CN102030833B

CN102030833B - 一种天然油与淀粉酯化的淀粉酯的制备方法与应用

Info

Publication number: CN102030833B
Application number: CN2010105611959A
Authority: CN
Inventors: 张燕萍; 胡亚楠
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: CN102030833A

Abstract

一种天然油与淀粉酯化的淀粉酯的制备方法与应用，属于变性淀粉技术领域。本发明以淀粉为原料，天然油为酯化剂，用微波与高温加热结合的干法工艺对淀粉进行酸解和酯化改性，制备低取代度的天然油与淀粉酯化的淀粉脂产品。由于疏水性有机碳链的引入，淀粉具备了亲油和亲水的双亲性质，因而具有了一定的乳化性。产品淀粉脂在食品工业中能用作稳定剂、乳化剂、凝胶剂、脂肪替代品、微胶囊壁材等，可应用于诸如人造奶油、色拉调味料、焙烤食品、奶制品、冷冻食品等。本发明的优点是采用微波与高温加热结合的干法工艺制备酯化淀粉，反应过程工艺简单，易于实施，环境污染小，加工时间较短，产品性能优良。

Description

一种天然油与淀粉酯化的淀粉酯的制备方法与应用

技术领域

一种天然油与淀粉酯化的淀粉酯的制备方法与应用，属于变性淀粉技术领域。

背景技术

以微波加干法生产天然油与淀粉酯化的淀粉酯的原理解释为：在微波的作用下，天然油会水解，游离脂肪酸的含量增大，在高温的条件下，原淀粉与脂肪酸在酸性催化剂的催化作用下发生直接费歇尔酯化反应。酸在此反应中既是酯化反应的催化剂，又可将淀粉降解，导致淀粉分子链变短，支链淀粉的分支结构被破坏，反应空间障碍减小，增加脂肪酸与淀粉的酯化反应机会。

在国外，有关脂肪酸淀粉酯的研究工作进行得比较多，虽然混合油的研究很少。早在二十世纪四十年代，Mullen等人就开始了硬脂酸淀粉酯的研究工作，但国内研究的还比较少。目前国内属于湿法工艺的主要有程发等人采用水媒法制得的硬脂酸淀粉酯，此工艺主要缺点是产生大量废水，对环境造成污染；属于干法工艺的有徐爱国采用的高温法，此工艺主要缺点是需要消耗大量热能，且反应时间较长；还有史巧玲采用的微波法，此方法酯化剂与淀粉混合不是很均匀，长时间微波处理易造成局部反应，影响产品质量；还有刘凤茹等采用的挤压法；以上方法得到的取代度都偏低，反应效率也不高。

微波处理技术是应用在变性淀粉生产中的一项新技术,但它以处理时间短、处理效果显著而很快受到重视，但是长时间的微波处理容易造成受热不均匀，影响产品质量。高温加热技术是应用在变性淀粉生产中的一项重要技术，但是因其需要过长的时间（4h）而消耗大量热能。现在将这两种方法结合使用则扬长避短，得到了加热时间较短（1.5~2h）产品质量优良的效果。微波处理是该加工技术中的关键步骤，微波处理省略了对原混合料蒸干水分然后再高温处理的时间，并且微波处理后天然油脂中脂肪酸甘油酯被水解，游离脂肪酸增多，对提高取代度和反应效率至关重要。采用微波与高温加热结合的干法工艺生产出的淀粉酯产品质量优良、反应效率高（90%以上）。

发明内容

本发明的目的是提供一种用微波与高温加热结合的干法工艺来制备一种具有疏水性的淀粉酯的方法。

本发明的技术方案：一种淀粉脂的制备方法，以淀粉为原料，天然油为酯化剂，用微波与高温加热结合的干法工艺制备淀粉酯，工艺为：按重量计：

（1）配置反应物：取3-6份天然油置于30-50份50-65℃的热水中，加入90-110份干淀粉，按每100g干淀粉加入0.003-0.005mol催化剂，在搅拌机中充分混匀。

（2）微波处理：将步骤（1）所得混匀后的反应物放入800w微波炉，按10-20s间隔微波处理5-7min，取出后搅拌均匀。

（3）干法反应：将步骤（2）所得反应物放入烘箱内，调节温度130-150℃，烘烤1.5-2h；将烘烤后的反应物取出，冷却后置入粉碎机粉碎，即得用天然油与淀粉酯化的淀粉酯产品。

所述催化剂为盐酸或醋酸。

所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉或薯类淀粉。

所述天然油为猪油、玉米油、大豆油、棕榈油、菜籽油或葵花子油。

本发明制备的淀粉酯由于引入了具有疏水性的脂肪酸，从而具有了亲水和亲油的双亲性质，在食品工业中能用作稳定剂、乳化剂、凝胶剂、脂肪替代品、微胶囊壁材等，还可应用于诸如人造奶油、色拉调味料、焙烤食品、奶制品等食品、冷冻食品等领域。

所述微波炉选用可调功率型，烘箱选用可调高温的烘箱。

本发明的有益效果：本发明得到的淀粉酯与原淀粉相比，溶解性有较大提高，粘度显著降低，具有了一定的乳化性，良好的冻融稳定性和糊化性能。本发明使用热水作为酯化剂的溶剂，均质后，可以与淀粉充分混合，在之后的微波处理中，水分会挥发，不会对以后的高温处理造成任何不良影响。微波与高温加热结合的干法工艺在生产及产品质量方面有着独特的优势，它工艺简单，易操作，相对于普通高温法反应时间短，同时与传统的湿法加工相比无废水产生，大大拓宽了对变性淀粉加工工艺路线的选择，同时产品的质量优良、反应效率高。

附图说明

图1 用微波与高温加热结合的干法工艺制备淀粉酯的工艺示意图。

具体实施方式

实施例1

（1）配置反应物：取6g猪油置于35mL 60℃的热水中溶解，在溶解后的混合油中加入0.3mL 36%-38%的浓盐酸（0.003mol）、100g干玉米淀粉，在搅拌机中充分混匀；

（2）微波处理：将步骤（1）所得混匀后的反应物放入800w微波炉，按10-20s间隔微波处理5min，取出后搅拌均匀；

（3）干法反应：将步骤（2）所得反应物放入烘箱内，调节温度150℃，烘烤1.5h；将烘烤后的反应物取出，冷却后置入粉碎机粉碎，即得产品硬脂酸淀粉酯；

以用微波与高温加热结合的干法所制备的硬脂酸淀粉脂产品与微波法及高温加热法制备的硬脂酸淀粉酯性能进行比较如表1所示。

表1 三种不同方法制备的硬脂酸淀粉酯比较

注：乳化性以吸光值为标准，吸光值越大代表乳化性越强。

从表1中可以看出，微波与高温加热结合的干法，微波法及高温法在制备低取代度的淀粉酯时均具有可行性，并表现出不同的取代度和反应效率，产品也具有了一定的乳化性，微波与高温加热结合的干法更优一些。

实施例2

（1）配置反应物：取5g玉米油置于38mL 60℃的热水中溶解，在溶解后的混合油中加入0.3mL 36%-38%的浓盐酸（0.003mol）、100g干木薯淀粉，在搅拌机中充分混匀。

（2）微波处理：将步骤（1）所得混匀后的反应物放入800w微波炉，按10-20s间隔微波处理5min，取出后搅拌均匀。

（3）干法反应：将步骤（2）所得反应物放入烘箱内，调节温度140℃，烘烤1.7h；将烘烤后的反应物取出，冷却后置入粉碎机粉碎，即得产品淀粉酯。

实施例3

（1）配置反应物：取4g猪油置于40mL 55℃的热水中溶解，在溶解后的混合油中加入0.28mL醋酸（0.005mol）、100g干小麦淀粉，在搅拌机中充分混匀。

（2）微波处理：将步骤（1）所得混匀后的反应物放入800w微波炉，按10-20s间隔微波处理6min，取出后搅拌均匀。

（3）干法反应：将步骤（2）所得反应物放入烘箱内，调节温度130℃，烘烤2h；将烘烤后的反应物取出，冷却后置入粉碎机粉碎，即得产品淀粉酯。

实施例4

（1）配置反应物：取4g大豆油置于45mL 65℃的热水中溶解，在溶解后的混合油中加入0.28mL醋酸（0.005mol）、100g干大米淀粉，在搅拌机中充分混匀。

应用实施例1 低脂植脂奶油的制备

取实施例1所制备的淀粉脂制备低脂植脂奶油。按重量百分比计：

按氢化植物油14%、白砂糖18%、淀粉酯7.6%、酪朊酸钠1.3%、单甘脂0.3%、黄原胶0.2%、瓜尔胶0.1%、硬脂酰乳酸钠（SSL）0.15%、香精0.1%、水58.25%的配方利用常规技术制备低脂植脂奶油。

对照植脂奶油与本应用实施例制备的低脂植脂奶油性质比较如表2所示。

表2 对照植脂奶油与低脂植脂奶油的性质比较

Claims

1.一种淀粉酯的制备方法，其特征在于以淀粉为原料，天然油为酯化剂，用微波与高温加热结合的干法工艺制备淀粉酯，工艺为：按重量计：

（1）配置反应物：取3-6份天然油置于30-50份50-65℃的热水中，加入90-110份干淀粉，按每100g干淀粉加入0.003-0.005mol催化剂，在搅拌机中充分混匀；

（2）微波处理：将步骤（1）所得混匀后的反应物放入800w微波炉，按10-20s间隔微波处理5-7min，取出后搅拌均匀；

（3）干法反应：将步骤（2）所得反应物放入烘箱内，调节温度130-150℃，烘烤1.5-2h；将烘烤后的反应物取出，冷却后置入粉碎机粉碎，即得用天然油与淀粉酯化的淀粉酯产品；

所述催化剂为盐酸或醋酸；

2.根据权利要求1所述淀粉酯的制备方法，其特征在于所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉或薯类淀粉。

3.权利要求1所述方法制备的淀粉酯的应用，其特征在于制备的淀粉酯在食品工业中用作稳定剂、乳化剂、凝胶剂、脂肪替代品或微胶囊壁材，用于人造奶油、色拉调味料、焙烤食品、奶制品食品或冷冻食品。