CN101971945B - 酶解与微波技术复合制备改性玉米粉的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于玉米粉加工技术领域，具体涉及一种利用酶解与微波技术制备改性玉米粉的方法。其是选择普通玉米粉，加水调浆并搅拌均匀后，加入中性蛋白酶酶进行酶解，将酶解后的玉米浆置于微波场中进行物性修饰，处理结束后经烘干、粉碎得到改性玉米粉。本发明的方法由于酶解时间只需要2～6h，大大缩短了产品的生产周期；玉米粉经过中性蛋白酶酶解，提高了玉米粉中蛋白质的消化率，并增强了玉米面团的粘度和拉伸性能，所述的加工方法是在常压条件下对玉米粉进行物性修饰，具有设备简单，有利于工业化生产的优良效果，达到提升玉米粉的食用品质和加工品质，改善玉米食品的口感和提高玉米蛋白的消化率的目的。

Description

酶解与微波技术复合制备改性玉米粉的方法
技术领域
本发明属于玉米粉加工技术领域，具体涉及一种利用酶解与微波技术复合制备改性玉米粉的方法。
技术背景
目前，国内外对玉米粉改性的方法大体可分为3种：酶法改性、螺杆挤压改性和生物发酵改性。
酶法改性玉米粉是使用淀粉酶和蛋白酶对玉米粉中的淀粉和蛋白质进行物性修饰。使用的淀粉酶为淀粉酶、普鲁兰酶、葡萄糖氧化酶等；使用的蛋白酶有中性蛋白酶、碱性蛋白酶、复合蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等。但是，单纯的使用酶对玉米粉进行改性，不能达到很好的效果。
螺杆挤压法是工业上常用的改性玉米粉，生产膨化玉米粉的一种方法。物料在挤压机螺杆的推动下，曲折前进，经过压缩、混合，在摩擦力和推进力的作用下受压变热。当腔体内的温度达到160～180℃、压力达到10kg/cm2时，玉米中积蓄大量的能量，随着压力降低的巨大能量释放，使物料中的水分迅速蒸发，糊化淀粉的体积也随之膨胀。经螺杆挤压膨化后，淀粉被充分糊化，水溶性得到很大提高，便于人体的消化和吸收，同时也有助于玉米粉加工性能的提高。但这种方法的能量损失巨大，绝大多数能量都消耗在了克服摩擦做工和噪音的产生。
生物发酵法改性玉米粉主要是利用有乳酸菌的发酵作用。谷物发酵食品作为传统食品在非洲的西南和亚洲东南部被长期的食用。人们利用以乳酸发酵为主的混合发酵提高谷物作物食品的口味、保质期、食品的质地和营养价值等。目前市场上的玉米粉为传统发酵工艺的自然发酵，这就使玉米粉中的蛋白质和其他许多营养成分在浸泡、发酵和湿磨的过程中流失，造成玉米面粉中只剩淀粉而缺乏营养。而自然发酵，微生物混杂，质量难以保证，发酵过程中易污染致病性微生物，易产生外毒素，危害消费者的身体健康。而且自然发酵不能彻底解决玉米粉凝胶的黏弹性和食用品质。
微波学是根据电磁场和电磁波理论、凝聚态物理理论、等离子体物理理论、电介质物理理论、物质结构理论和化学原理，利用现代微波技术来研究物质在微波场作用下的化学和物理行为的一门科学，已成为目前迅速发展的前沿科学之一。微波技术由于其具有节约能源、简化操作程序、提高反应速率和降低化学反应所产生的废弃物对环境造成危害等优点，已经广泛应用于食品、化工等领域。目前，微波技术在食品加工中的作用与优势已被越来越多的学者所认同，国内外学者单独对微波法蛋白物性修饰和微波法淀粉物性修饰已经进行了较深入的研究，以淀粉改性来说，已有报道利用微波技术进行淀粉的膨化、抗性淀粉的制备以及酯化淀粉的合成。但关于使用微波法对玉米粉进行物性修饰的研究未见报道。
本发明利用酶解与微波技术复合改性玉米粉，在微波场中对经中性蛋白酶酶解后的玉米粉进行物性修饰，通过提高玉米粉的粘度、拉伸性能、糊化性能以及玉米蛋白的消化率，进而提升玉米粉的食用品质和加工品质。在提高玉米粉营养价值的同时为促进玉米粉深加工产业的发展提供必要的技术基础和理论依据。
发明内容
本发明提供一种酶解与微波技术复合制备改性玉米粉的方法，通过酶法与微波技术复合修饰玉米粉的物性，达到提升玉米粉的食用品质和加工品质，改善玉米食品的口感和提高玉米蛋白的消化率的目的。
一种酶解与微波技术复合改性玉米粉的制备方法，其是选择普通玉米粉，加水调浆并搅拌均匀后，加入酶进行酶解，将酶解后的玉米浆置于微波场中进行物性修饰，处理结束后经烘干、粉碎得到改性玉米粉。其详细的步骤如下：
1、选料：选择蛋白质含量不低于8％，粒度不低于90目的普通玉米粉；
2、玉米粉调浆工序：在玉米粉中加入水，使含水量达到50～65％质量分数，然后在50～60℃条件下搅拌10～30min，使玉米浆达到均匀状态；
3、玉米粉酶解工序：按干玉米粉质量的0.1～0.5％添加中性蛋白酶，通过搅拌将中性蛋白酶均匀的混合到玉米浆中，在50～60℃温度条件下酶解2～6h；
4、微波改性工序：将酶解后的玉米浆放入微波场中，在微波功率为4000～6000w的条件下，加热5～10min；
5、玉米粉烘干：在110℃～120℃条件下将玉米浆烘干至含水量8～10％质量分数，然后将温度降至常温；
6、玉米粉粉碎：将玉米粉粉碎，并使粉碎过程中的温度控制在70℃以下，粉碎的粒度为110～150目，从而得到改性玉米粉。
本发明与传统的玉米粉改性技术相比，具有以下的的优点：酶解时间只需要2～6h，大大缩短了产品的生产周期；玉米粉经过中性蛋白酶酶解，提高了玉米粉中蛋白质的消化率，并增强了玉米面团的粘度和拉伸性能；微波加热具有加热迅速、加热均匀、节能高效和可实现自动化控制的优点；本专利所述加工方法在常压条件下对玉米粉进行物性修饰，设备简单，有利于工业化生产。
具体实施方式
实施例1：
1、玉米粉调浆工序：在选料后的玉米粉中加入水，使含水量达到65％质量分数，在60℃条件下搅拌20min，使玉米浆达到均匀状态；
2、玉米粉酶解工序：按干玉米粉质量的0.2％添加中性蛋白酶，通过搅拌将中性蛋白酶均匀的混合到玉米浆中，在60℃温度条件下酶解3h。
3、微波改性工序：将酶解后的玉米浆放入微波场中，在微波功率为6000w的条件下，加热6min。
4、玉米粉烘干：在110℃条件下将玉米粉烘干，使含水量达到8％质量分数为止，然后将温度降至常温；
5、玉米粉粉碎：将玉米粉粉碎，并保持粉碎的过程中温度控制在65℃，粉碎的粒度为110～150目，从而得到改性玉米粉。
6、成品物性检测：这里所说的玉米粉物性检测指的是将改性后的玉米粉加水制成面团，使用物性测定仪对玉米面团进行黏度、延展性和延展距离的测定。
和面机：法国肖邦技术公司
TA.XT plus物性测定仪：英国Stable Micro System公司
面团黏度测定探头的选择：选用A/DSC物性测定探头测定玉米面团的黏度。
面团延展性和延展距离测定探头的选择：综合考虑到玉米面团的性质和试验的可行性，选择HDP/TPB探头测定玉米面团的延展性和延展距离。
通过本发明的技术操作进一步提升了玉米粉的加工性能，玉米面团的黏度和延展性都得到了大幅度提升。酶解与微波技术复合改性玉米粉面团黏度为74.368g，延展性为578.365g，延展距离为31.551mm，在面团延展性上超过了小麦粉，面团黏度上接近于小麦粉，面团延展距离略逊于小麦粉。结果见表1。
表1：不同种类粉制成面团的物性对比数据
  粉种类   面团粘度(g)  面团延展性(g)   面团延展距离(mm)
  普通玉米粉   9.071  59.511   5.684
  微波-酶法修饰玉米粉   74.368  578.365   31.551
  普通小麦粉   74.481  489.431   48.975

Claims (5)

1.一种酶解与微波技术复合制备改性玉米粉的方法，其步骤为：选择普通玉米粉，加水调浆并搅拌均匀后，按干玉米粉质量的0.1～0.5％添加中性蛋白酶，通过搅拌将中性蛋白酶均匀的混合到玉米浆中，在50～60℃温度条件下酶解2～6h；将酶解后的玉米浆放入微波场中，在微波功率为4000～6000w的条件下，加热5～10min；处理结束后经烘干、粉碎得到改性玉米粉。
2.如权利要求1所述的一种酶解与微波技术复合制备改性玉米粉的方法，其特征在于：所选择的普通玉米粉，其蛋白质含量不低于8％质量分数，粒度不低于90目。
3.如权利要求1所述的一种酶解与微波技术复合制备改性玉米粉的方法，其特征在于：加水调浆并搅拌均匀是在玉米粉中加入水，含水量达到50～65％质量分数，在50～60℃条件下搅拌10～30min，使玉米浆达到均匀状态。
4.如权利要求1所述的一种酶解与微波技术复合制备改性玉米粉的方法，其特征在于：是在110℃～120℃条件下将玉米浆烘干至含水量8～10％质量分数，然后将温度降至常温。
5.如权利要求1所述的一种酶解与微波技术复合制备改性玉米粉的方法，其特征在于：玉米粉粉碎过程中的温度控制在70℃以下，粉碎的粒度为110～150目。
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