~10%。
73.在其中一些示例中,交联反应是指将醚化反应后的淀粉乳的ph值调整至大于7,加入交联剂进行交联处理。
74.在其中一些示例中,交联处理的过程中,ph值调整至10~12,交联剂为三偏磷酸钠和/或三氯氧磷,交联处理的时间为2h~8h。
75.具体地,交联处理的过程中,ph值调整采用质量浓度为2%~5%的naoh进行。
76.作为优选地,交联处理的过程中,ph值调整至11~12,交联剂为三偏磷酸钠和/或三氯氧磷,交联处理的时间为5h~8h。
77.在其中一些示例中,交联处理的过程中,交联剂的用量为蜡质玉米淀粉质量的0.01%~0.85%。具体地,交联剂的用量包括但不限于为蜡质玉米淀粉质量的如下质量百分比:0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.1%、0.12%、0.15%、0.2%、0.3%、0.5%、0.8%、0.085%。作为优选地,交联剂的用量为蜡质玉米淀粉质量的0.05%~0.1%。
78.进一步地,步骤4)为湿粉的制备过程。
79.在其中一些示例中,水洗是指将交联反应后的淀粉乳ph值小于7,然后再进行水洗。
80.具体地,将交联反应后的淀粉乳ph值调整至5~6,ph值调整可以采用质量浓度为6%~10%的稀硫酸进行。
81.在其中一些示例中,脱水所得湿粉的含水量为30%~50%。
82.进一步地,步骤5)为挤压、干燥以及干热处理过程。
83.在其中一些示例中,挤压处理是指对脱水所得湿粉采取螺旋挤压处理。
84.在其中一些示例中,挤压处理的条件的包括:挤压喂料速度为4kg/h~6kg/h,挤压温度为80℃~100℃,螺旋转速为100r/min~150r/min。
85.作为优选地,挤压处理的条件的包括:挤压喂料速度为5kg/h~6kg/h,挤压温度为90℃~100℃,螺旋转速为120r/min~150r/min。
86.在其中一些示例中,对挤压处理后的湿粉进行干燥是指采用气流干燥。具体地,将挤压处理后的湿粉在140℃~160℃温度条件下进行气流干燥。
87.作为优选地,将挤压处理后的湿粉在150℃~160℃温度条件下进行气流干燥。
88.在其中一些示例中,经气流干燥处理后的湿粉含水量不大于13%。
89.在其中一些示例中,进行干热处理之前,将经气流干燥处理后物料粉碎过80目~120目筛。
90.在其中一些示例中,干热处理的条件的包括:处理温度为100℃~150℃,处理时间
为2h~5h。
91.作为优选地,干热处理的条件的包括:处理温度为120℃~150℃,处理时间为3h~5h。
92.本发明还提供如上制备方法制备得到的变性淀粉。该变性淀粉增稠稳定性佳,且能够赋予食品或调味品爽滑口感和增稠质地。
93.本发明还提供如上变性淀粉在制备食品或调味品中的应用。具体地,食品包括但不限于:酸奶;调味品包括但不限于:果酱、蚝油。
94.以下为具体的实施例,如无特别说明,采用的原料均为市售。
95.实施例中制备变性淀粉的原理过程可如图1所示,淀粉乳在碱性条件下与醚化试剂环氧丙烷进行醚化反应,制备羟丙基淀粉;羟丙基淀粉与交联剂(三偏磷酸钠和/或三氯氧磷)进行交联反应,制备得到改性淀粉,羟丙基二淀粉磷酸酯。
96.实施例1
97.本实施例提供一种变性淀粉的制备方法,步骤如下:
98.(1)在投料罐中将5kg蜡质玉米淀粉、0.75kg无水硫酸钠加11.66kg水调制成淀粉乳,并搅拌均匀;将淀粉乳泵入高压均质机中第一次均质压力为70mpa,处理13min;第二次均质压力位150mpa,处理25min;
99.(2)将淀粉乳泵入反应罐中,在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为3%naoh,调节淀粉乳ph值至11.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为5%的环氧丙烷,在该ph值条件下升温至40℃,搅拌反应16h;
100.(3)在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为3%naoh,调节淀粉乳ph值至11.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为0.05%的交联剂三氯氧磷,在该ph值条件下,搅拌反应5h;
101.(4)在上述反应结束后以质量浓度为8%的稀硫酸调节ph值至5.50,用清水洗涤、脱水得湿粉,湿粉含水量为40%左右;将上述湿粉经挤压处理后进行气流干燥,干燥至水分≤13%,粉碎过100目筛,并在120℃干热处理3h后即得变性淀粉成品。其中,挤压喂料速度为5kg/h,挤压温度为90℃,螺旋转速为120r/min;气流干燥时进风口温度控制在150℃。
102.实施例2
103.本实施例提供一种变性淀粉的制备方法,步骤如下:
104.(1)在投料罐中将5kg蜡质玉米淀粉、1kg无水硫酸钠加6.11kg水调制成淀粉乳,并搅拌均匀;将淀粉乳泵入高压均质机中第一次均质压力为75mpa,处理14min;第二次均质压力位160mpa,处理30min;
105.(2)将淀粉乳泵入反应罐中,在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为5%naoh,调节淀粉乳ph值至12.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为10%的环氧丙烷,在该ph值条件下升温至50℃,搅拌反应16h;
106.(3)在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为5%naoh,调节淀粉乳ph值至12.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为0.10%的交联剂三偏磷酸钠,在该ph值条件下,搅拌反应8h;
107.(4)在上述反应结束后以质量浓度为10%的稀硫酸调节ph值至6.00,用清水洗涤、脱水得湿粉,湿粉含水量为45%左右;将上述湿粉经挤压处理后进行气流干燥,干燥至水分≤13%,粉碎过100目筛,并在150℃干热处理5h后即得变性淀粉成品。其中,挤压喂料速度为6kg/h,挤压温度为100℃,螺旋转速为150r/min;气流干燥时进风口温度控制在160℃。
108.实施例3
109.本实施例提供一种变性淀粉的制备方法,其步骤同实施例2,主要区别在于:干热的参数不同。
110.具体步骤如下:
111.(1)在投料罐中将5kg蜡质玉米淀粉、0.75kg无水硫酸钠加11.66kg水调制成淀粉乳,并搅拌均匀;将淀粉乳泵入高压均质机中第一次均质压力为70mpa,处理13min;第二次均质压力位150mpa,处理25min;
112.(2)将淀粉乳泵入反应罐中,在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为3%naoh,调节淀粉乳ph值至11.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为5%的环氧丙烷,在该ph值条件下升温至40℃,搅拌反应16h;
113.(3)在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为3%naoh,调节淀粉乳ph值至11.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为0.05%的交联剂三氯氧磷,在该ph值条件下,搅拌反应5h;
114.(4)在上述反应结束后以质量浓度为8%的稀硫酸调节ph值至5.50,用清水洗涤、脱水得湿粉,湿粉含水量为40%左右;将上述湿粉经挤压处理后进行气流干燥,干燥至水分≤13%,粉碎过100目筛,并在160℃干热处理1h后即得变性淀粉成品。其中,挤压喂料速度为5kg/h,挤压温度为90℃,螺旋转速为120r/min;气流干燥时进风口温度控制在150℃。
115.实施例4
116.本实施例提供一种变性淀粉的制备方法,其步骤同实施例2,主要区别在于:挤压的参数不同。
117.具体步骤如下:
118.(1)在投料罐中将5kg蜡质玉米淀粉、0.75kg无水硫酸钠加11.66kg水调制成淀粉乳,并搅拌均匀;将淀粉乳泵入高压均质机中第一次均质压力为70mpa,处理13min;第二次均质压力位150mpa,处理25min;
119.(2)将淀粉乳泵入反应罐中,在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为3%naoh,调节淀粉乳ph值至11.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为5%的环氧丙烷,在该ph值条件下升温至40℃,搅拌反应16h;
120.(3)在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为3%naoh,调节淀粉乳ph值至11.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为0.05%的交联剂三氯氧磷,在该ph值条件下,搅拌反应5h;
121.(4)在上述反应结束后以质量浓度为8%的稀硫酸调节ph值至5.50,用清水洗涤、脱水得湿粉,湿粉含水量为40%左右;将上述湿粉经挤压处理后进行气流干燥,干燥至水分≤13%,粉碎过100目筛,并在120℃干热处理3h后即得变性淀粉成品。其中,挤压喂料速度为3kg/h,挤压温度为110℃,螺旋转速为160r/min;气流干燥时进风口温度控制在150℃。
122.实施例5
123.本实施例提供一种变性淀粉的制备方法,其步骤同实施例2,主要区别在于:采用冷冻干燥替代气流干燥。
124.具体步骤如下:
125.(1)在投料罐中将5kg蜡质玉米淀粉、0.75kg无水硫酸钠加11.66kg水调制成淀粉乳,并搅拌均匀;将淀粉乳泵入高压均质机中第一次均质压力为70mpa,处理13min;第二次均质压力位150mpa,处理25min;
126.(2)将淀粉乳泵入反应罐中,在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为3%naoh,调节淀粉乳ph值至11.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为5%的环氧丙烷,在该ph值条件下升温至40℃,搅拌反应16h;
127.(3)在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为3%naoh,调节淀粉乳ph值至11.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为0.05%的交联剂三氯氧磷,在该ph值条件下,搅拌反应5h;
128.(4)在上述反应结束后以质量浓度为8%的稀硫酸调节ph值至5.50,用清水洗涤、脱水得湿粉,湿粉含水量为40%左右;将上述湿粉经挤压处理后进行冷冻干燥,干燥至水分≤13%,粉碎过100目筛,并在120℃干热处理3h后即得变性淀粉成品。其中,挤压喂料速度为5kg/h,挤压温度为90℃,螺旋转速为120r/min;气流干燥时进风口温度控制在150℃。
129.对比例1
130.本对比例提供一种变性淀粉的制备方法,其步骤同实施例1,主要区别在于:原料未采用两步高压均质化处理。
131.具体步骤如下:
132.(1)在投料罐中将5kg蜡质玉米淀粉、0.5kg无水硫酸钠加20kg水调制成淀粉乳,并搅拌均匀;
133.(2)将上述淀粉乳泵入反应罐中,在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为2%naoh,调节淀粉乳ph值至10.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为2%的环氧丙烷,在该ph值条件下升温至30℃,搅拌反应16h;
134.(3)在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为2%naoh,调节淀粉乳ph值至10.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为0.01%的交联剂三偏磷酸钠,在该ph值条件下,搅拌反应2h;
135.(4)在上述反应结束后以质量浓度为6%的稀硫酸调节ph值至5.00,用清水洗涤、脱水得湿粉,湿粉含水量为35%左右;将上述湿粉经挤压处理后进行气流干燥,干燥至水分≤13%,粉碎过100目筛,并在100℃干热处理2h后即得变性淀粉成品。其中,挤压喂料速度为4kg/h,挤压温度为80℃,螺旋转速为100r/min;气流干燥时进风口温度控制在140℃。
136.对比例2
137.本对比例提供一种变性淀粉的制备方法,其步骤同实施例3,主要区别在于:湿粉未进行挤压、干热处理。
138.具体步骤如下:
139.(1)在投料罐中将5kg蜡质玉米淀粉、1kg无水硫酸钠加6.11kg水调制成淀粉乳,并搅拌均匀;将淀粉乳泵入高压均质机中第一次均质压力为75mpa,处理14min;第二次均质压力位160mpa,处理30min;
140.(2)将淀粉乳泵入反应罐中,在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为5%naoh,调节淀粉乳ph值至12.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为10%的环氧丙烷,在该ph值条件下升温至50℃,搅拌反应16h;
141.(3)在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为5%naoh,调节淀粉乳ph值至12.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为0.10%的交联剂三偏磷酸钠,在该ph值条件下,搅拌反应8h;
142.(4)在上述反应结束后以质量浓度为10%的稀硫酸调节ph值至6.00,用清水洗涤、脱水得湿粉,湿粉含水量为45%左右;将上述湿粉进行气流干燥,干燥至水分≤13%,粉碎过100目筛,即得变性淀粉成品。其中,气流干燥时进风口温度控制在160℃。
143.对比例3
144.本对比例提供一种变性淀粉的制备方法,其步骤同实施例1,主要区别在于:原料仅进行一次高压均质处理。
145.具体步骤如下:
146.(1)在投料罐中将5kg蜡质玉米淀粉、0.5kg无水硫酸钠加20kg水调制成淀粉乳,并搅拌均匀;将淀粉乳泵入高压均质机中均质压力为65mpa,处理12min;
147.(2)将上述淀粉乳泵入反应罐中,在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为2%naoh,调节淀粉乳ph值至10.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为2%的环氧丙烷,在该ph值条件下升温至30℃,搅拌反应16h;
148.(3)在不断搅拌下向淀粉乳中加入质量浓度为2%naoh,调节淀粉乳ph值至10.00,加入蜡质玉米淀粉质量比例为0.01%的交联剂三偏磷酸钠,在该ph值条件下,搅拌反应2h;
149.(4)在上述反应结束后以质量浓度为6%的稀硫酸调节ph值至5.00,用清水洗涤、脱水得湿粉,湿粉含水量为35%左右;将上述湿粉经挤压处理后进行气流干燥,干燥至水分≤13%,粉碎过100目筛,并在100℃干热处理2h后即得变性淀粉成品。其中,挤压喂料速度为4kg/h,挤压温度为80℃,螺旋转速为100r/min;气流干燥时进风口温度控制在140℃。
150.实施例6理化性质测试
151.将实施例1~5和对比例1~3制备得到的蜡质玉米变性淀粉依次记录起始糊化温度、峰值粘度、崩解值、沉降积,测定方法及测试结果如下:
152.起始糊化温度:淀粉糊粘度开始上升的温度;起始糊化温度越低表明该产品越容易使用。
153.峰值粘度:淀粉糊的最高粘度值。
154.崩解值:表示淀粉糊的破裂强度,该破裂强度与淀粉糊耐加工性呈反比;崩解值为峰值粘度与淀粉糊在95℃保温30min后粘度值的差值。
155.沉降体积:表示淀粉的交联程度。
156.(1)brabender粘度曲线测定:准确称取6.00g(干基)淀粉(实施例1~6和对比例1~4制备)样品置于brabender粘度仪的回转杯中,加入一定量去离子水,使淀粉乳的质量分数为6%(w/w),设置扭矩为350cmg,回转杯的转速为250r/min。淀粉乳以1.5℃/min速度升温,从30℃开始升温至95℃,然后保温30min,再以1.5℃/min的速度以95℃降温至50℃,保温30min。
157.(2)糊化温度的测定:brabender粘度曲线中的起糊温度。
158.brabender粘度仪连续记录所有过程中淀粉粘度的变化,得到brabender粘度曲线,并记录其峰值粘度,峰值粘度见表1。
159.(3)崩解值的测定:brabender粘度曲线中峰值粘度与95℃保温30min后的粘度差值。
160.(4)沉降积的测定:将淀粉样品配成2%(w/w)的淀粉乳,置于82℃~85℃的水浴中,稍加搅拌,保温2min,取出冷却至室温,取两支带刻度离心管,分别加入上述得到的糊液10ml,于离心机中4000r/min离心2min,取出离心管,将上层清液倒入另一支同样体积的离心管中,读取其体积,用下式计算沉降积:沉降体积=10-v
161.式中:v-清液的体积,ml
162.测试结果如下表1所示。
163.表1蜡质玉米变性淀粉理化参数对比
[0164][0165]
由表1可以看出,采用本发明方法(实施例1~实施例5)所制备的变性淀粉成品起始糊化温度均低于采用对比例方法(对比例1~对比例3)所制备的变性淀粉成品。并且实施例1~实施例5变性淀粉的峰值粘度、崩解值和沉降体积较对比例1~对比例3具有显著的优势。
[0166]
实施例7酸奶中的应用
[0167]
(1)感官评价
[0168]
根据表2中感官评价得分标准,根据酸奶的色泽、组织体态、气味和口感等进行综合评分,选取20人组成鉴评小组对样品进行感官评价。分别添加实施例1~5和对比例1~3变性淀粉样品制得不同组别酸奶,按照未知顺序将所制得的酸奶样品提供给评价员,进行客观评价,统计各评价员分数,并将分数进行平均后列于下表3中。
[0169]
表2酸奶感官评定标准
[0170][0171]
表3酸奶感官评价结果
[0172]
组别色泽组织体态气味口感实施例14.84.64.74.8
实施例24.94.84.84.9实施例34.84.74.74.8实施例44.94.74.74.9实施例54.84.64.64.8对比例14.54.64.64.3对比例24.44.54.54.3对比例34.64.64.74.5
[0173]
(2)储存稳定性
[0174]
酸奶的持水力测定:酸奶样品均在4℃保存18h,并在室温下平衡2h后进行酸奶样品持水力的测定。称取酸奶样品10g左右,于离心管中称重,离心管质量记为m1,加入酸奶后质量记为m2,室温下5000rpm离心30min,弃去上清液,离心管倒置10min后立即称重,质量为m3,计算持水力。
[0175]
持水力(%)=(m
3-m1/m
2-m1)*100%
[0176]
测试结果如下表4所示。
[0177]
表4酸奶储存期粘度稳定性及持水力
[0178][0179]
表中数据显示结合高压均质前处理和挤压、干热后处理,能显著提高酸奶产品的持水力,货架期内不易出现析水、分层等现象,说明经处理后,淀粉颗粒能在稳定耐加工的情况下充分的膨胀吸水,并与蛋白形成稳固三维网络结构,有助于酸奶感官品质的整体提高。
[0180]
实施例8蚝油中的应用
[0181]
取黄原胶、精盐、白砂糖等基础配料,分别添加实施例1~5和对比例1~3变性淀粉样品制得不同组别蚝油,按照未知顺序将所制得的蚝油样品提供给评价员,进行客观评价(评定标准见表5),统计各评价员分数,并将分数进行平均后列于下表6中。
[0182]
表5蚝油感官评定标准
[0183][0184]
表6蚝油感官评价结果
[0185]
组别色泽组织体态气味口感实施例14.54.84.94.9实施例24.64.84.94.9实施例34.64.84.84.9实施例44.84.84.94.9实施例54.64.84.94.9对比例14.24.44.54.3对比例24.14.54.54.5对比例34.44.54.64.6
[0186]
比较各种变性淀粉的稳定性,通过测试以不同变性淀粉制备的蚝油产品开始析水的冻融次数、热稳定性来进行分析。
[0187]
冻融稳定性:将不同组别淀粉添加量为6%煮制好的蚝油放入-10℃~-12℃的冰箱内12h,取出自然解冻,再冷冻。如此反复,直至蚝油开始析水为止,比较冻融耐受的稳定性,冻融次数越多,蚝油冻融稳定性越好。
[0188]
热稳定性:通过测量模型的粘度变化来分析蚝油的粘度稳定性。将不同组别淀粉添加量为6%煮制好的蚝油在121℃下杀菌60min,将杀菌后的粘度与杀菌前的粘度相比作为热稳定性的指标,比率越大,蚝油体态热稳定性越好。
[0189]
测试结果如下表7所示。
[0190]
表7蚝油体态稳定性
[0191][0192]
由试验结果可看出,实施例1~5比对比例1~3总体冻融稳定性要高,产品的稳定性也要好。热稳定性对蚝油货架期稳定性也有着至关重要的影响,表中数据显示,实施例2的热稳定性也是最好的。蚝油变质主要有变稀分层、沉淀分层和起凝胶,变稀分层主要是淀粉胶体结构承受不了高强剪切力,裂解变稀;沉淀分层主要是由于淀粉分子中引进的化学键作用力不能阻挡淀粉氢键作用力而发生相互集结凝沉;直链淀粉含量过高的原淀粉,如变性程度不够,就会发生凝胶现象。经处理后实施例1、实施例2的变性淀粉能显著提高蚝油产品的冻融稳定性和高温稳定性,这说明该处理方法对目前化学变性淀粉性质改良有着更好的促进作用。
[0193]
实施例9果酱中的应用
[0194]
为进一步验证本发明制得的变性淀粉用于果酱等酱料产品的应用效果,取果肉、白砂糖、水等基础配料,分别添加实施例1~5和对比例1~3制得的羟丙基二淀粉磷酸酯变性淀粉样品进行对比试验,在果酱生产中添加4.5%上述变性淀粉,然后对制得的果酱产品进行性能统计。按照未知顺序将所制得的果酱样品提供给评价员,进行客观评价,统计各评价员分数(评定标准见表8),并将分数进行平均后列于下表9中。
[0195]
表8果酱感官评定标准
[0196][0197]
表9果酱感官评价结果
[0198]
组别亮度组织体态流动性香气口感实施例14.54.74.84.94.9实施例24.64.84.94.84.9实施例34.64.74.94.94.9实施例44.74.84.94.94.9实施例54.64.64.84.94.9对比例14.34.54.04.64.4对比例24.44.44.24.64.5对比例34.54.64.14.64.6
[0199]
结果表明,添加本发明羟丙基二淀粉磷酸酯的果酱制品体态、亮度和流动性要明显优于对比例。
[0200]
综上所述,在常规湿法羟丙基二淀粉磷酸酯制备工艺的基础上,结合两步法高压均质前处理和湿粉的挤压、干热后处理,能明显降低变性淀粉糊化温度和崩解值,改善淀粉的应用性能,以该淀粉所制备的酸奶、蚝油、果酱等制品具有较好的感官性能及产品稳定性。
[0201]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0202]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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