CN110452308A - 一种全溶性糊精的制备方法 - Google Patents

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刘伟杰
扈雪娜
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Abstract

本发明公开了一种全溶性糊精的制备方法，该方法通过对淀粉进行酶解处理、酯化处理、糊精化反应后得到冷水全溶性糊精。本发明解决现有糊精易溶于热水，而在低温冷水中溶解度差的技术问题，进一步提高了糊精的应用范围及应用领域，可满足不同食品、药品及工业印刷领域对糊精的低温溶解和溶解液澄清透明的应用要求。

Description

一种全溶性糊精的制备方法
技术领域
本发明属于糊精制备技术领域，具体的说，涉及一种全溶性糊精的制备方法。
背景技术
糊精是淀粉在受到加热、酸或淀粉酶作用下发生分解和水解，将大分子的淀粉转化成为的小分子中间物质，是淀粉的不完全水解产物，为白色或黄色的无定形粉末。
在淀粉的处理过程中，淀粉进行酶解处理可以将淀粉中α-1,4糖苷键部分切断，使处理后的淀粉相比原淀粉粘度大幅度降低，使淀粉在糊精化时更易进行水解。酯化反应处理又在淀粉分子中引入极性酰基基团，降低了淀粉的糊化温度，大幅度提高淀粉的膨胀度、透明度，在使分子链在水中分散度更好，溶解后溶液透明度高，且稳定性程度高，不易发生凝沉回生。
目前，普通干法糊精的生产采用在高温下通过单一酸解反应，生产产品方式单一，酸水解分子不均匀，有大量长分子链淀粉存在，影响了糊精精细要求度的使用。普通干法生产的糊精易溶于热水，在冷水中溶解度低，因干法制糊精中含有大量的水解不彻底的大分子链淀粉存在，致使溶液透明度低，澄清度差，且易发生淀粉分子链的结晶重组，造成溶解液回生凝沉。限制了糊精在部分应用领域(如印花纸领域等)要求糊精根据应用环境在常温水中可全部溶解，溶液透明度高。因此，需研制一种能满足在低温水中能够全溶解，且溶液透明度高、溶液稳定不易回生凝沉的糊精来满足不同领域市场的需要。
发明内容
本发明目的是提供一种全溶性糊精的制备方法，该方法通过对淀粉进行酶解处理(预水解淀粉、降低粘度)、酯化处理(增加乙酰基基团降低糊化温度，提高透明度，提高溶液稳定性)、糊精化反应(高温酸解、糊化淀粉)后得到一种全溶性糊精，解决现有糊精易溶于热水，而在低温冷水中溶解度差的技术问题，进一步扩展了糊精的应用范围及应用领域，可满足不同食品、药品及工业印刷领域对糊精的低温溶解和溶解液澄清透明的应用要求。
本发明技术方案如下：
一种全溶性糊精的制备方法，包括以下步骤：
(1)将100重量份的淀粉加水配成20～24波美的淀粉乳；
(2)酶解反应：将步骤(1)得到的物料升温并保持温度为35～60℃，滴加1～5重量份的α淀粉酶，滴加过程中保持pH值在4.5～6.0，搅拌反应0.5～1小时；
(3)酯化反应：将步骤(2)处理的淀粉乳调整pH值为8～9，然后添加醋酸乙烯或醋酸酐反应2～4小时，期间调整醋酸乙烯或醋酸酐添加量，控制淀粉乳中乙酰基含量在0.5～2.5％区间，抽滤脱水粉碎得到酶解乙酰化变性淀粉；
(4)将上述处理后的酶解乙酰化变性淀粉喷雾添加浓度5～10％左右的稀酸，进行充分混匀，调整淀粉的pH值1.5～3.2；
(5)将步骤(4)得到的物料放至烘箱内，升温至110～150℃，反应2.5～4小时，得到符合要求的全溶性糊精。
优选的，所述的步骤(1)得到的淀粉乳先进行酯化反应，淀粉乳调整pH值为8～9，添加醋酸乙烯反应2～4小时，调整醋酸乙烯添加量，控制淀粉乳中乙酰基含量在0.5～2.5％区间；再将淀粉乳pH值调整至在4.5～6.0，进行酶解反应，升温并保持温度为35～60℃，滴加1～5重量份的α淀粉酶，保持搅拌反应0.5～1小时，抽滤脱水粉碎得到酶解乙酰化变性淀粉，然后进入到步骤(4)生产工序。
进一步的，所述的淀粉为马铃薯淀粉或蜡质玉米淀粉，马铃薯淀粉或蜡质玉米淀粉的支链淀粉含量高，糊精化后糊液透明程度高的淀粉，得到的成品质量更好，溶解度更高，澄清度更好。其中，马铃薯淀粉最为优选。
进一步的，所述的淀粉乳用氢氧化钠调整pH值为8～9，氢氧化钠溶液浓度为2％～5％。
进一步的，所述的稀酸为稀盐酸或稀硝酸。其中，稀盐酸的浓度以5～10％为最佳，稀硝酸的浓度以5～10％为最佳。
进一步的，所述的脱水为抽滤脱水，并将固形物用水洗涤两次干燥、粉碎。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：
本发明用淀粉制备全溶性糊精时，采用α-淀粉酶进行酶解处理，可以将淀粉中α-1,4糖苷键部分切断，使处理后的淀粉相比原淀粉粘度大幅降低，分子链更加均一，使淀粉在糊精化时更易进行水解，减少酸解处理不均一过程中产生的高聚合度分子链的数量。
采用酯化处理是在淀粉分子中引入极性酰基基团，降低淀粉的糊化温度，提高淀粉的膨胀度、透明度，使分子链在水中分散度更好，溶解后溶液透明度高、稳定好，溶液不易凝沉回生。
采用以上工艺进行处理，解决了糊精的生产中通过单一酸解反应控制，水解淀粉的部分分子链聚合度高，溶解度偏低，稳定性差等方面的问题。制备的糊精产品可以满足不同领域需求的可全溶性高、溶解后溶液澄清透明的产品要求，拓宽了糊精的应用领域范围，可满足食品、药品及工业印刷等不同领域对糊精的要求。
本发明制备的可溶性糊精，颜色呈白色或淡黄色，在较高的底物浓度下，在常温及低温冷水中仍能完全可溶，溶液澄清透明。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例一、
(1)将1000g绝干计原料马铃薯淀粉加水配成22波美的淀粉乳，升温并保持温度为35℃，添加α淀粉酶10g，保持pH值在5.0，搅拌酶解1小时。
(2)将上述酶解后的淀粉乳用氢氧化钠调整pH值为8.5，然后添加醋酸乙烯反应2小时，期间不再添加或补加醋酸乙烯添加量，控制乙酰基含量0.6％，然后抽滤脱水，将固形物用水洗涤两次干燥，粉碎得到马铃薯酶解变性淀粉。
(3)将马铃薯酶解变性淀粉喷雾方式添加浓度10％的稀硝酸，进行充分混匀，调整pH值2.0。
(4)将物料放至烘箱内，升温至120℃，反应2.5小时，得到920g绝干计符合全溶要求的糊精。
实施例二、
(1)将1000g绝干计的原料马铃薯淀粉加水配成23波美的淀粉乳，升温并保持温度为40℃，添加α淀粉酶20g，保持pH值在5.5，搅拌酶解1小时。
(2)将上述还原后的淀粉乳用氢氧化钠调整pH值为8.5，添加醋酸乙烯反应2小时，调整醋酸乙烯添加量，控制乙酰基含量1.5，抽滤脱水，将固形物用水洗涤两次干燥，粉碎得到马铃薯酶解变性淀粉。
(3)将马铃薯酶解变性淀粉喷雾方式添加浓度10％的稀盐酸，进行充分混匀，调整pH值2.5。
(4)将物料放至烘箱内，升温至130℃，反应4小时，得到910g绝干计的符合全溶要求糊精。
实施例三、
(1)将1000g绝干计的原料马铃薯淀粉加水配成24波美的淀粉乳，升温并保持温度为45℃，滴加α淀粉酶15g，滴加过程中保持pH值在6.0，搅拌反应30分钟。
(2)将上述还原后的淀粉乳用氢氧化钠调整pH值为8.7，添加醋酸乙烯反应2小时，调整醋酸乙烯添加量，控制乙酰基含量2.0，抽滤脱水，将固形物用水洗涤两次干燥，粉碎得到马铃薯酶解变性淀粉。
(3)将马铃薯酶解变性淀粉喷雾方式添加浓度5％左右的稀盐酸，进行充分混匀，调整pH值2.8。
(4)将物料放至烘箱内，升温至150℃，反应3.5小时，得到900g符合全溶要求糊精。
实施例四、
(1)将1000g绝干计的原料蜡质玉米淀粉加水配成23波美的淀粉乳，升温并保持温度为45℃，滴加α淀粉酶15g，滴加过程中保持pH值在6.0，搅拌反应40分钟。
(2)将上述还原后的淀粉乳用氢氧化钠调整pH值为8.7，添加醋酸乙烯反应2小时，调整醋酸乙烯添加量，控制乙酰基含量2.0，抽滤脱水，将固形物用水洗涤两次干燥，粉碎得到蜡质玉米酶解变性淀粉。
(3)将蜡质玉米酶解变性淀粉喷雾方式添加浓度5％左右的稀盐酸，进行充分混匀，调整pH值2.8。
(4)将物料放至烘箱内，升温至140℃，反应3.5小时，得到910g符合冷水全溶要求糊精。
实施例五、
(1)将1000g绝干计的原料马铃薯淀粉加水配成22波美的淀粉乳，用氢氧化钠调整pH值为8.5，然后添加醋酸乙烯反应2小时，期间调整醋酸乙烯添加量，控制乙酰基含量1.0。
(2)调整pH值至5.0，滴加α淀粉酶20g，搅拌酶解1小时，然后抽滤脱水，将固形物用水洗涤两次干燥，粉碎得到马铃薯酶解变性淀粉。
(3)将马铃薯酶解变性淀粉喷雾方式添加浓度10％的稀硝酸，进行充分混匀，调整pH值2.0。
(4)将物料放至烘箱内，升温至130℃，反应2.5小时，得到920g符合冷水全溶要求糊精。
实施例1、2、3、4、5中的得到全溶性糊精，以酶解变性处理的马铃薯或酶解变性处理的蜡质玉米为原料制备的糊精溶解度及澄清度方面均好于普通的玉米淀粉、蜡质玉米淀粉糊精或马铃薯淀粉利用普通干法制备的糊精(见表1)。
实施例1、2、3、4、5中的得到的全溶性糊精颜色呈白色或类黄色，将其按30％干物浓度(30g糊精溶于100g水中)在水温15℃的水中即可进行溶解验证，所制得的糊精可全部溶于常温水或低于常温的水中，溶解液呈微黄色，澄清透明，符合产品的设计要求(见表2)。
表1本发明实施例与相关对照产品的溶解度和澄清度比较
表2本发明实施例与相关对照产品不同温度下澄清度的比较
名称 温度 溶解液的澄清度
玉米淀粉糊精(普通干法处理) 20℃ 浑浊、不澄清
马铃薯淀粉糊精(普通干法处理) 20℃ 浑浊、不澄清
蜡质玉米淀粉糊精(普通干法处理) 20℃ 浑浊、不澄清
酶解变性处理马铃薯淀粉全溶性糊精 20℃ 澄清
酶解变性处理蜡质玉米淀粉全溶性糊精 20℃ 澄清
酶解变性处理马铃薯淀粉全溶性糊精 15℃ 澄清
酶解变性处理蜡质玉米淀粉全溶性糊精 15℃ 澄清
实例1、2、3、4、5中的得到全溶性糊精，产量收率均可达到90％以上，与普通干法生产糊精收率差距不大，具备工业化生产的条件。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种全溶性糊精的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将100重量份的淀粉加水配成20～24波美的淀粉乳；
(2)酶解反应：将步骤(1)得到的物料升温并保持温度为35～60℃，滴加1～5重量份的α淀粉酶，滴加过程中保持pH值在4.5～6.0，搅拌反应0.5～1小时；
(3)酯化反应：将步骤(2)处理的淀粉乳调整pH值为8～9，然后添加醋酸乙烯或醋酸酐反应2～4小时，期间调整醋酸乙烯或醋酸酐添加量，控制淀粉乳中乙酰基含量在0.5～2.5％区间，脱水得到酶解乙酰化变性淀粉；
(4)将上述处理后的酶解乙酰化变性淀粉喷雾添加浓度5～10％左右的稀酸，进行充分混匀，调整淀粉的pH值1.5～3.2；
(5)将步骤(4)得到的物料放至烘箱内，升温至110～150℃，反应2.5～4小时，得到符合要求的冷水全溶性糊精。
2.如权利要求1所述的全溶性糊精的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)得到的淀粉乳先进行酯化反应，淀粉乳调整pH值为8～9，添加醋酸乙烯或醋酸酐反应2～4小时，调整醋酸乙烯或醋酸酐添加量，控制淀粉乳中乙酰基含量在0.5～2.5％区间；再将淀粉乳pH值调整至在4.5～6.0，进行酶解反应，升温并保持温度为35～60℃，滴加1～5重量份的α淀粉酶，保持搅拌反应0.5～1小时，脱水得到酶解乙酰化变性淀粉，然后进入到步骤(4)生产工序。
3.如权利要求1或2任一所述的全溶性糊精的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的淀粉为马铃薯淀粉或蜡质玉米淀粉。
4.如权利要求1或2任一所述的全溶性糊精的制备方法，其特征在于：所述淀粉乳用氢氧化钠调整pH值为8～9，氢氧化钠溶液浓度为2％～5％。
5.如权利要求1或2任一所述的全溶性糊精的制备方法，其特征在于：所述稀酸为稀盐酸或稀硝酸。
6.如权利要求1或2任一所述的全溶性糊精的制备方法，其特征在于：所述脱水为抽滤脱水，然后将得到的固形物用水洗涤两次后进行干燥。
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