CN108192935B - 一种超低de值麦芽糊精及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超低DE值麦芽糊精及其制备方法与应用。所述超低DE值麦芽糊精，DE值为1～1.78；本发明还涉及超低DE值麦芽糊精的制备方法。本发明所述的制备方法，采用两步升温法，先升温至85℃～90℃保温5～10min为初步液化打开淀粉空间结构，从而得到均一、澄清的溶液；然后再升温至125～130℃，保温10～15min实现再升温前期进行深度液化，对淀粉进行水解，随着保温时间的延长，起到使高温酶失活的作用；该方法的巧妙设计，克服了现有制备工艺中酶对淀粉水解程度不易控制，且没有有效失活高温酶的弊端；解决了现有技术通过调整液化时间控制DE值的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种超低DE值麦芽糊精及其制备方法与应用，属于食品配料技术领域。
背景技术
糊精是指将淀粉分子进行分解，得到介于淀粉和淀粉之间的多糖。而为了区别淀粉经热解反应生成的糊精产品，1970年，Veberbacher提出了麦芽糊精的概念：以淀粉为原料，经控制水解DE值在20％以下的产品成为麦芽糊精。麦芽糊精的主要性状和水解率有直接关系，DE值不仅表示水解程度，而且是掌握产品特性的重要指标。不同DE值的麦芽糊精具有不同的功能和性质：如增稠、凝胶、降低产品甜度、改变体系冰点、抑制冰晶生长、替代脂肪、减少热能、改善质构及用作喷雾剂或干燥载体等。
低DE值麦芽糊精是指水解程度较低，还原糖含量较少的糊精。随着近年来，“减糖减甜”概念的提出，低DE值麦芽糊精越来越受到消费者的青睐。低DE值麦芽糊精与普通麦芽糊精相比，具有分子量大、无甜味、不易受潮、不易褐变等优点。
基于低DE值麦芽糊精具有以上优点，低DE值麦芽糊精成为今年来糊精的研究热点。中国专利文献CN101048078A(申请号200580036310.8)公开了一种DE值为5-20的液体麦芽糊精的制备方法，中国专利文献CN1528910(申请号03135083.6)公开一种DE值为2-6的麦芽糊精的制备方法。CN103589760A(申请号201310546557.0)公开一种两次喷射液化制备低DE值糊精的方法。但是这些低DE值麦芽糊精生产方法带有一定的经验性，DE值的控制不稳定、不精确，另外仍然缺乏DE值超低(DE＝1～2)的产品。
中国专利文献CN101301042A(申请号200810053714.3)公开了一种利用山药淀粉生产低DE值麦芽糊精的方法，该方法包括下述步骤：采用碱性蛋白酶消化法脱除分离山药活性成分后的山药渣中的蛋白质，灭酶处理后得到山药湿淀粉；将上述山药湿淀粉进行调浆、糊化、耐高温α-淀粉酶酶解、灭酶、离心，取上清液冷冻干燥，得到低DE值的山药淀粉麦芽糊精。本发明的方法对提取山药活性成分后的副产物—淀粉加以综合利用，制备出低DE值的山药淀粉麦芽糊精，满足脂肪代替品的要求。
尽管在低DE值麦芽糊精领域，已经有一定的研究报道，但是对于DE值超低的麦芽糊精(DE＝1～2)的研究仍然很少。当麦芽糊精的DE值低至1～2时，还原糖含量极少，完全无甜味，符合“减糖减甜”的概念，摄入后不会导致龋齿和血糖的迅速上升，更利于儿童和中老年人使用。同时还具有类似脂肪的口感，在某些食品中可作为脂肪替代品使用，而且不会造成胆固醇、血脂的升高。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种超低DE值麦芽糊精及其制备方法。
本发明技术方案如下：
一种超低DE值麦芽糊精，其特征在于，DE值为1～1.78。
一种超低DE值麦芽糊精的制备方法，制备步骤如下：
(1)向淀粉中加水调浆至干物质质量浓度为10～20％，调节pH为5.5～6.3，制得淀粉浆；
(2)向步骤(1)制得的淀粉浆中加入耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为300～600U/kg干淀粉，然后升温至85℃～90℃，搅拌保温5～10min，然后加压至压力为0.04～0.06Mpa，升温至125～130℃，保温15～25min，制得液化液；
(3)向步骤(2)制得的液化液中添加活性炭进行吸附，再经过滤、浓缩、干燥和粉碎，制得超低DE值麦芽糊精。
根据本发明优选的，所述步骤(1)中，淀粉为蜡质玉米淀粉。
蜡质玉米淀粉支链含量高达100％，易于控制水解程度。
根据本发明优选的，所述步骤(2)中，搅拌转速为80～150rpm。
根据本发明优选的，所述步骤(2)中，压力为0.05Mpa。
根据本发明优选的，所述步骤(2)中，所述的液化液DE值为1～2，电导率≤150us/cm。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，活性炭的添加量为淀粉干基质量的0.5～1％，吸附时间为15min。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，过滤为先采用圆盘过滤器进行初滤，然后再采用0.22μm的滤膜进行精滤，精滤的流速为20～30mL/min。精滤后，出料透明澄清，透光率达到90％以上，无异味。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，浓缩为采用旋转蒸发仪进行浓缩，工作压力-0.1Mpa，工作温度为60～80℃；蒸发至干物质浓度为50％～60％。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，干燥为高温真空干燥，工作压力-0.1Mpa，工作温度为110～130℃，干燥后得到麦芽糊精水分≤4％。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中，粉碎为粉碎至细度为160目。
上述超低DE值麦芽糊精作为脂肪替代品在食品加工中的应用。
上述应用，超低DE值麦芽糊精的添加质量百分比为0.1～60％。
有益效果
1、本发明所述的制备方法，采用两步升温法，先升温至85℃～90℃保温5～10min为初步液化打开淀粉空间结构，从而得到均一、澄清的溶液；然后再升温至125～130℃，保温10～15min实现再升温前期进行深度液化，对淀粉进行水解，随着保温时间的延长，起到使高温酶失活的作用；该方法的巧妙设计，克服了现有制备工艺中酶对淀粉水解程度不易控制，且没有有效失活高温酶的弊端；解决了现有技术通过调整液化时间控制DE值的问题；
2、本发明制备的麦芽糊精DE值可以达到1，远远低于现有麦芽糊精的DE值，具有无甜味，溶解性能好，摄入后不致龋齿，不导致血糖快速上升，代谢快，可快速补充机体所需的能量的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步阐述，但本发明所保护范围不限于此。
生物材料来源
耐高温α-淀粉酶购自诺维信公司，酶活单位为10000U/mL；
蜡质玉米淀粉购自德州汇洋生物科技有限公司。
溶解度是指在一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。
实施例1
一种超低DE值麦芽糊精的制备方法，制备步骤如下：
(1)向1kg蜡质玉米淀粉中加水调浆至干物质质量浓度为15％，调节pH为5.8，制得淀粉浆；
(2)向步骤(1)制得的淀粉浆中加入耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为50μL，然后升温至90℃，100rpm转速搅拌条件下保温5min，经检测，透光率为42.25％，DE值为1.21)，然后加压至压力为0.05Mpa，升温至127℃，保温15min，制得液化液；
经检测，DE值为1.39，电导率109.8μs/cm；
(3)向步骤(2)制得的液化液中添加10g活性炭进行吸附15min，再经过滤、浓缩、干燥和粉碎至细度为160目，制得超低DE值麦芽糊精；经检测所得产品溶解度为17.82.
所述过滤为先采用圆盘过滤器进行初滤，然后再采用0.22μm的滤膜进行精滤，精滤的流速为25mL/min；精滤后，出料透明澄清，透光率达到90％以上，无异味；
所述浓缩为采用旋转蒸发仪进行浓缩，工作压力-0.1Mpa，工作温度为65℃；蒸发至干物质浓度为55％；
所述干燥为高温真空干燥，工作压力-0.1Mpa，工作温度为115℃，干燥后得到麦芽糊精水分≤4％。
本实施例中超低DE值麦芽糊精产品的检测项目和检测结果如下：
实施例2
一种超低DE值麦芽糊精的制备方法，制备步骤如下：
(1)向1kg蜡质玉米淀粉中加水调浆至干物质质量浓度为20％，调节pH为6.1，制得淀粉浆；
(2)向步骤(1)制得的淀粉浆中加入耐高温α-淀粉酶40μL，然后升温至90℃，100rpm转速搅拌条件下保温10min(经检测，透光率为44.65％，DE值为0.86)，然后加压至压力为0.05Mpa，升温至130℃，保温20min，制得液化液；
经检测，DE值为1，电导率135.1μs/cm；
(3)向步骤(2)制得的液化液中添加10g活性炭进行吸附15min，再经过滤、浓缩、干燥和粉碎至细度为160目，制得超低DE值麦芽糊精；经检测所得产品溶解度为16.84.
所述过滤为先采用圆盘过滤器进行初滤，然后再采用0.22μm的滤膜进行精滤，精滤的流速为28mL/min；精滤后，出料透明澄清，透光率达到90％以上，无异味；
所述浓缩为采用旋转蒸发仪进行浓缩，工作压力-0.1Mpa，工作温度为70℃；蒸发至干物质浓度为60％；
所述干燥为高温真空干燥，工作压力-0.1Mpa，工作温度为120℃，干燥后得到麦芽糊精水分≤4％。
本实施例中超低DE值麦芽糊精产品的检测项目和检测结果如下：
实施例3
一种超低DE值麦芽糊精的制备方法，制备步骤如下：
(1)向1kg蜡质玉米淀粉中加水调浆至干物质质量浓度为10％，调节pH为5.5，制得淀粉浆；
(2)向步骤(1)制得的淀粉浆中加入耐高温α-淀粉酶30μL，然后升温至85℃，150rpm转速搅拌条件下保温10min(经检测，透光率为45.31％，DE值为1.39)，然后加压至压力为0.06Mpa，升温至125℃，保温25min，制得液化液；
经检测，DE值为1～2，电导率≤150us/cm；
(3)向步骤(2)制得的液化液中添加5g活性炭进行吸附15min，再经过滤、浓缩、干燥和粉碎至细度为160目，制得超低DE值麦芽糊精；经检测所得产品溶解度为17.45。
所述过滤为先采用圆盘过滤器进行初滤，然后再采用0.22μm的滤膜进行精滤，精滤的流速为20mL/min；精滤后，出料透明澄清，透光率达到90％以上，无异味；
所述浓缩为采用旋转蒸发仪进行浓缩，工作压力-0.1Mpa，工作温度为80℃；蒸发至干物质浓度为60％；
所述干燥为高温真空干燥，工作压力-0.1Mpa，工作温度为110℃，干燥后得到麦芽糊精水分≤4％。
对比例1
一种麦芽糊精的制备方法，制备步骤如下：
(1)向1kg蜡质玉米淀粉中加水调浆至干物质质量浓度为15％，调节pH为5.8，制得淀粉浆；
(2)向步骤(1)制得的淀粉浆中加入耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为50μL，然后升温至90℃，100rpm转速搅拌条件下保温20min(经检测，透光率为40.31％，经检测，DE值为3.05)，然后加压至压力为0.05Mpa，升温至120℃，保温8min，制得液化液；
经检测，DE值为3.21，电导率≤150us/cm；
(3)向步骤(2)制得的液化液中添加10g活性炭进行吸附15min，再经过滤、浓缩、干燥和粉碎至细度为160目，制得超低DE值麦芽糊精；
所述过滤为先采用圆盘过滤器进行初滤，然后再采用0.22μm的滤膜进行精滤，精滤的流速为25mL/min；精滤后，出料透明澄清，透光率达到90％以上，无异味；
所述浓缩为采用旋转蒸发仪进行浓缩，工作压力-0.1Mpa，工作温度为65℃；蒸发至干物质浓度为55％；
所述干燥为高温真空干燥，工作压力-0.1Mpa，工作温度为115℃，干燥后得到麦芽糊精水分≤4％。
产品的检测项目和检测结果如下：
对比例2
一种麦芽糊精的制备方法，制备步骤如下：
(1)向1kg蜡质玉米淀粉中加水调浆至干物质质量浓度为15％，调节pH为5.8，制得淀粉浆；
(2)向步骤(1)制得的淀粉浆中加入耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为50μL，然后升温至90℃，100rpm转速搅拌条件下保温5min，制得液化液；
经检测，DE值为1.12，电导率≤150us/cm；透光率为32.38％，碘色反应为蓝紫色，
(3)向步骤(2)制得的液化液中添加10g活性炭进行吸附15min，再经过滤、浓缩、干燥和粉碎至细度为160目，制得麦芽糊精；所得糊精产品溶解度差；经检测所得产品溶解度为10.26.
所述过滤为先采用圆盘过滤器进行初滤，然后再采用0.22μm的滤膜进行精滤，精滤的流速为25mL/min；精滤后，出料透明澄清，透光率达到90％以上，无异味；
所述浓缩为采用旋转蒸发仪进行浓缩，工作压力-0.1Mpa，工作温度为65℃；蒸发至干物质浓度为55％；
所述干燥为高温真空干燥，工作压力-0.1Mpa，工作温度为115℃，干燥后得到麦芽糊精水分≤4％。
产品的检测项目和检测结果如下：
对比例3
一种麦芽糊精的制备方法，制备步骤如下：
(1)向1kg蜡质玉米淀粉中加水调浆至干物质质量浓度为15％，调节pH为5.8，制得淀粉浆；
(2)向步骤(1)制得的淀粉浆中加入耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为50μL，然后升温至90℃，100rpm转速搅拌条件下保温20min，制得液化液；
经检测，DE值为10，电导率120.6μs/cm；
(3)向步骤(2)制得的液化液中添加10g活性炭进行吸附15min，再经过滤、浓缩、干燥和粉碎至细度为160目，制得麦芽糊精；
所述过滤为先采用圆盘过滤器进行初滤，然后再采用0.22μm的滤膜进行精滤，精滤的流速为25mL/min；精滤后，出料透明澄清，透光率达到90％以上，无异味；
所述浓缩为采用旋转蒸发仪进行浓缩，工作压力-0.1Mpa，工作温度为65℃；蒸发至干物质浓度为55％；
所述干燥为高温真空干燥，工作压力-0.1Mpa，工作温度为115℃，干燥后得到麦芽糊精水分≤4％。
产品的检测项目和检测结果如下：
结果分析
通过以上对比可以看出：实施例1、实施例2、实施例3采用两步升温法的生产工艺，制得了DE值为1-2的超低DE值麦芽糊精，而对比例1由于对保温时间的控制不好，制得的DE值为3.21，不合乎产品要求，对比例2通过缩短液化时间来得到低DE值糊精，但造成糊精溶液不澄清、透光率低，碘色反应不好，得到的糊精产品溶解度差的等问题；对比例3通过延长液化时间，得到了澄清、透明的糊精溶液，糊精产品溶解度也较好，但造成在后续的脱色、浓缩、干燥过程中，高温酶持续作用，最终得到的糊精产品的DE值往往比预期的高很多。
Claims (12)
1.一种超低DE值麦芽糊精的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1）向淀粉中加水调浆至干物质质量浓度为10～20%，调节pH为5.5～6.3，制得淀粉浆；
（2）向步骤（1）制得的淀粉浆中加入耐高温α-淀粉酶，耐高温α-淀粉酶的添加量为300～600U/kg 干淀粉，然后升温至85℃～90℃，搅拌保温5～10 min，然后加压至压力为0.04～0.06Mpa，升温至125～130℃，保温15～25min，制得液化液；
（3）向步骤（2）制得的液化液中添加活性炭进行吸附，再经过滤、浓缩、干燥和粉碎，制得超低DE值麦芽糊精；DE值为1～1.78。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，淀粉为蜡质玉米淀粉。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，搅拌转速为80～150rpm。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，压力为0.05Mpa。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述的液化液DE值为1～2，电导率≤150us/cm。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，活性炭的添加量为淀粉干基质量的0.5～1%，吸附时间为15min。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，过滤为先采用圆盘过滤器进行初滤，然后再采用0.22μm的滤膜进行精滤，精滤的流速为20～30mL/min。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，浓缩为采用旋转蒸发仪进行浓缩，工作压力-0.1Mpa，工作温度为60～80℃；蒸发至干物质浓度为50%～60%。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，干燥为高温真空干燥，工作压力-0.1Mpa，工作温度为110～130℃，干燥后得到麦芽糊精水分≤4%。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，粉碎为粉碎至细度为160目。
11.权利要求1制备的超低DE值麦芽糊精作为脂肪替代品在食品加工中的应用。
12.如权利要求11所述的应用，其特征在于，超低DE值麦芽糊精的添加质量百分比为0.1～60%。
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