[發(fā)明專利]一種酶促輔助擠壓制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910268746.3
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN110004195B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李洪巖;王靜;孫寶國;溫洋洋;雷寧宇;閆舒
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工商大學
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/04;C08B31/04
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 時旭丹;張仕婷

一種酶促輔助擠壓制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，屬于食品配料開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用雙螺桿擠壓機作為連續(xù)化酶促、酯化反應器，以玉米淀粉為原料，加入酯化劑、催化劑，由擠壓機進水口輸入α?淀粉酶液，經(jīng)擠壓、冷卻、粉碎制得。本發(fā)明生產(chǎn)的辛烯基琥珀酸淀粉酯具有反應效率和產(chǎn)率高、均一性好、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)勢。本發(fā)明制備的辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度高，同時因適度水解淀粉，降低了天然玉米淀粉的分子量，可有效提高乳液的乳化穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種酶促輔助擠壓制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，屬于食品配料開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

辛烯基琥珀酸淀粉酯是由淀粉和辛烯基琥珀酸酐（OSA）在弱堿條件下合成的一種酯化改性淀粉，商品名為純膠。它由于同時引入了親水性和疏水性基團，具有兩親性，常被用作增稠劑、乳化劑、微膠囊壁材，可用于低脂冰淇淋、烘烤食品、奶制品中。

目前，OSA淀粉酯的制備方法主要有水相法、有機相法、干法等，其中水相法最為常用。然而水相法成本高，且產(chǎn)生大量廢水，對環(huán)境造成污染。因此，在當前環(huán)保節(jié)約型社會生產(chǎn)環(huán)境下，干法制備OSA淀粉酯的優(yōu)勢凸顯出來。擠壓技術(shù)是應用在干法制備變性淀粉中的一項重要技術(shù)，它是以集輸送、混合、加熱、加壓和剪切等多項單元操作于一體的擠壓機作為反應器，進行淀粉的熱化學變性技術(shù)。該法制備OSA酯化淀粉，工藝簡單，反應效率高，無“三廢”產(chǎn)生，成本低。傳統(tǒng)的擠壓法生產(chǎn)酯化淀粉，利用擠壓機螺桿的高剪切力和高溫環(huán)境促使淀粉酯化變性的同時，可以實現(xiàn)淀粉糊化，從而提高反應效率。

酶促輔助的擠壓技術(shù)，是在淀粉或淀粉基谷物擠壓過程中，加入耐熱α-淀粉酶，可一步實現(xiàn)淀粉的糊化和（部分）液化，已被應用于黃酒、白酒、淀粉糖等產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝中，但其在變性淀粉的干法制備工藝中還未被應用。此外，普通的酶促輔助擠壓技術(shù)大都將谷物粉或淀粉直接與α-淀粉酶混合后直接進料擠壓，而擠壓法制備OSA淀粉為堿性條件，所以普通的物料預混合方式不適宜α-淀粉酶酶促輔助的擠壓技術(shù)，因此，由進水口將α-淀粉酶液單獨泵入可最大化地發(fā)揮其酶促輔助作用。

本發(fā)明將酶促輔助的擠壓技術(shù)應用于辛烯基琥珀酸酯化淀粉的制備，旨在進一步提高酯化淀粉取代率，同時通過降低淀粉分子量，增強其乳化效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述不足之處，提供一種酶促輔助擠壓制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，它可提高傳統(tǒng)干法制備酯化淀粉的取代度，同時通過可控化適度水解淀粉分子量，使制得的酯化淀粉親水性更好，冷水可溶，從而進一步提高其乳化性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案，一種酶促輔助擠壓制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，以玉米淀粉為原料，加入辛烯基琥珀酸酐、氫氧化鈉預混合，控制擠壓條件并由蠕動泵經(jīng)擠壓機進水口輸送α-淀粉酶液，經(jīng)擠壓、干燥、冷卻、粉碎而制得。

具體步驟如下：

（1）物料準備：以質(zhì)量百分計，玉米淀粉100%計，取辛烯基琥珀酸酐2%-3%和氫氧化鈉0.01%~0.03%；

（2）物料混合：將步驟（1）所列氫氧化鈉溶于蒸餾水后，分別加入辛烯基琥珀酸酐和玉米淀粉，混合均勻，放置于室溫中平衡2-4h；

（3）α-淀粉酶液的制備：將耐熱α-淀粉酶溶于蒸餾水中，耐熱α-淀粉酶液的用量為0.8-1.2Kg/t玉米淀粉，得到α-淀粉酶液；

（4）擠壓控制：將步驟（2）中混合均勻的原料通過雙螺桿擠壓機擠壓處理；所使用的雙螺桿擠壓機的四段套筒溫度分別為50-60℃、60-80℃、70-90℃和80-120℃，螺桿轉(zhuǎn)速為50-150 rpm；步驟（3）配置所得α-淀粉酶液通過雙螺桿擠壓機的進水口進液，進液速率為30-150mL/h，經(jīng)擠壓過程完成淀粉水解和酯化反應；

（5）干燥和粉碎：將步驟（4）所得擠出物放進烘箱中，于40℃下烘干，冷卻后用粉碎機粉碎，過100目篩后置于密封袋中保存。