CN105199118A - 一种微波预处理降低淀粉粘度的方法 - Google Patents
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Abstract
一种微波处理降低淀粉粘度的方法，属于淀粉糖加工技术领域，主要以淀粉乳粘度为衡量指标，对原淀粉进行一定时间的微波处理，来实现降低淀粉粘度。包括制成一定含水量的玉米淀粉、进行微波处理、配置淀粉浆、淀粉浆加热糊化等过程，之后通过粘度计测定其粘度可达到869.322Pa·s。本发明的方法处理时间短，加热效率高，节约能源，操作简单方便，可以广泛应用在淀粉糖生产领域中，具有更为广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于淀粉糖加工技术领域，具体涉及一种微波预处理降低淀粉粘度的方法。
背景技术
淀粉作为一种常用的原料，至今已成为各个领域关注的焦点。淀粉是一种天然存在的植物多糖，广泛存在于自然界的植物当中，是人类碳水化合物的主要来源。淀粉作为一种资源丰富，来源广泛，价格低廉并且可再生的天然高分子化合物，目前普遍应用于食品、医药、纺织和轻工等各个领域。由于淀粉具有可降解性，可将淀粉大分子进行降解，制成淀粉糖浆，葡萄糖，麦芽糖浆及酒精等产品。另一方面，由于天然淀粉存在着某些性质的不足，对淀粉进行某种处理，改变原淀粉的性质，使之能够适应现代化产业的新技术新工艺要求，从而拓宽淀粉的应用范围。而淀粉糖工业作为淀粉应用最广泛的领域之一，往往由于淀粉乳的高粘度而引起高成本高能耗等一系列问题，因此，降低淀粉乳粘度制备淀粉糖的方法已成为研究热点。
微波是一种加热效率高，渗透性强的资源，微波技术被成功应用于各个领域。从电子学和物理学角度看，微波比其它用于辐射加热的电磁波具有更好的穿透性，微波的非电离性、微波频率很高。微波技术用于反映体系能够提高反应速率，明显减少有机溶剂的使用，减少污染，不仅有利于反应体系的优化，同时对节能环保具有重大意义。微波处理技术相对于其它方法，具有加热时间短，加热效率高，节约能源，操作简单方便等优势，因此在食品领域中应用十分广泛，尤其体现在淀粉质功能性配料的生产及高性能食品开发中，如食品加热、灭酶、焙烤、解冻、杀菌等。目前，将微波技术应用于淀粉的生产与合成中，仍在不断实验研究与探索当中，但就目前研究成果看，微波技术应用前景十分可观。
发明内容
本发明以淀粉乳粘度为衡量指标，对原淀粉进行一定时间的微波处理，来实现降低淀粉粘度。将一定水分含量的玉米淀粉进行微波处理后，配置成一定浓度的淀粉乳，之后进行加热糊化，糊化达到一定程度后，用粘度计测定其粘度，与未经微波处理的对照组进行比较。
借助JSM-6700F场发射电镜技术，发现未经过处理的淀粉颗粒表面光滑且棱角分明，而经微波处理的玉米淀粉颗粒形状较为完整且方形颗粒相对比较少，圆形颗粒明显增多，经过微波处理淀粉颗粒表面粗糙，并出现许多孔洞。这表明，微波处理改变淀粉颗粒的形状以及表面结构，这有利于降低淀粉粘度。
本发明所述的一种微波处理降低淀粉粘度的方法，是以玉米淀粉为原料，经过微波萃取仪进行微波处理，得到的粘度在700～2000Pa·s的玉米淀粉乳。包括配置一定含水量的玉米淀粉、微波处理、配置淀粉浆、淀粉浆加热糊化、粘度测定过程，具体步骤如下：
1)制备一定含水量玉米淀粉的过程，是用水分仪测出玉米原淀粉的水分含量，再以喷淋方式加入蒸馏水，并在室温下不断搅拌，密封稳定12h，得到水分含量在10％～30％的玉米淀粉；
2)微波处理过程，是将玉米淀粉放入微波萃取仪中进行微波处理，微波温度为30～50℃，微波时间为20～100s，微波功率为4.5～10.5w/g，得到处理后的玉米淀粉；
3)配置淀粉浆过程，是将淀粉与蒸馏水按照重量比为1:9～2:8比例混合均匀，并不段搅拌，得到浓度为10％～20％(以干基计)的淀粉浆；
4)淀粉浆加热糊化过程，是将淀粉浆转移到离心管中，在水浴锅中加热糊化，并不断震荡，糊化温度为75～95℃，糊化时间为5～9min，得到糊化完成的淀粉乳；
5)粘度测定过程，是将糊化完成后的淀粉乳立即在粘度计中测定粘度，粘度计选用转子为lv3～lv4号转子，转速为50～150r/min，测定时间为60s，每隔2s取一次，得到粘度在700～2000Pa·s的淀粉乳。
进一步地，配置成一定含水量的玉米淀粉后，在自封袋中密封稳定12h后，再次用水分仪测定其水分含量，水分含量达到配置要求。
本发明以玉米淀粉为原料，经微波萃取仪进行微波处理降低淀粉粘度的方法。其优势存在于以下几个方面：
第一，本发明以微波处理技术为核心，实现了淀粉乳粘度降低到900Pa·s左右。微波处理技术明显优于化学法、酸解法、碱法、氧化法等对淀粉预处理的效果。微波处理法操作更简单方便，效率更高，而且不会引起污染，有利于环境保护；
第二，所用原料为玉米淀粉，资源丰富，价格低廉，应用范围广，具有代表性和说服力；
第三，本发明利用微波处理技术降低淀粉粘度，可以明显提高在制糖工业中的原料利用率，生产效率，降低成本，有利于可持续发展；
第四，本发明相对于专利申请号为2014101553134《一种借助辐照技术降低玉米粉糊化处理过程中粘度的方法》而言，不需要双螺杆挤压膨化、微波干燥、超微粉碎等复杂的预处理过程，仅仅通过微波萃取仪的处理，就可以达到降低淀粉乳粘度的目的，操作更加方便，工艺更为简单；
第五，相对于专利申请号为2014103180805《一种快速降低高浓度玉米淀粉乳黏度的方法》中阐述的高压脉冲电场技术，本专利所采用的微波处理技术，作用对象是原淀粉，降低了高压脉冲电场装置处理淀粉浆的复杂性，并且提高了处理效率，有利于工业化可持续生产。
具体实施方式
实施例1：
将0.06g玉米淀粉放入水分仪中，测定其水分含量为8.2％，接着，用电子天平称取163.4g原淀粉放入自封袋中，然后用天平称取36.6g蒸馏水装入喷壶中，用喷壶将蒸馏水均匀喷淋在原淀粉中，并不断搅拌，搅拌温度为20℃，得到含水量为25％的玉米淀粉，并将其在自封袋中密封，20℃下静置稳定12h。之后，用分析天平准确称取此玉米淀粉50g放入250ml烧杯中，在微波萃取仪中进行微波处理，处理时间为20s，处理温度为30℃，设置功率为300w，即微波功率为6w/g。接着，用分析天平称取5.56g玉米淀粉，44.4g蒸馏水，置于50ml离心管中，混合均匀,得到质量分数为10％的淀粉浆。然后将淀粉浆置于95℃水浴锅中进行糊化，并不断震荡，糊化时间为7min。糊化结束后立即在粘度计上测定粘度。选择lv4转子，转速100r/min，测定时间为60s，每隔2s取一点，得到粘度为1335Pa·s的淀粉糊。
实施例2：
将0.06g玉米淀粉放入水分仪中，测定其水分含量为8.2％，接着，用电子天平称取174.3g原淀粉放入自封袋中，然后用天平称取25.7g蒸馏水装入喷壶中，用喷壶将蒸馏水均匀喷淋在原淀粉中，并不断搅拌，搅拌温度为20℃，得到含水量为20％的玉米淀粉，并将其在自封袋中密封，20℃下静置稳定12h。之后，用分析天平准确称取此玉米淀粉66.7g放入250ml烧杯中，在微波萃取仪中进行微波处理，处理时间为40s，处理温度为40℃，设置功率为300w，即微波功率为4.5w/g。接着，用分析天平称取12.5g玉米淀粉，37.5g蒸馏水，置于50ml离心管中，混合均匀,得到质量分数为20％的淀粉浆。然后将淀粉浆置于90℃水浴锅中进行糊化，并不断震荡，糊化时间为9min。糊化结束后立即在粘度计上测定粘度。选择lv3转子，转速150r/min，测定时间为60s，每隔2s取一点，得到粘度为1229.78Pa·s的淀粉糊。
实施例3：
将0.06g玉米淀粉放入水分仪中，测定其水分含量为8.2％，接着，用电子天平称取152.5g原淀粉放入自封袋中，然后用天平称取47.5g蒸馏水装入喷壶中，用喷壶将蒸馏水均匀喷淋在原淀粉中，并不断搅拌，搅拌温度为20℃，得到含水量为30％的玉米淀粉，并将其在自封袋中密封，20℃下静置稳定12h。之后，用分析天平准确称取此玉米淀粉28.6g放入250ml烧杯中，在微波萃取仪中进行微波处理，处理时间为40s，处理温度为50℃，设置功率为300w，即微波功率为10.5w/g。接着，用分析天平称取7.14g玉米淀粉，42.85g蒸馏水，置于50ml离心管中，混合均匀,得到质量分数为10％的淀粉浆。然后将淀粉浆置于75℃水浴锅中进行糊化，并不断震荡，糊化时间为6min。糊化结束后立即在粘度计上测定粘度。选择lv4转子，转速100r/min，测定时间为60s，每隔2s取一点，得到粘度为1806.32Pa·s的淀粉糊。
实施例4：
将0.06g玉米淀粉放入水分仪中，测定其水分含量为8.2％，接着，用电子天平称取152.5g原淀粉放入自封袋中，然后用天平称取47.5g蒸馏水装入喷壶中，用喷壶将蒸馏水均匀喷淋在原淀粉中，并不断搅拌，搅拌温度为20℃，得到含水量为30％的玉米淀粉，并将其在自封袋中密封，20℃下静置稳定12h。之后，用分析天平准确称取此玉米淀粉40g放入250ml烧杯中，在微波萃取仪中进行微波处理，处理时间为60s，处理温度为40℃，设置功率为300w，即微波功率为7.5w/g。接着，用分析天平称取7.14g玉米淀粉，42.85g蒸馏水，置于50ml离心管中，混合均匀,得到质量分数为10％的淀粉浆。然后将淀粉浆置于90℃水浴锅中进行糊化，并不断震荡，糊化时间为7min。糊化结束后立即在粘度计上测定粘度。选择lv4转子，转速100r/min，测定时间为60s，每隔2s取一点，得到粘度为1583.92Pa·s的淀粉糊。
实施例5：
将0.06g玉米淀粉放入水分仪中，测定其水分含量为8.2％，接着，用电子天平称取196.1g原淀粉放入自封袋中，然后用天平称取3.9g蒸馏水装入喷壶中，用喷壶将蒸馏水均匀喷淋在原淀粉中，并不断搅拌，搅拌温度为20℃，得到含水量为10％的玉米淀粉，并将其在自封袋中密封，20℃下静置稳定12h。之后，用分析天平准确称取此玉米淀粉33.3g放入250ml烧杯中，在微波萃取仪中进行微波处理，处理时间为100s，处理温度为40℃，设置功率为300w，即微波功率为9w/g。接着，用分析天平称取7.14g玉米淀粉，42.85g蒸馏水，置于50ml离心管中，混合均匀,得到质量分数为10％的淀粉浆。然后将淀粉浆置于90℃水浴锅中进行糊化，并不断震荡，糊化时间为5min。糊化结束后立即在粘度计上测定粘度。选择lv4转子，转速50r/min，测定时间为60s，每隔2s取一点，得到粘度为1446.04Pa·s的淀粉糊。
Claims (2)
1.一种微波处理降低淀粉粘度的方法，是以玉米淀粉为原料，经过微波萃取仪进行微波处理，得到的粘度在700～2000Pa·s的玉米淀粉乳，其特征在于，包括配置一定含水量的玉米淀粉、微波处理、配置淀粉浆、淀粉浆加热糊化、粘度测定过程，具体步骤如下：
1)制成一定含水量玉米淀粉的过程，是用水分仪测出玉米原淀粉的水分含量，再以喷淋方式加入蒸馏水，并在室温下不断搅拌，密封稳定12h，得到水分含量在10％～30％的玉米淀粉；
2)微波处理过程，是将玉米淀粉放入微波萃取仪中进行微波处理，微波温度为30～50℃，微波时间为20～100s，微波功率为4.5～10.5w/g，得到处理后的玉米淀粉；
3)配置淀粉浆过程，是将淀粉与蒸馏水按照重量比m:m为1:9～2:8比例混合均匀，并不段搅拌，得到浓度为10％～20％的淀粉浆；
4)淀粉浆加热糊化过程，是将淀粉浆转移到离心管中，在水浴锅中加热糊化，并不断震荡，糊化温度为75～95℃，糊化时间为5～9min，得到糊化完成的淀粉乳；
5)粘度测定过程，是将糊化完成后的淀粉乳立即在粘度计中测定粘度，粘度计选用转子为lv3～lv4号转子，转速为50～150r/min，测定时间为60s，每隔2s取一次，得到粘度在700～2000Pa·s的淀粉乳。
2.如权利要求1所述的一种微波处理降低淀粉粘度的方法，其特征在于：配置成一定含水量的玉米淀粉后，在自封袋中密封稳定12h后，再次用水分仪测定其水分含量，水分含量达到配置要求。
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