CN104356245B - 一种酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉在低温火腿保水性方面的应用 - Google Patents
一种酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉在低温火腿保水性方面的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于淀粉制备技术领域，特别公开了一种酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉在低温火腿保水性方面的应用。该应用以木薯淀粉为原料，其特征为使木薯淀粉在醋酸盐缓冲溶液中悬浮，将细菌淀粉酶加入悬浮液中培养，然后添加盐酸灭活、真空过滤、轻洗获得经细菌淀粉酶处理过的淀粉；将木薯淀粉和经细菌淀粉酶处理过的淀粉在蒸馏水中悬浮，往悬浮液中缓慢滴加2‑辛基‑1‑琥珀酸，反应结束后，真空抽滤、烘箱干燥，最终得到产品。本发明原料廉价易得，制备方法科学合理，操作简便易行，对环境没有污染。
Description
（一）技术领域
本发明属于淀粉制备技术领域，特别涉及一种酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉在低温火腿保水性方面的应用。
（二）背景技术
低温火腿是我国传统的肉制品之一，瘦肉和肥肉是它的主要原料，在添加辅料后，经过腌制、斩拌、灌制、蒸煮和干燥过程制备而成的产品。在社会经济的快速发展的同时，人们对食品的品质和安全性等的要求也逐渐提高。产品得率低、口感较硬、不易咀嚼是低温火腿生产中常遇到的问题，也是影响低温火腿发展的瓶颈。而保水性是影响低温火腿口感、得率和品质的重要因素之一。目前，低温火腿生产中常常添加的一定量的保水剂来提高其保水性，例如复合磷酸盐。但是，这些保水添加剂不但对人体的健康会带来一定的副作用，而且在使用上也存在一定的缺陷。因此，研究开发一种既能维持产品中水分活度不变又绿色健康的持水剂，会带来可观的社会效益和经济价值。开发专用于低温火腿的新型淀粉是十分必要的。
辛烯基琥珀酸淀粉引入的辛烯基主要在淀粉颗粒的表面，辛烯基在颗粒上的分布也不均匀。很大程度限制了淀粉与其它物质发生反应。目前，在淀粉经过酶解反应后进行化学改性制成复合变性淀粉的研究较少。淀粉经过酶解反应后，淀粉颗粒形成较多的孔隙，更利于与其它化学试剂进行反应。同时使得辛烯基可以分布在颗粒内部的无定形区和结晶区。因此，辛烯基琥珀酸淀粉添加到低温火腿，糊化速度加快，保水性提高。在低温火腿中添加适量的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉，可以改善香肠的保水性和组织状态。酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉是将天然淀粉进行了酶法和化学方法处理得到的，改变了天然淀粉的性质，增加其功能性，从而提高了产品质量。该淀粉具有酯化和水解两种改性淀粉的优点，应用于水包油的乳液中可大大提高乳液的乳化性和增稠性，其抗老化性和稳定性与辛烯基琥珀酸酐淀粉相比也有了很大的提高。因此，酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉适合添加到低温火腿可以提高其自身的品质。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种操作简便易行、对环境无污染的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉在低温火腿保水性方面的应用。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种专用于低温火腿的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉的制备方法，以木薯淀粉为原料，包括如下步骤：
（1）使木薯淀粉在w/v浓度为30%、pH为6.0-6.5的醋酸盐缓冲溶液中悬浮；
（2）将1.0-20μg/g的细菌淀粉酶加入悬浮液中，在60℃条件下培养7h，得到分散液；
（3）培养以后，添加盐酸使得在分散液里的酶被灭活，最终pH达到2.5-3.5，然后搅拌15min，再用氢氧化钠溶液中和；
（4）通过真空过滤，使用蒸馏水在过滤器上轻洗从而获得经细菌淀粉酶处理过的淀粉，最后风干；
（5）将等重量的木薯淀粉和经细菌淀粉酶处理过的淀粉在蒸馏水中悬浮；
（6）用氢氧化钠溶液调节悬浮液的pH为8.5；
（7）往悬浮液中缓慢滴加2-辛基-1-琥珀酸，滴加过程超过2h，pH为8.5的条件下反应持续5h以上；
（8）反应结束后，使用盐酸调节悬浮液的pH为7.0；
（9）将合成的悬浮液使用真空抽滤，同时，用蒸馏水洗涤3次，再用95%乙醇洗涤1次除去残留的试剂，然后将合成的淀粉在烘箱中干燥过夜，干燥的样品进行研磨，过100目筛，最终得到产品。
本发明的目的是提供一种低温火腿专用的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉的生产方法，在适量添加酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉后可有效降低肉糜空隙的大小和密度，使凝胶变得柔软有弹性，并且能够保留更多的水分，提高产品率。
本发明的更优方案为：
步骤（1）中，醋酸盐缓冲溶液的pH为6.0。
步骤（2）中，细菌淀粉酶的添加量为6.0μg/g，比活力为800KU/g；细菌淀粉酶酶活力单位定义为：5.6g淀粉在温度60℃，pH为6.0，时间为1h条件下被水解的酶量为一个酶活力单位。
步骤（3）中，酶灭活后，分散液的pH值为3.0。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明首先通过酶法进行水解，使得淀粉形成了许多孔状结构，利用高纯度的2-辛基-1-琥珀酸在淀粉中进一步反应时，提高试剂的利用率；
（2）本发明制备的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉具有脂肪在食品中的功能特性并且增强了持水能力，改善了食品质构以及各种感官特性；
（3）酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉能改善低温火腿的保水性和乳化性，并使低温火腿具有良好的组织状态和口感；
（4）本发明原料廉价易得，制备方法科学合理，操作简便易行，对环境没有污染。
（四）附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉添加量对低温火腿水的分布和含量影响的脉冲核磁共振成像图。
（五）具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例所用的木薯淀粉采购自天津顶峰淀粉开发有限公司。
实施例中所用的其他原料均为常规市购产品，所用设备为的常规设备。
实施例1：
一种专用于低温火腿的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉的制备方法，该制备方法步骤如下：
（1）悬浮：木薯淀粉100g，在浓度为30%（w/v），pH为6.0的醋酸盐缓冲溶液里悬浮；
（2）酶解：用3.5μg/g的细菌淀粉酶在60℃条件下反应7h；
（3）酶灭活：在培养以后，添加HCl（0.1M）使得在分散液里的酶被灭活，最终pH达到3.0，然后搅拌15min，再用NaOH（0.1M）溶液中和；
（4）洗涤和干燥：通过真空过滤，使用蒸馏水在过滤器上轻洗从而获得淀粉，最后风干；
（5）悬浮：木薯淀粉和细菌淀粉酶处理得到的木薯淀粉各50g在75mL的蒸馏水中悬浮；
（6）调节pH：用NaOH（3%，w/v）调节悬浮液的pH为8.5；
（7）2-辛基-1-琥珀酸的添加：高纯度的2-辛基-1-琥珀酸（2mL）缓慢加入，反应在pH为8.5的条件下持续5h；
（8）中和：在反应结束后，悬浮液使用HCl（3%，w/v）调节pH为7.0；
（9）洗涤、干燥和研磨：合成的淀粉悬浮液使用真空抽滤，同时，用蒸馏水洗涤3次和用95%乙醇洗涤1次除去残留的试剂，然后将合成的淀粉在37℃烘箱中干燥过夜，干燥的样品进行研磨，再过100目筛子。制得91.3g酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉。
实施例2：
一种专用于低温火腿的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉的制备方法，该制备方法步骤如下：
（1）悬浮：木薯淀粉（200g，干淀粉基）在浓度为30%（w/v），pH为6.0的醋酸盐缓冲溶液里悬浮；
（2）酶解：用6.0μg/g的细菌淀粉酶在60℃条件下反应7h；
（3）酶灭活：在培养以后，添加HCl（0.1M）使得在分散液里的酶被灭活，最终pH达到3.0，然后搅拌15min，再用NaOH（0.1M）溶液中和；
（4）洗涤和干燥：通过真空过滤，使用蒸馏水在过滤器上轻洗从而获得淀粉，最后风干；
（5）悬浮：木薯淀粉和细菌淀粉酶处理得到的木薯淀粉各100g在150mL的蒸馏水中悬浮；
（6）调节pH：用NaOH（3%，w/v）调节悬浮液的pH为8.5；
（7）2-辛基-1-琥珀酸的添加：高纯度的2-辛基-1-琥珀酸（4mL）缓慢加入，反应在pH为8.5的条件下持续5h；
（8）中和：在反应结束后，悬浮液使用HCl（3%，w/v）调节pH为7.0；
（9）洗涤、干燥和研磨：合成的淀粉悬浮液使用真空抽滤，同时，用蒸馏水洗涤3次和用95%乙醇洗涤1次除去残留的试剂，然后将合成的淀粉在37℃烘箱中干燥过夜，干燥的样品进行研磨，再过100目筛子。制得180.9g酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉。
实施例3：
一种专用于低温火腿的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉的制备方法，该制备方法步骤如下：
（1）悬浮：木薯淀粉（300g，干淀粉基）在浓度为30%（w/v），pH为6.0的醋酸盐缓冲溶液里悬浮；
（2）酶解：用10.0μg/g的细菌淀粉酶在60℃条件下反应7h；；
（3）酶灭活：在培养以后，添加HCl（0.1M）使得在分散液里的酶被灭活，最终pH达到3.0，然后搅拌15min，再用NaOH（0.1M）溶液中和；
（4）洗涤和干燥：通过真空过滤，使用蒸馏水在过滤器上轻洗从而获得淀粉，最后风干；
（5）悬浮：木薯淀粉和细菌淀粉酶处理得到的木薯淀粉各150g在225mL的蒸馏水中悬浮；
（6）调节pH：用NaOH（3%，w/v）调节悬浮液的pH为8.5；
（7）2-辛基-1-琥珀酸的添加：高纯度的2-辛基-1-琥珀酸（6mL）缓慢加入，该过程超过2h，反应可以在pH为8.5的条件下持续5h；
（8）中和：在反应结束后，悬浮液使用HCl（3%，w/v）调节pH为7.0；
（9）洗涤、干燥和研磨：合成的淀粉悬浮液使用真空抽滤，同时，用蒸馏水洗涤3次和用95%乙醇洗涤1次除去残留的试剂，然后将合成的淀粉在37℃烘箱中干燥过夜，干燥的样品进行研磨，再过100目筛子。制得267.8g酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉。
实施例4：
分别向低温火腿中加入0%(w/w)、1%（w/w）、3%(w/w)、5%(w/w)、7%(w/w)和10%(w/w)的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉，利用脉冲核磁共振仪测定低温火腿的保水性。结果如下表：
酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉添加量对低温火腿对水分含量的影响
酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉添加量不同，通过脉冲核磁共振仪测定低温火腿中相对面积T22所占的百分含量不同。相对面积T22大小代表低温火腿含水量的大小，浓度从0%到10%增加，相对面积T22的值先增加再下降。在酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉为5%时，达到最大值，也就是含水量最高。
酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉添加量对低温火腿水的分布和含量的影响如附图1所示，A是伪彩图，B是灰度图。原理就是根据样品表面信号的强弱图像由电脑像素合成，图片采用质子加权成像。质子密度代表氢质子的数量，也就是氢质子越大，水分含量越大。在伪彩图里，水分含量逐渐增加，颜色逐渐接近红色。然而，灰度图里越亮的部分代表更高水分含量。图片的趋势和脉冲核磁共振仪测定的T22的趋势一致。
本发明的一种低温火腿专用的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉的制作方法，填补了市场空白，满足了人们对食品的需求，符合健康、营养的现代生活需求。当酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉的添加量为5%(w/w)时，保水性高，消费者接受程度高。
本发明不仅提供了一种酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉的制备方法，而且添加到低温火腿中，对它们的作用效果进行了比较，选出最佳的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉的添加量，为酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉在低温火腿中的应用提供科学的依据。
Claims (2)
1.一种酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉在低温火腿保水性方面的应用，其特征在于：所述酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉的制备方法为，以木薯淀粉为原料，包括如下步骤：（1）使木薯淀粉在w/v浓度为30%、pH为6.0的醋酸盐缓冲溶液中悬浮；（2）将比活力为800KU/g、6.0μg/g的细菌淀粉酶加入悬浮液中，在60℃条件下培养7h，得到分散液；（3）培养以后，添加盐酸使得在分散液里的酶被灭活，最终pH达到2.5-3.5，然后搅拌15min，再用氢氧化钠溶液中和；（4）通过真空过滤，使用蒸馏水在过滤器上轻洗从而获得经细菌淀粉酶处理过的淀粉，最后风干；（5）将等重量的木薯淀粉和经细菌淀粉酶处理过的淀粉在蒸馏水中悬浮；（6）用氢氧化钠溶液调节悬浮液的pH为8.5；（7）往悬浮液中缓慢滴加2-辛基-1-琥珀酸，滴加过程超过2h，pH为8.5的条件下反应持续5h以上；（8）反应结束后，使用盐酸调节悬浮液的pH为7.0；（9）将合成的悬浮液使用真空抽滤，同时，用蒸馏水洗涤3次，再用95%乙醇洗涤1次除去残留的试剂，然后将合成的淀粉在烘箱中干燥过夜，干燥的样品进行研磨，过100目筛，最终得到产品。
2.根据权利要求1所述的酶变辛烯基琥珀酸酐淀粉在低温火腿保水性方面的应用，其特征在于：步骤（3）中，酶灭活后，分散液的pH值为3.0。
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