CN108191985A - 一种玉米糊精及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种玉米糊精的制备方法，其步骤包括：将依次经过预处理、酸化和预干燥处理后的玉米淀粉，在预定温度条件下产生糊精转化，经冷却后得到糊精成品，在进行酸化步骤前，对玉米淀粉进行氧化处理。由于在对淀粉浆进行酸化之前加入了氧化反应的步骤，使得淀粉分子链上引入了羟基，提高淀粉的澄清度，在经过糊化后得到的糊精具有高粘度的同时也具有高澄清度，提高了糊精成品的质量。

Description

一种玉米糊精及其制备方法
技术领域
本发明涉及粘胶剂领域，具体涉及一种兼具高粘度和高澄清度的玉米糊精及其制备方法。
背景技术
糊精是介于淀粉和水解淀粉生成的糖之间的碳水化合物中间体，即糊精是葡萄糖单体的低聚物，为无定形的、黄色或白色的粉末，部分溶于水。
糊精广泛应用于胶黏剂中，主要涉及纸材工业、纺织工业等领域。在造纸工业中，糊精用于造纸过程中的涂层或表面施胶。糊精具有相当长的固化时间，在该固化时间过程中，通过加热、加压或两者的结合使胶黏剂固化，即通过化学或物理的行为，例如缩合、聚合、氧化、硫化、凝胶化、水合或挥发组分的蒸发，使胶黏剂固定或固化。在纺织工业中，糊精主要用于上浆、印染和织物整理。
除了上述应用，糊精可在食品工业中用作香料、色素冲淡剂和载体，也可在医药工业用作片剂粘合剂和若干抗生素发酵的营养料。
目前，糊精的生产工艺主要有直接焙烧法、湿法和干热法。其中使用干热法使淀粉降解所得的产物称为热解糊精，有白糊精、黄糊精和英国胶三种。糊精之间的差异在于对淀粉的预处理方法和热处理条件不同。
但是现有的干热法制备得到的糊精澄清度不高，会产生颜色发黄等现象，影响了产品的质量。
发明内容
为解决上述问题，本申请提供一种兼具高粘度和高澄清度的玉米糊精及其制备方法。
根据第一方面，一种实施例中提供一种玉米糊精的制备方法，其步骤包括：
将依次经过预处理、氧化反应、酸化和预干燥处理后的玉米淀粉，在预定温度条件下产生糊精转化，经冷却后得到糊精成。
进一步地，制备方法包括以下具体步骤：
预处理：将玉米淀粉加入水中，搅拌分散成均匀淀粉浆后，置于水浴加热至预定温度；
碱化处理：于淀粉浆中加入碱溶液，调节pH值至预定值；
氧化处理：加入次氯酸溶液钠溶液至调节pH值后的淀粉浆中，反应一定时间；
中和：加入一定量的酸溶液至经氧化处理的淀粉浆中，调节pH值至预定值；
酸化：经过洗涤、脱水、干燥后，加入一定量的酸溶液，搅拌均匀，对经过中和后得到的淀粉进行酸化；
预干燥：对经过酸化的淀粉进行预干燥，直至淀粉的含水量小于10％；
糊精转化：在75-250℃的条件下，进行一定时间的糊化反应；
冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。
进一步地，制备方法包括以下步骤：
预处理：将玉米淀粉加入水中，搅拌分散成均匀淀粉浆后，置于水浴加热至34-36℃；
碱化处理：于淀粉浆中加入碱溶液，调节pH值至9.0-9.2；
氧化处理：加入次氯酸溶液钠溶液至调节pH值后的淀粉浆中，反应0.5-1.5h；
中和：加入酸溶液至经氧化处理的淀粉浆中，调节pH值至6.0-6.2；
酸化：经过洗涤、脱水、干燥后，加入酸溶液，搅拌均匀，对经过中和后得到的淀粉进行酸化；
预干燥：对经过酸化的淀粉进行预干燥，直至淀粉的含水量小于10％；
糊精转化：在75-250℃的条件下，进行糊化反应，反应时间为1-3h；
冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。
进一步地，氧在化处理的步骤中，次氯酸溶液钠溶液占玉米淀粉的质量的比例为10-20％。
进一步地，调节pH值步骤中，碱溶液为氢氧化钠。
进一步地，酸化的步骤中，酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的至少一种。
进一步地，酸化的步骤中，酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的至少一种。
进一步地，预干燥的步骤中，经预干燥后淀粉的含水量小于5％。
进一步地，糊精转化的步骤中，在120-150℃的条件下进行糊化反应。
根据第二方面，一种实施例中提供一种玉米糊精，该玉米糊精是使用上述制备方法得到的。
依据上述实施例的制备方法，由于在对淀粉浆进行酸化之前加入了氧化反应的步骤，使得淀粉分子链上引入了羟基，提高淀粉的澄清度，在经过糊化后得到的糊精具有高粘度的同时也具有高澄清度，提高了糊精成品的质量。
附图说明
图1为本发明的玉米糊精制备方法的方法流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参见图1，在本发明实施例中，提供了一种玉米糊精的制备方法，其步骤包括：
步骤1、预处理：将一定量的玉米淀粉磨细、过筛，进行干燥至含水量小于10％，优选地，干燥至含水量小于5％。将干燥后的玉米淀粉装入反应容器中，加入一定量的水，搅拌分散成均匀淀粉浆。将反应容器置于水浴锅中进行水浴加热，同时进行搅拌，水浴温度为34-36℃。
步骤2、碱化处理：于淀粉浆中加入2.5％wt的碱溶液，调节pH值至9.0-9.2。在本实施例中使用氢氧化钠，在其他实施例中，可以使用碱溶液性化合物。
步骤3、氧化处理：加入次氯酸溶液钠溶液至调节pH值后的淀粉浆中，反应0.5-1.5h。其中，次氯酸溶液钠溶液占玉米淀粉的质量的比例为10-20％。优选地，占比为15％，在该占比下，次氯酸溶液钠溶液能够充分地对淀粉浆进行氧化反应。
步骤4、中和：加入10％wt的酸溶液至经氧化处理的淀粉浆中，调节pH值至6.0-6.2。其中酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的至少一种。
步骤5、酸化：经过洗涤、脱水、干燥后，加入10％wt的酸溶液，搅拌均匀，对经过中和后得到的淀粉进行酸化。其中，酸溶液可使用无机酸溶液，具体地，为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的至少一种。
步骤6、预干燥：对经过酸化的淀粉进行预干燥，直至淀粉的含水量小于10％。由于过高的含水量会加剧水解作用并抑制缩合反应，从而影响糊精的粘度。因此进一步地，控制淀粉的含水量为1％-5％。
步骤7、糊精转化：在75-250℃的条件下，进行糊化反应，反应时间为1-3h。优选地，在100-150℃的条件下，进行糊化反应。糊化反应可在混合器中进行，可用蒸汽或油浴预加热以得到高质量、均匀的热量分布。
步骤8、冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。具体地，可将糊精侵入冷却混合器或冷却水进行冷却，若转化作用中的pH值偏低，还需要将酸中和。由于水分少，糊精与水混合会发生结块或起泡现象，可将糊精放在湿空气中，使其吸收水分，含水量升到5-12％或大于12％。
在玉米糊精的制备过程中，还可添加增韧剂，保潮剂、或润滑剂，改善膜性质，提高应用效果。增韧剂常用的有尿素、硝酸钠、水杨酸、甲醛和碘化物等，用量1-10％。保潮剂为甘油、乙二醇等，保持水分，降低干燥速度，保持柔软。使用硼砂、氢氧化钠等碱性物质可提高粘合力。
本实施例还提供一种玉米糊精，该玉米糊精是使用上述制备方法得到的。
实施例一
本实施例中，玉米糊精的制备方法如下：
预处理：将玉米淀粉磨细、过筛，进行干燥至含水量为10％。将干燥后的玉米淀粉装入反应容器中，加入水，水与玉米淀粉的质量比为6∶5，搅拌分散成均匀淀粉浆。将反应容器置于水浴锅中进行水浴加热，同时进行搅拌，水浴温度为36℃。
碱化处理：于淀粉浆中加入2.5％wt的氢氧化钠溶液，调节pH值至9.2。
氧化处理：加入次氯酸溶液钠溶液至调节pH值后的淀粉浆中，反应1.5h。其中，次氯酸溶液钠溶液占玉米淀粉的质量的比例为20％。
中和：加入10％wt的盐酸溶液至经氧化处理的淀粉浆中，调节pH值至6.2。
酸化：经过洗涤、脱水、干燥后，加入10％wt的盐酸溶液，搅拌均匀，对经过中和后得到的淀粉进行酸化。
预干燥：对经过酸化的淀粉进行预干燥，直至淀粉的含水量为10％。
糊精转化：在150℃的条件下，进行糊化反应，反应时间为3h。
冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。
实施例二
本实施例中，玉米糊精的制备方法如下：
预处理：将玉米淀粉磨细、过筛，进行干燥至含水量为5％。将干燥后的玉米淀粉装入反应容器中，加入水，水与玉米淀粉的质量比为6∶5，搅拌分散成均匀淀粉浆。将反应容器置于水浴锅中进行水浴加热，同时进行搅拌，水浴温度为35℃。
碱化处理：于淀粉浆中加入2.5％wt的氢氧化钠溶液，调节pH值至9.1。
氧化处理：加入次氯酸溶液钠溶液至调节pH值后的淀粉浆中，反应1h。其中，次氯酸溶液钠溶液占玉米淀粉的质量的比例为15％。
中和：加入10％wt的盐酸溶液至经氧化处理的淀粉浆中，调节pH值至6.1。
酸化：经过洗涤、脱水、干燥后，加入10％wt的盐酸溶液，搅拌均匀，对经过中和后得到的淀粉进行酸化。
预干燥：对经过酸化的淀粉进行预干燥，直至淀粉的含水量为5％。
糊精转化：在130℃的条件下，进行糊化反应，反应时间为2h。
冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。
实施例三
本实施例中，玉米糊精的制备方法如下：
预处理：将玉米淀粉磨细、过筛，进行干燥至含水量为1％。将干燥后的玉米淀粉装入反应容器中，加入水，水与玉米淀粉的质量比为6∶5，搅拌分散成均匀淀粉浆。将反应容器置于水浴锅中进行水浴加热，同时进行搅拌，水浴温度为34℃。
碱化处理：于淀粉浆中加入2.5％wt的氢氧化钠溶液，调节pH值至9.0。
氧化处理：加入次氯酸溶液钠溶液至调节pH值后的淀粉浆中，反应0.5h。其中，次氯酸溶液钠溶液占玉米淀粉的质量的比例为10％。
中和：加入10％wt的盐酸溶液至经氧化处理的淀粉浆中，调节pH值至6.0。
酸化：经过洗涤、脱水、干燥后，加入10％wt的盐酸溶液，搅拌均匀，对经过中和后得到的淀粉进行酸化。
预干燥：对经过酸化的淀粉进行预干燥，直至淀粉的含水量为1％。
糊精转化：在100℃的条件下，进行糊化反应，反应时间为1h。
冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。
对比例一
本对比例中，玉米糊精的制备方法如下：
预处理：将玉米淀粉磨细、过筛，进行干燥至含水量为10％。将干燥后的玉米淀粉装入反应容器中，加入水，水与玉米淀粉的质量比为6∶5，搅拌分散成均匀淀粉浆。将反应容器置于水浴锅中进行水浴加热，同时进行搅拌，水浴温度为36℃。
酸化：经过洗涤、脱水、干燥后得到淀粉，加入10％wt的盐酸溶液，搅拌均匀，对淀粉进行酸化。
预干燥：对经过酸化的淀粉进行预干燥，直至淀粉的含水量为10％。
糊精转化：在150℃的条件下，进行糊化反应，反应时间为3h。
冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。
对比例二
本对比例中，玉米糊精的制备方法如下：
预处理：将玉米淀粉磨细、过筛，进行干燥至含水量为5％。将干燥后的玉米淀粉装入反应容器中，加入水，水与玉米淀粉的质量比为6∶5，搅拌分散成均匀淀粉浆。将反应容器置于水浴锅中进行水浴加热，同时进行搅拌，水浴温度为35℃。
酸化：经过洗涤、脱水、干燥后得到淀粉，加入10％wt的盐酸溶液，搅拌均匀，对淀粉进行酸化。
预干燥：对经过酸化的淀粉进行预干燥，直至淀粉的含水量为5％。
糊精转化：在130℃的条件下，进行糊化反应，反应时间为2h。
冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。
对比例三
本对比例中，玉米糊精的制备方法如下：
预处理：将玉米淀粉磨细、过筛，进行干燥至含水量为1％。将干燥后的玉米淀粉装入反应容器中，加入水，水与玉米淀粉的质量比为6∶5，搅拌分散成均匀淀粉浆。将反应容器置于水浴锅中进行水浴加热，同时进行搅拌，水浴温度为34℃。
酸化：经过洗涤、脱水、干燥后得到淀粉，加入10％wt的盐酸溶液，搅拌均匀，对淀粉进行酸化。
预干燥：对经过酸化的淀粉进行预干燥，直至淀粉的含水量为1％。
糊精转化：在100℃的条件下，进行糊化反应，反应时间为1h。
冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。
将实施例一至三与对比例一至三得到的玉米糊精依次编号为1-6，进行粘度测试和澄清度测试。
粘度测试：
在制备得到糊精24小时后进行粘度测试。将编号1-6的糊精分别涂覆在6张相同的牛皮纸样的筛面上，每张涂覆有糊精的牛皮纸样的筛面放置于另一牛皮纸样上，闭合时间为60s，观察牛皮纸样的粘结情况。
表1粘度测试结果
编号 1 2 3 4 5 6
凝固时间 21 19 25 36 34 37
粘度(mPa.s) 9885 12700 10430 9720 10515 9110
从上表可知，使用了本发明的制备方法得到的糊精凝固时间较对比例制备方法得到的糊精的凝固时间短，且粘度较高，说明了本发明的制备方法中加入氧化反应的步骤不影响糊精的粘度性，且对其粘度性有一定的增强作用。
澄清度测试：
采用Stuart的方法对糊精进行透光率测定。对编号1-6的糊精各称取0.2g，倒入20ml具塞刻度试管中，加入20g蒸馏水调成的1％的乳状液。混匀后，在沸水浴中加热30min。每隔15分钟，充分振荡试管数次，冷却至室温。以蒸馏水为对照，测定650nm下的透光率。
表2透光率测定结果
编号 1 2 3 4 5 6
透光率(％) 55％ 59％ 48％ 23％ 30％ 29％
从上表可知，使用了本发明的制备方法得到的糊精的透光率较对比例制备方法得到的糊精的透光率要高，且实施例二中得到的糊精的透光率为最高，说明了本发明的制备方法中加入氧化反应后，使得淀粉浆引入了羧基，对经糊化后的糊精澄清度的提高有一定的作用。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种玉米糊精的制备方法，其步骤包括：将依次经过预处理、酸化和预干燥处理后的玉米淀粉，在预定温度条件下产生糊精转化，经冷却后得到糊精成品，其特征在于，在进行所述酸化步骤前，对玉米淀粉进行氧化处理。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下具体步骤：
预处理：将玉米淀粉加入水中，搅拌分散成均匀淀粉浆后，置于水浴加热至预定温度；
碱化处理：于所述淀粉浆中加入碱溶液，调节pH值至预定值；
氧化处理：加入次氯酸溶液钠溶液至调节pH值后的所述淀粉浆中，反应一定时间；
中和：加入一定量的酸溶液至经氧化处理的所述淀粉浆中，调节pH值至预定值；
酸化：经过洗涤、脱水、干燥后，加入一定量的酸溶液，搅拌均匀，对经过中和后得到的所述淀粉进行酸化；
预干燥：对经过酸化的所述淀粉进行预干燥，直至所述淀粉的含水量小于10％；
糊精转化：在75-250℃的条件下，进行一定时间的糊化反应；
冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
预处理：将玉米淀粉加入水中，搅拌分散成均匀淀粉浆后，置于水浴加热至34-36℃；
碱化处理：于所述淀粉浆中加入碱溶液，调节pH值至9.0-9.2；
氧化处理：加入次氯酸溶液钠溶液至调节pH值后的所述淀粉浆中，反应0.5-1.5h；
中和：加入酸溶液至经氧化处理的所述淀粉浆中，调节pH值至6.0-6.2；
酸化：经过洗涤、脱水、干燥后，加入酸溶液，搅拌均匀，对经过中和后得到的所述淀粉进行酸化；
预干燥：对经过酸化的所述淀粉进行预干燥，直至所述淀粉的含水量小于10％；
糊精转化：在75-250℃的条件下，进行糊化反应，反应时间为1-3h；
冷却中和：对经糊化反应得到的糊精进行冷却、中和，得到糊精成品。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，在所述氧化处理的步骤中，所述次氯酸溶液钠溶液占玉米淀粉的质量的比例为10-20％。
5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述调节pH值步骤中，所述碱溶液为氢氧化钠。
6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述中和的步骤中，所述酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的至少一种。
7.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述酸化的步骤中，所述酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的至少一种。
8.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述预干燥的步骤中，经预干燥后所述淀粉的含水量小于5％。
9.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述糊精转化的步骤中，在120-150℃的条件下进行糊化反应。
10.一种玉米糊精，其特征在于，所述玉米糊精是使用权利要求1所述的制备方法得到的。
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