CN104403008A - 稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法及用途 - Google Patents
稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法及用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法及用途；所述方法为：称取稻粒，记录稻粒质量，浸泡于水中常温过夜，过筛去水；干燥去水的稻粒，控制水分含量至设定值；进行湿热处理；浸泡于水中，冷藏过夜；向冷藏过夜的稻粒加入氯化钠溶液，粉碎，过筛，收集滤液；将滤液离心，弃上清，得沉淀；将沉淀溶解于氢氧化钠溶液中，冷藏过夜；离心，并除去上层蛋白，得沉淀；加水溶解，离心、除去上层蛋白，重复操作直至上清液呈中性，得最终沉淀物；最终沉淀物溶于乙醇，抽滤，干燥，即得抗老化淀粉。本发明制备淀粉的老化率明显下降，无化学试剂残留，适合淀粉工业生产的应用；简单，易实现、生产效率高、成本低、不破坏淀粉本身结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种稻壳内湿热处理大米淀粉的技术，具体地，涉及一种稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法及用途。
背景技术
淀粉是一种天然植物多糖，以颗粒形式广泛存在于植物果实、根、茎中，是人类主要的碳水化合物来源。作为一种可再生资源，淀粉来源丰富，种类众多；经过化学、物理、酶学或复合改性后的变性淀粉被广泛应用于食品、造纸、纺织、医药、石油化工等领域。在全球范围内，淀粉是人类食物的主要来源，为人体每日提供70％-80％的能量。
淀粉老化是淀粉工业生产中面临的常见问题。老化是淀粉制品在储存过程中不可避免的淀粉重结晶过程，这会导致产品质构改变和持水率降低，影响食用口感和货架保质期。
天然大米淀粉受其本身理化性质的限制容易老化，对淀粉进行变性处理能改变其理化性质，从而降低老化率，满足现代工业生产的实际需求。湿热处理技术作为一种物理变性方法是国内外研究的热点。其在制备过程中不使用化学试剂，不存在化学残留等食品安全问题，且操作简单、生产效率高、运行成本低。和传统湿热处理技术相比，稻壳内湿热处理技术能更好避免淀粉糊化，保持淀粉原有结构，且减缓老化的效果更显著。因此该技术在工业生产中有很广阔的应用前景。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法及用途；具体是提供一种稻壳内湿热处理大米淀粉，该淀粉具有抗老化特性，可应用于面包、面条、冰淇淋等需要添加抗老化添加剂的食品中，以减少该类食品的老化、降低抗老化剂的使用、提升口感并延长货架期。
本发明是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供一种稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1，称取稻粒，记录稻粒质量，浸泡于水中常温过夜，过筛去水；
步骤2，干燥去水的稻粒，控制水分含量至设定值；
步骤3，对水分含量至设定值的稻粒进行湿热处理；
步骤4，将湿热处理后的稻粒浸泡于水中，冷藏过夜；
步骤5，向冷藏过夜的稻粒加入氯化钠溶液，粉碎，过筛，收集滤液；
步骤6，将滤液离心，弃上清，得沉淀；
步骤7，将沉淀溶解于氢氧化钠溶液中，冷藏过夜；
步骤8，离心步骤7所得溶液，并除去上层蛋白，得沉淀；加水溶解，离心、除去上层蛋白，重复操作直至上清液呈中性，得最终沉淀物；
步骤9，将上述最终沉淀物溶于乙醇，抽滤，干燥，即得抗老化大米淀粉。
优选地，步骤1中，所述记录稻粒质量是用于控制水分含量。
优选地，步骤2中，所述设定值具体为稻粒中的水分含量的质量百分比15～25％。
优选地，步骤3中，所述湿热处理时，稻粒置于密封耐高温瓶中。
优选地，步骤3中，所述湿热处理的条件为：80～120℃，4～16小时。
优选地，步骤3中，所述湿热处理采用烘箱。
优选地，步骤4中，所述冷藏的温度为1～8℃。
优选地，步骤5中，所述氯化钠溶液浓度为1～5g/L；所述稻粒与氯化钠溶液的质量体积比为1:3～8。
优选地，步骤5中，所述粉碎、过筛的具体操作为每粉碎20秒停1分钟，重复操作5～7次后过0.045mm～0.065mm孔径的筛。
优选地，步骤6中，所述离心的条件为3000r/min，10～20分钟。
优选地，步骤7中，所述氢氧化钠溶液浓度为1～3.5g/L；所述沉淀与氢氧化钠溶液的质量体积为1：5～30；冷藏温度为1～8℃。
优选地，步骤8中，所述离心的条件为3000r/min，持续10～20分钟。
优选地，步骤8中，所述上清液呈中性具体指pH值为7.0左右，且此时淀粉层上的蛋白质层基本除尽。
优选地，步骤9中，所述乙醇为无水乙醇。
优选地，步骤9中，所述抽滤的方法包括布氏漏斗减压抽滤。
优选地，步骤9中，所述干燥包括晒干。
第二方面，本发明提供一种稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的用途，所述用途包括用该抗老化淀粉制作各种食品或将该抗老化淀粉用作食品抗老化剂。
优选地，所述食品包括面包、面条、果冻、冰淇淋、酸奶等。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明方法过程中使用带稻壳的稻粒，其中稻壳作为天然的屏障进行湿热处理，生产效率高、糊化率低、对淀粉结构破坏小、抗老化效果显著；
(2)本发明方法步骤简单，容易实现，不使用额外的化学试剂，绿色安全，操作成本低；
(3)本发明制备的抗老化淀粉可用于制备各种食品，也可直接用于抗老化剂，对食品安全和饮食健康极为重要。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为不同产品的老化回复值测定比较图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1，准确称取100g基因型为JA166的稻粒(直链淀粉含量14％)浸泡于水中，常温过夜后过筛；
步骤2，将滤去水的稻粒放于干燥器中，控制水分含量至25％质量分数；
步骤3，将上述稻粒放入密封耐高温瓶内，放入烘箱中，于100℃湿热处理16小时；
步骤4，将湿热处理后的稻粒浸泡于1L水中，4℃冷藏过夜；
步骤5，将过夜后的稻粒放入匀浆机中，加入500ml氯化钠溶液(2.922g/L)，每打20秒停1分钟，打过5次后将匀浆机中的液体和残渣过0.045mm筛，收集滤液；
步骤6，将滤液以3000r/min离心20分钟，并取出沉淀；
步骤7，将沉淀溶解于1000mL氢氧化钠溶液(3.5g/L)中，4℃冷藏过夜；
步骤8，同上述离心方法离心溶液，弃去上清液后除去上层蛋白层；加去离子水水溶解沉淀后再次离心、去蛋白，并重复此步骤直至上清液pH值到7左右；
步骤9，得到淀粉的沉淀物，并将其溶于无水乙醇，经两次抽滤，晒干后得抗老化大米淀粉。
实施例2
本实施例涉及一种湿热处理稻粒制备抗老化淀粉的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，准确称取100g基因型为BP034(直链淀粉含量24％)的稻粒浸泡于水中，常温过夜后过筛；
步骤2，将滤去水的稻粒放于干燥器中，控制水分含量至25％质量分数；
步骤3，将上述稻粒放入密封耐高温瓶内，放入烘箱中，于100℃湿热处理16小时；
步骤4，将湿热处理后的稻粒浸泡于1L水中，4℃冷藏过夜；
步骤5，将过夜后的稻粒放入匀浆机中，加入500ml氯化钠溶液(2.922g/L)，每打20秒停1分钟，打过5次后将匀浆机中的液体和残渣过0.065mm筛，收集滤液；
步骤6，将滤液以3000r/min离心20分钟，并取出沉淀；
步骤7，将沉淀溶解于1000mL氢氧化钠溶液(3.5g/L)中，4℃冷藏过夜；
步骤8，同上述离心方法离心溶液，弃去上清液后除去上层蛋白层；加去离子水水溶解沉淀后再次离心、去蛋白，并重复此步骤直至上清液pH值到7左右；
步骤9，得到淀粉的沉淀物，并将其溶于无水乙醇，经两次抽滤，晒干后得抗老化大米淀粉。
实施例3
本实施例涉及一种湿热处理稻粒制备抗老化淀粉的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，准确称取100g基因型为BP602的稻粒(直链淀粉含量0％)浸泡于水中，常温过夜后过筛；
步骤2，将滤去水的稻粒放于干燥器中，控制水分含量至25％质量分数；
步骤3，将上述稻粒放入密封耐高温瓶内，放入烘箱中，于100℃湿热处理16小时；
步骤4，将湿热处理后的水稻浸泡于1L水中，4℃冷藏过夜；
步骤5，将过夜后的稻粒放入匀浆机中，加入500ml氯化钠溶液(2.922g/L)，每打20秒停1分钟，打过5次后将匀浆机中的液体和残渣过0.05mm筛，收集滤液；
步骤6，将滤液以3000r/min离心20分钟，并取出沉淀；
步骤7，将沉淀溶解于1000mL氢氧化钠溶液(3.5g/L)中，4℃冷藏过夜；
步骤8，同上述离心方法离心溶液，弃去上清液后除去上层蛋白层；加去离子水水溶解沉淀后再次离心、去蛋白，并重复此步骤直至上清液pH值到7左右；
步骤9，得到淀粉的沉淀物，并将其溶于无水乙醇，经两次抽滤，晒干后得抗老化大米淀粉。
实施例4
本实施例是实施例1的变化例，技术方案与实施例1相同，变化之处在于：
步骤2中，稻粒的水分含量为15％；
步骤3中，湿热处理的条件为80℃，4小时；
步骤4中，冷藏的温度为1℃；
步骤5中，氯化钠溶液浓度为1g/L；所述稻粒与氯化钠溶液的质量体积比为1:3；粉碎过筛5次后过0.045mm孔径的筛；
步骤6中，离心的条件为10分钟；
步骤7中，氢氧化钠溶液浓度为1g/L；所述沉淀与氢氧化钠溶液的质量体积为1：30；冷藏温度为1℃；
步骤8中，离心时间为10分钟。
实施例5
本实施例是实施例1的变化例，技术方案与实施例1相同，变化之处在于：
步骤2中，稻粒的水分含量为20％；
步骤3中，湿热处理的条件为120℃，16小时；
步骤4中，冷藏的温度为8℃；
步骤5中，氯化钠溶液浓度为5g/L；所述稻粒与氯化钠溶液的质量体积比为1:8；粉碎过筛7次后过0.065mm孔径的筛；
步骤6中，离心的条件为20分钟；
步骤7中，氢氧化钠溶液浓度为3.5g/L；所述沉淀与氢氧化钠溶液的质量体积为1：5；冷藏温度为8℃；
步骤8中，离心时间为20分钟。
对比例1
本对比例是实施例1的对比例，技术方案与实施例1相同，不同之处在于，步骤2中，稻粒的水分含量为40％。
对比例2
本对比例是实施例1的对比例，技术方案与实施例1相同，不同之处在于，步骤7中，氢氧化钠溶液的浓度为5g/L。
实施效果
老化回复值指标的测定由快速黏度检测仪(RVA)来完成，具体过程如下：将样品放入快速黏度检测仪中，从初始温度加热至50℃，停留60秒，再从50℃加热到95℃(加热速率为每秒0.22℃)，在95℃保持150秒，最后降温至最终温度并保持120秒。测定结束后，得到相应实验数据，包括最高黏度(peak viscosity)，终值黏度(finalviscosity)，崩解值(breakdown)和老化回复值(setback)。
实施例1～3稻壳内湿热处理条件下抗老化淀粉的老化回复值采用快速黏度检测仪(RVA)来完成，同时以传统湿热处理淀粉、原淀粉(原淀粉确实是指没有经过任何处理的淀粉)为对照，结果如下(参照图1)：
本实施例1制得的抗老化淀粉，其老化回复值为60，而传统湿热处理淀粉的老化回复值为157，原淀粉的老化回复值为188；
本实施例2制得的抗老化淀粉，其RVA指标老化回复值为145，而传统湿热处理淀粉的老化回复值为157，原淀粉的老化回复值为197；
本实施例3制得的抗老化淀粉，其RVA指标老化回复值为19，而传统湿热处理淀粉的老化回复值为35，原淀粉的老化回复值为33。
实施例4～5均能制备出效果理想的抗老化大米淀粉。
对比例1～2制得的淀粉均部分糊化，无法制成抗老化淀粉。
实施效果显示，经本发明方法制备的抗老化淀粉抗老化性能较好，与传统湿热处理方法相比，具有突出的实质特点和显著的进步。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤1，称取稻粒，记录稻粒质量，浸泡于水中常温过夜，过筛去水；
步骤2，干燥去水的稻粒，控制水分含量至设定值；
步骤3，对水分含量至设定值的稻粒进行湿热处理；
步骤4，将湿热处理后的稻粒浸泡于水中，冷藏过夜；
步骤5，向冷藏过夜的稻粒加入氯化钠溶液，粉碎，过筛，收集滤液；
步骤6，将滤液离心，弃上清，得沉淀；
步骤7，将沉淀溶解于氢氧化钠溶液中，冷藏过夜；
步骤8，离心步骤7所得溶液，并除去上层蛋白，得沉淀；加水溶解，离心、除去上层蛋白，重复操作直至上清液呈中性，得最终沉淀物；
步骤9，将上述最终沉淀物溶于乙醇，抽滤，干燥，即得抗老化大米淀粉。
2.根据权利要求1所述的稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述设定值具体为稻粒中的水分含量的质量百分比15～25％。
3.根据权利要求1所述的稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述湿热处理的条件为：80～120℃，4～16小时。
4.根据权利要求1所述的稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述冷藏的温度为1～8℃。
5.根据权利要求1所述的稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，其特征在于，步骤5中，所述氯化钠溶液浓度为1～5g/L；所述稻粒与氯化钠溶液的质量体积比为1:3～8。
6.根据权利要求1所述的稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，其特征在于，步骤5中，所述粉碎、过筛的具体操作为每粉碎20秒停1分钟，重复操作5～7次后过0.045mm～0.065mm孔径的筛。
7.根据权利要求1所述的稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，其特征在于，步骤6、步骤8中，所述离心的条件为3000r/min，10～20分钟。
8.根据权利要求1所述的稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，其特征在于，步骤7中，所述氢氧化钠溶液浓度为1～3.5g/L；所述沉淀与氢氧化钠溶液的质量体积比为1:5～30；冷藏温度为1～8℃。
9.根据权利要求1所述的稻壳内湿热处理条件下抗老化大米淀粉的制备方法，其特征在于，步骤9中，所述乙醇为无水乙醇。
10.一种如权利要求1～9所述制备方法制得的抗老化大米淀粉的用途，所述用途包括用该抗老化淀粉制作各种食品或将该抗老化淀粉用作食品抗老化剂。
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