CN105996061A - 一种难消化糊精的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种难消化糊精的制备工艺，以玉米淀粉为原料，分别经过酸化、干燥、液化、糖化、浓缩、聚合、脱盐、脱色、干燥等工艺技术，最终生产出难消化有效组分含量为90%以上，葡萄糖含量低至1%以下的产品。本发明的有益效果为：该工艺采用酶处理方法将焦糊精中易消化成分首先转化为葡萄糖，然后将葡萄糖转化为功能性聚葡萄糖，最终生产出含有聚葡萄糖的难消化糊精。该制备工艺简便高效，操作控制方便，难消化组分转化率高，产品质量稳定可靠。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域，特别是涉及一种难消化糊精的制备工艺。
背景技术
膳食纤维统指植物食品中不能被消化的物质，然而随着食品营养学的发展，人们开始认识到膳食纤维有很好的保健作用，而且能够预防若干种疾病的发生。日本松谷公司利用特殊工艺研制出了难消化糊精，通过深入研究表明难消化糊精可被视为一种可溶性膳食纤维，对人体健康有非常好的贡献，而且避免了其他膳食纤维吸水性强和遇高温变色等缺陷，因此，难消化糊精具有良好的市场应用前景。但是，目前国际上仅有个别企业能够进行批量生产。我国内对难消化糊精的研发工作虽然有一定的进展，但是基本仍处于试验阶段。
现有技术中，在进行液化和糖化过程时，分别是把焦糊精中残留的淀粉等易消化成分，通过酶处理，把其转化为糊精、葡萄糖、麦芽糖、果糖等成分的混合物，只有经色谱分离或膜分离或酒精沉淀等工艺才能把难消化糊精分离出来，其工艺复杂，生产用水和能源浪费较大。也有一些生产工艺是通过酶处理把残余淀粉、葡萄糖、糊精、麦芽糖等成分主要转化为果糖或低聚异麦芽糖，但多种酶制剂混合使用，不仅相互影响较大，操作控制转化难，而且转化、发酵、糖化得时间比较长，容易造成杂菌污染，而且也容易引起转化成分不彻底，由于后期没有采用分离技术，容易造成难消化组合成分的不稳定。总之，现有技术中仍存在工艺技术复杂，产品膳食纤维含量低、副产品多、生产成本高等问题，制约了难消化糊精的产业化进程。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述不足，提供一种难消化糊精的制备工艺。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种难消化糊精的制备工艺，包括以下步骤，
（1）加酸：取重量份数为1000份的玉米淀粉加入搅拌机中，采用喷雾混合的方法添加重量份数为25-110份，浓度为1-5%的稀盐酸，混合均匀，得物料A；
（2）干燥：将上述所得的物料A在温度为100-130℃条件下干燥1-3h，直至物料A的水分降至5%以下；
（3）焙烤：再在温度为130-190℃条件下焙烤0.5-2h，得物料B；
（4）冷却、调浆：将温度控制在93-96℃，在物料B中加入纯水调浆，直至含水量为60-68%，得物料C；
（5）调PH：采用氢氧化钠或氢氧化钾将物料C的PH调整至6.0-6.5；
（6）液化：加入重量份数为0.4-8份的耐高温α-淀粉酶，在温度为100-105℃条件下糊化0.5-2h，然后在温度为90-95℃条件下液化1-2h，得物料D；
（7）灭酶：将物料D加热至110-130℃，进行灭酶处理；
（8）冷却：将物料D温度冷却至60℃；
（9）调PH值：将物料D的PH值调至4.0-5.0；
（10）糖化：将物料D中添加重量份数为0.45-0.65份的强效糖化酶，控制温度于60℃，糖化20-50h，得物料E；糖化的目的是把液化中淀粉、糊精、麦芽糖等易消化的其他成分，尽可能多的转化为葡萄糖。
（11）浓缩：在温度为60-95℃，负压0.01-0.08MPa条件下将物料E浓缩，直至含水量为25-30%；
（12）聚合反应：检测浓缩后的物料E中葡萄糖的含量，并加入缩合剂和催化剂，在温度为130-200℃，负压0.05-0.09MPa条件下，进行聚合反应2-4h，得物料F；聚合反应目的是尽可能多的把葡萄糖转化为难消化成分的功能性聚葡萄糖；
（13）纯水溶解：向物料F中加入纯水，搅拌溶解，至含水量为50-70%；
（14）脱盐、脱色：通过脱盐、脱色，将物料F的灰分控制在0.5%以下，白度控制在65%以下；
（15）调PH值：将物料F的PH值调至4-6；
（16）喷雾干燥：进风温度为175-185℃，出风温度为80-90℃，将水分控制在6%以下；
（17）计量、包装：经质检后，将所得产品进行计量、包装。
进一步的，所述玉米淀粉原料的水分在12%以下。
进一步的，采用阴阳树脂离子交换柱进行脱盐处理，采用大孔径树脂吸附柱进行脱色处理，将物料的灰分控制在0.5%以下，白度控制在65%以下。
进一步的，所述强效糖化酶由真菌糖化酶与细菌脱支酶优化组合而成。
进一步的，真菌糖化酶来自黑曲霉、根霉和拟内孢霉，细菌脱支酶为普鲁兰酶。
进一步的，以山梨糖醇为缩合剂，添加量为葡萄糖干物质重量的10%；以柠檬酸或磷酸作为催化剂，柠檬酸的添加量为葡萄糖干物质重量的0.5-1%，磷酸的添加量为葡萄糖干物质重量的0.1%。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
在液化、糖化过程中，采取不同酶处理，把焦糊精中残留的淀粉、糊精、麦芽糖等成分，尽可能多的转化为葡萄糖，然后用山梨糖醇作为缩合剂，以柠檬酸或磷酸作为催化剂，在真空条件下高温加热，使葡萄糖单体发生醇醛缩合，葡萄糖与山梨糖醇发生醇醛缩合，葡萄糖、山梨糖醇分别与柠檬酸发生脂化反应，从而将易消化的葡萄糖再转化为功能性的聚葡萄糖，进一步增加了物料中难消化的组分，使其膳食纤维含量达到90%以上，葡萄糖残留量不足1%，这种含有聚葡萄糖的难消化糊精更有利于肥胖症、糖尿病、心脑血管疾病和胃肠病患者食用和生产功能性食品的应用。
该工艺采用酶处理将焦糊精中易消化成分转化为葡萄糖，并将葡萄糖转化为聚葡萄糖，简便高效，操作控制方便，难消化组分转化率高，产品质量稳定可靠。
说明书附图
图1为本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
根据图1所示的生产工艺流程图进行生产，具体步骤如下：取重量份数为1000份水分在12%以下的玉米淀粉加入双螺杆混合搅拌机或双锥混合机中，采用喷雾混合的方法添加重量份数为80份，浓度为2%的稀盐酸，混合均匀；将上述所得物料通过热风干燥机或脱水干燥斧进行干燥，在温度为100℃条件下干燥3h，直至物料的水分降至5%以下；然后再采用双螺杆搅拌的高温反应釜进行焙烤，在温度为190℃条件下焙烤0.5h；采用绞龙将物料输送到调浆罐中，将物料温度控制在95℃，加纯水调浆，直至含水量为60%；采用氢氧化钠或氢氧化钾调整物料PH至6.0；然后采用喷射液化器对物料进行液化，加入重量份数为3份的耐高温α-淀粉酶，首先在温度为100℃条件下糊化2h，然后在温度为90℃条件下液化2h；液化完成后，将物料加热至130℃，进行灭酶处理；采用板式换热器将物料温度冷却至60℃；将物料转移至糖化罐中，并将PH值调至5.0；添加重量份数为0.45份的强效糖化酶，控制温度于60℃，糖化30h；再将物料转移至三效浓缩器中，在温度为95℃，负压0.01MPa条件下将物料浓缩至含水量为30%；再采用聚合反应釜完成聚合反应，检测物料中葡萄糖的含量后，重量为葡萄糖干物质重量10%的山梨糖醇，重量为葡萄糖干物质重量1%的柠檬酸或0.1%的磷酸，在负压0.05MPa，温度为200℃条件下，反应1.5h；在温度为160℃条件下，反应2h；于糖液溶解罐中向物料中加入纯水，搅拌溶解，至含水量为60%；分别采用阴阳树脂离子交换柱和大孔径树脂吸附柱进行脱盐、脱色处理，将物料的灰分控制在0.5%以下，将物料的白度控制在65%以下；将物料的PH值调至5；再通过喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为180℃，出风温度为85℃，将物料的水分控制在6%以下；最后对所得产品进行质检，其中难消化有效组分含量达到90%以上，葡萄糖含量低至1%以下，然后进行计量、包装。
实施例2
根据图1所示的生产工艺流程图进行生产，具体步骤如下：取重量份数为1000份水分在12%以下的玉米淀粉加入双螺杆混合搅拌机或双锥混合机中，采用喷雾混合的方法添加重量份数为50份，浓度为1-5%的稀盐酸，混合均匀；将上述所得物料通过热风干燥机或脱水干燥斧进行干燥，在温度为110℃条件下干燥1.5h，使物料的水分降至5%以下；然后再采用双螺杆搅拌的高温反应釜进行焙烤，在温度为140℃条件下焙烤1.5h；采用绞龙将物料输送到调浆罐中，将物料温度控制在95℃，加纯水调浆，直至含水量为68%；采用氢氧化钠或氢氧化钾调整物料PH至6.0；然后采用喷射液化器对物料进行液化，加入重量份数为1份的耐高温α-淀粉酶，首先在温度为100℃条件下糊化1h，然后在温度为90℃条件下液化2h；液化完成后，将物料加热至120℃，进行灭酶处理；采用板式换热器将物料温度冷却至60℃；将物料转移至糖化罐中，并将PH值调至4.5；添加重量份数为0.55份的强效糖化酶，控制温度于60℃，糖化24h；再将物料转移至三效浓缩器中，在温度为65℃，负压0.03MPa条件下将物料浓缩至含水量为30%；再采用聚合反应釜完成聚合反应，检测物料中葡萄糖的含量后，加入重量为葡萄糖干物质重量10%的山梨糖醇，重量为葡萄糖干物质重量0.5%的柠檬酸或0.1%的磷酸，在负压0.06MPa，温度为180℃条件下，反应2h；在温度为160℃条件下，反应2h；于糖液溶解罐中向物料中加入纯水，搅拌溶解，至含水量为65%；分别采用阴阳树脂离子交换柱和大孔径树脂吸附柱进行脱盐、脱色处理，将物料的灰分控制在0.5%以下，将物料的白度控制在65%以下；将物料的PH值调至4.5；再通过喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为180℃，出风温度为85℃，将物料的水分控制在6%以下；最后对所得产品进行质检，其中难消化有效组分含量达到90%以上，葡萄糖含量低至1%以下，然后进行计量、包装。
实施例3
根据图1所示的生产工艺流程图进行生产，具体步骤如下：取重量份数为1000份水分在12%以下的玉米淀粉加入双螺杆混合搅拌机或双锥混合机中，采用喷雾混合的方法添加重量份数为100份，浓度为1%的稀盐酸，混合均匀；将上述所得物料通过热风干燥机或脱水干燥斧进行干燥，在温度为100℃条件下干燥3h，直至物料的水分降至5%以下；然后再采用双螺杆搅拌的高温反应釜进行焙烤，在温度为150℃条件下焙烤2h；采用绞龙将物料输送到调浆罐中，将物料温度控制在95℃，加纯水调浆，直至含水量为60%；采用氢氧化钠或氢氧化钾调整物料PH至6.0；然后采用喷射液化器对物料进行液化，加入重量份数为6份的耐高温α-淀粉酶，首先在温度为105℃条件下糊化1h，然后在温度为90℃条件下液化1.5h；液化完成后，将物料加热至120℃，进行灭酶处理；采用板式换热器将物料温度冷却至60℃；将物料转移至糖化罐中，并将PH值调至5.0；添加重量份数为0.55份的强效糖化酶，控制温度于60℃，糖化40h；再将物料转移至三效浓缩器中，在温度为90℃，负压0.06MPa条件下将物料浓缩至含水量为25%；再采用聚合反应釜完成聚合反应，检测物料中葡萄糖的含量后，重量为葡萄糖干物质重量10%的山梨糖醇，重量为葡萄糖干物质重量0.5%的柠檬酸或0.1%的磷酸，在负压0.06MPa，温度为160℃条件下，反应2h；在温度为140℃条件下，反应2h；于糖液溶解罐中向物料中加入纯水，搅拌溶解，至含水量为60%；分别采用阴阳树脂离子交换柱和大孔径树脂吸附柱进行脱盐、脱色处理，将物料的灰分控制在0.5%以下，将物料的白度控制在65%以下；将物料的PH值调至4.5；再通过喷雾干燥机进行喷雾干燥，进风温度为180℃，出风温度为85℃，将物料的水分控制在6%以下；最后对所得产品进行质检，其中难消化有效组分含量达到90%以上，葡萄糖含量低至1%以下，然后进行计量、包装。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种难消化糊精的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤，
（1）加酸：取重量份数为1000份的玉米淀粉加入搅拌机中，采用喷雾混合的方法添加重量份数为25-110份，浓度为1-5%的稀盐酸，混合均匀，得物料A；
（2）干燥：将上述所得的物料A在温度为100-130℃条件下干燥1-3h，直至物料A的水分降至5%以下；
（3）焙烤：再在温度为130-190℃条件下焙烤0.5-2h，得物料B；
（4）冷却、调浆：将温度控制在93-96℃，在物料B中加入纯水调浆，直至含水量为60-68%，得物料C；
（5）调PH：采用氢氧化钠或氢氧化钾将物料C的PH调整至6.0-6.5；
（6）液化：加入重量份数为0.4-8份的耐高温α-淀粉酶，在温度为100-105℃条件下糊化0.5-2h，然后在温度为90-95℃条件下液化1-2h，得物料D；
（7）灭酶：将物料D加热至110-130℃，进行灭酶处理；
（8）冷却：将物料D温度冷却至60℃；
（9）调PH值：将物料D的PH值调至4.0-5.0；
（10）糖化：将物料D中添加重量份数为0.45-0.65份的强效糖化酶，控制温度于60℃，糖化20-50h，得物料E；
（11）浓缩：在温度为60-95℃，负压0.01-0.08MPa条件下将物料E浓缩，直至含水量为25-30%；
（12）聚合反应：检测浓缩后的物料E中葡萄糖的含量，并加入缩合剂和催化剂，进行聚合反应，在负压0.05-0.09MPa，温度为160-200℃的条件下，反应1-3h；在温度为130-170℃的条件下，反应1-3h，得物料F；
（13）纯水溶解：向物料F中加入纯水，搅拌溶解，至含水量为50-70%；
（14）脱盐、脱色：通过脱盐、脱色，将物料F的灰分控制在0.5%以下，白度控制在65%以下；
（15）调PH值：将物料F的PH值调至4-6；
（16）喷雾干燥：进风温度为175-185℃，出风温度为80-90℃，将水分控制在6%以下；
（17）计量、包装：经质检后，将所得产品进行计量、包装。
2.根据权利要求1所述的一种难消化糊精的制备工艺，其特征在于，所述玉米淀粉原料的水分在12%以下。
3.根据权利要求1所述的一种难消化糊精的制备工艺，其特征在于，采用阴阳树脂离子交换柱进行脱盐处理，采用大孔径树脂吸附柱进行脱色处理，将物料的灰分控制在0.5%以下，白度控制在65%以下。
4.根据权利要求1所述的一种难消化糊精的制备工艺，其特征在于，所述强效糖化酶由真菌糖化酶与细菌脱支酶优化组合而成。
5.根据权利要求4所述的一种难消化糊精的制备工艺，其特征在于，所述真菌糖化酶来自黑曲霉、根霉和拟内孢霉，所述细菌脱支酶为普鲁兰酶。
6.根据权利要求1所述的一种难消化糊精的制备工艺，其特征在于，以山梨糖醇为缩合剂，添加量为葡萄糖干物质重量的10%；以柠檬酸或磷酸作为催化剂，柠檬酸的添加量为葡萄糖干物质重量的0.5-1%，或磷酸的添加量为葡萄糖干物质重量的0.1%。
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