[發(fā)明專利]一種物理改性淀粉及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010550759.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN111499930A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 別平平;暨偉文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市國農(nóng)淀粉有限公司
• 主分類號(hào): C08L3/02
• 分類號(hào): C08L3/02;C08L5/00;C08L99/00;C08K3/22;C08J3/00;A23L29/30;A23L29/212
• 代理公司: 佛山市明高知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44701
• 代理人: 嚴(yán)泉玉

本發(fā)明涉及一種物理改性淀粉的制備方法，其特征在于：采用淀粉與纖維質(zhì)量比按99:1與80:20范圍內(nèi)混合均勻，粉體質(zhì)量百分比為0.05％～0.5％的堿金屬鹽配制成5％水溶液，堿金屬水溶液噴霧加入粉體中，靜置平衡，干燥粉碎過篩，在100℃～150℃熱風(fēng)氣流下處理1～5小時(shí)得成品。該物理改性淀粉及其制備方法通過高溫處理改變淀粉分子結(jié)構(gòu)、改善淀粉的流變性質(zhì)，使淀粉的耐加工性能達(dá)到了化學(xué)改性淀粉相同的水平，并滿足食品體系的應(yīng)用，可在所有食品環(huán)境體系中代替化學(xué)改性淀粉起到增稠保水作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及食用變性淀粉技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種物理改性淀粉及其制備方法。

背景技術(shù)

淀粉作為一種天然的高分子化合物，因其具有產(chǎn)量大，價(jià)格低廉、對(duì)環(huán)境無害等優(yōu)點(diǎn)，成為一種被廣泛使用在食品、紡織、化工、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域的綠色原材料。但原淀粉普遍具有易老化、糊液不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，導(dǎo)致使用受到了極大的局限性。為改善淀粉的性能以及擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，通常采取在淀粉固有特性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行化學(xué)方法的處理，接上某些化學(xué)基團(tuán)，從而改變淀粉的天然性質(zhì)，增加功能性，使其更適合于某一些特定方面的應(yīng)用要求。但隨著生活水平的提高，人們?cè)絹碓阶⒅厥称返陌踩托l(wèi)生問題，選擇配料表中食品添加劑含量少的產(chǎn)品將成為一種趨勢(shì)。因此如何在不采用化學(xué)改性方式，無需在淀粉分子結(jié)構(gòu)上增加化學(xué)基團(tuán)的基礎(chǔ)上使其具備化學(xué)改性淀粉的功能特性，是使淀粉同時(shí)具備功能性和安全性的重要基礎(chǔ)。

目前國內(nèi)外不少相關(guān)學(xué)者都在致力于研究物理改性對(duì)淀粉性能影響的研究。通過機(jī)械作用來改善淀粉的物理化學(xué)性能已取得一些成效，黃祖強(qiáng)等在“玉米淀粉的機(jī)械效果分析”(黃祖強(qiáng)，胡華宇，童張法等.玉米淀粉的機(jī)械效果分析[J].化學(xué)工程，2006,34(10)：51～54)中采用玉米淀粉為原料，攪拌球磨機(jī)對(duì)其進(jìn)行活化，并對(duì)機(jī)械活化對(duì)玉米淀粉溶解度、凍融穩(wěn)定性、結(jié)晶結(jié)構(gòu)、表觀粘度等影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，攪拌球磨機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械活化使玉米淀粉結(jié)晶度降低，結(jié)晶結(jié)構(gòu)受到破壞，3h內(nèi)使玉米淀粉由多晶態(tài)轉(zhuǎn)變成非晶態(tài)，機(jī)械活化使玉米淀粉糊化溫度降低，冷水溶解度提高，表觀粘度下降，玉米淀粉糊的剪切稀化現(xiàn)象也有所降低。汪樹生等“濕熱處理對(duì)玉米淀粉慢消化組分的影響”(汪樹生，高楠楠，蘇玉春等.濕熱處理對(duì)玉米淀粉慢消化組分的影響[J].糧食與飼料工業(yè)，2012(12)：106～109)中通過對(duì)玉米淀粉進(jìn)行處理，研究了處理?xiàng)l件對(duì)其慢消化組分含量的影響，結(jié)果表明：濕熱處理過程中的溫度、初始含水量和處理時(shí)間對(duì)玉米淀粉慢消化組分的形成均有明顯的作用，影響的大小依次為：處理溫度、處理時(shí)間、初始含水量。Gunaratne等在“濕熱處理對(duì)根類淀粉的結(jié)構(gòu)和物化性之道影響”(A Gunaratne,R Hoover.Effect of heat～moisturetreatment on the structure and physicochemical properties of tuber and rootstarches[J].Carbohydrate Polymers.2002,49(4):425～437)中采用濕熱法處理各項(xiàng)淀粉，探索其對(duì)淀粉、結(jié)晶度、分子量、凝膠化線性等各項(xiàng)性能的影響，結(jié)果表明：濕熱處理過程使部分淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，在無定形區(qū)分子鏈出現(xiàn)斷裂、凝膠化溫度升高。Chiu等人在“熱抑制非預(yù)糊化淀粉及面粉的制備”(Chiu,C.W.；Schiemeyer,E.；Thomas,D.J.etc.Thermally inhibited non～pregelatinized granular starches and floursand process for their preparation.U.S.Patent 5932017,1999)研究中發(fā)現(xiàn)，在120～180℃之間用干熱處理淀粉6～20h，會(huì)使得淀粉糊化后的粘度增加，且降落值減少。Chung等人在“少量黃原膠的加入對(duì)交聯(lián)米淀粉與磷酸鹽在干熱情況下性能的影響”(Chung,Hyun～Jung.Effect of minor addition of xanthan on crosslinking of rice starches bydry heating with phosphate salts[J].Journal of Applied Polymer Science,2007(105):2280～2286.)中將45℃烘干至水分含量10％以下的黃原膠與蠟質(zhì)大米淀粉和非蠟質(zhì)大米淀粉的混合物在130℃條件下干熱2h，發(fā)現(xiàn)蠟質(zhì)大米淀粉比非蠟質(zhì)大米淀粉更易在干熱條件下變性，且經(jīng)黃原膠干熱處理后其糊化焓下降，相變初溫升高。總言之，雖然傳統(tǒng)的熱處理方法適用于所有類型的淀粉，但是每種類型的淀粉所需的條件變化很大。例如蠟質(zhì)淀粉通常需要高溫、長時(shí)間反應(yīng)和初始高pH值來進(jìn)行抑制反應(yīng)。此種方式會(huì)導(dǎo)致淀粉產(chǎn)品的著色，與未經(jīng)處理的原淀粉相比，處理過后的淀粉白度會(huì)明顯降低，這是傳統(tǒng)熱處理的高溫、長反應(yīng)時(shí)間和初始高pH值共同作用所致。同時(shí)傳統(tǒng)熱處理?xiàng)l件獲得的淀粉在酸、堿、剪切條件下往往顯示出粘度不穩(wěn)定行為，在酸性情況下，這種淀粉通常會(huì)隨時(shí)間降解，這對(duì)于食品保質(zhì)期、產(chǎn)品外觀、質(zhì)量和客戶認(rèn)可度都有很大影響。另外，在蒸煮過程和同時(shí)施加剪切力的情況下，淀粉顆粒會(huì)嚴(yán)重破碎，進(jìn)而導(dǎo)致粘度的降低。