CN111732670A - 一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯及其制备方法，属于变性淀粉制备领域。将淀粉加水配制为淀粉乳，调节淀粉乳液pH值，搅拌升温，加入三偏磷酸钠，交联反应1～3h，待交联反应结束后，调节淀粉乳的pH值，水浴温度为20～30℃，滴加乙酸酐，酯化总时长为3～5h，用酸性溶液对反应液进行中和，洗涤、干燥、粉碎筛分。有益效果在于：通过交联和酯化两种变性手段，使其具有较高的黏度、较好的膨润力、较佳的冻融稳定性和耐酸稳定性，较强的抗剪切能力，以上性质使其最适应用于酸奶中，能够显著增加酸奶的表观黏度、持水力以及储藏稳定性，改良酸奶的感官品质，明显改善酸奶产品的流变学特性，降低温度及频率变化对凝胶强度的影响。

Description

一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯及其制备方法

技术领域

本发明属于变性淀粉制备及应用技术领域，具体涉及一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯变性淀粉的特性、改性程度及其制备方法。

背景技术

酸奶因其独特的风味和健康价值越来越受到消费者的青睐，尤其是近年来，搅拌型酸奶的消费量增大，市场竞争激烈，因此改善产品稠度、质地、稳定性和口感成为各酸奶生产厂家所追求的目的。

在酸奶发酵凝乳的过程中，变性的乳清蛋白填充在酪蛋白基质中，与乳脂肪球形成复杂的空间结构，空间结构的排列在宏观上影响着乳脂感，从而影响感官体验。当空间结构受温度变化，剪切增强，pH值降低等外界因素破坏时，体系会出现相分离，乳清析出，黏度降低等品质缺陷，因而稳定酸奶结构对品质改良十分重要。在一定范围内，黏度对酸奶感官品质的影响呈正相关。因此，常向酸奶中添加增稠稳定剂，增加酸奶稠度、改善产品质地，提高体系总固形物含量和稳定性，从而改善酸奶的消费品质，提高消费者接受度。

淀粉是一种来源广泛，价格低廉的碳水化合物。在凝乳过程中，淀粉作为非活性填料嵌入酪蛋白网络中，并通过吸收连续相中的水溶胀增加了乳蛋白浓度，从而增加凝胶强度。而对天然淀粉进行适当的物理、化学或生物改性，不仅可以提高淀粉的增稠性，还能改善其耐酸、耐热、抗剪切等性能，从而使得淀粉在酸奶中具有更加优良的应用性能。

发明内容

本发明提供一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯及其制备方法，目的是增强酸奶的凝乳结构，增加黏度，提高酸奶的持水力。

本发明采取的技术方案是：是由下列步骤得到的：

将淀粉加水配制为30～50％(w/w，d.b)淀粉乳，调节淀粉乳液pH值至10.0～11.0，搅拌升温至40～50℃，加入淀粉干基质量0.6～1.4％的三偏磷酸钠，交联反应1～3h，待交联反应结束后，调节淀粉乳的pH值至8.0～8.5，水浴温度为20～30℃，滴加淀粉干基质量5.0～6.0％的乙酸酐，酯化总时长为3～5h，反应结束后用酸性溶液对反应液进行中和，后进行洗涤、干燥、粉碎筛分，即得到酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯。

本发明所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的乙酰基含量范围为1.65～1.75％，沉降积范围为2～4mL。

本发明所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯在pH值为7的中性体系中，在pH值为3的酸性体系中，其黏度下降10％以内或有所上升。

本发明所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的稠度系数K的范围为25～35Pa·s，流体指数n小于0.5。

本发明所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯在酸奶制作过程中的均质温度为60℃，即糊化温度在60～70℃范围内；在pH值为7的中性体系中，淀粉糊在升温阶段中的最高黏度为峰值黏度，在50℃保温过程中的最终黏度为终值黏度。

本发明所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯具有较佳的冻融稳定性，5次冻融循环后析水率在10～25％范围内。

一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的制备方法，包括下列步骤：

将淀粉加水配制为30～50％(w/w，d.b)淀粉乳，调节淀粉乳液pH值至10.0～11.0，搅拌升温至40～50℃，加入淀粉干基质量0.6～1.4％的三偏磷酸钠，交联反应1～3h，待交联反应结束后，调节淀粉乳的pH值至8.0～8.5，水浴温度为20～30℃，滴加淀粉干基质量5.0～6.0％的乙酸酐，酯化总时长为3～5h，反应结束后用酸性溶液对反应液进行中和，后进行洗涤、干燥、粉碎筛分，即得到酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯。

本发明提出了对于酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯复合变性淀粉在性质上的要求及其改性程度。交联变性促进颗粒结构稳定具有良好的耐热稳定性、抗剪切性等，而乙酰化变性增加了淀粉糊的黏度和持水力，复合变性可以综合交联与酯化的优点，弥补单一改性的劣势。因此乙酰化二淀粉磷酸酯作为酯化交联复合变性淀粉添加进酸奶中，可以增强酸奶的凝乳结构，增加黏度，提高酸奶的持水力。同时因其独特结构可以将风味物质包含其中，增加酸奶的厚实感和余味。

本发明的有益效果在于：提供了酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯在性质及改性程度上的要求，并提供其制备方法。该复合变性淀粉通过交联和酯化两种变性手段，使其具有较高的黏度、较好的膨润力、较佳的冻融稳定性和耐酸稳定性，较强的抗剪切能力，以上性质使其最适应用于酸奶中，能够显著增加酸奶的表观黏度、持水力以及储藏稳定性，改良酸奶的感官品质，明显改善酸奶产品的流变学特性，降低温度及频率变化对凝胶强度的影响。

附图说明

图1是pH对酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯黏度的影响图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。

实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

乙酰基含量的测定：测定方法及计算公式参照GB 29929-2013《食品添加剂乙酰化二淀粉磷酸酯》。

沉降积的测定：配制2％(w/w，d.b)的淀粉乳，于85℃保温3min，冷却后转移10mL糊液于离心管中，离心5min，转速设置为4000r/min。离心结束后，取10mL量筒，倒入上清液，记录上清液体积为V，淀粉的沉降积S为10-V。

淀粉糊化特性的测定：配制5％(w/w，d.b)的淀粉乳，采用RVA黏度仪，使用美国谷物化学协会AACC规定的Standard 2程序进行测定。

抗剪切性能的测定：取RVA制备的淀粉糊，置于HR-3流变仪底板上。测定条件：平板直径4.0cm，设置间隙1.0mm，测量温度25℃。运行静态剪切流变测定程序：设定剪切速率(γ)从1s-1递增至100s-1，测定样品剪切应力(τ)随剪切v速率的变化。

淀粉冻融稳定性的测定：配制6％(w/w，d.b)的淀粉乳液，沸水浴加热搅拌30min，冷却至室温后，将一定量糊液转移至离心管。于-18℃冷冻24h后在室温自然解冻6h称为一次冻融寻循环，共冻融循环5次。解冻后的样品在3000r/min下离心20min，后迅速倒出上清液并称量其质量，则析水率X(％)＝上清液质量/淀粉糊质量×100％。

酸奶样品表观黏度的测定：将酸奶样品从冰箱取出后迅速加入预先冷却至4℃的测量杯与转子，连接BROOKFIELD旋转黏度计，记录第10s的黏度值。测定条件：转速为60r/min，转子型号为29号。

酸奶样品持水力的测定：用离心管称取的20g酸奶样品，在4℃，4000r/min离心20min，除去上清液，称沉降积的质量，以此计算持水力。

酸奶样品感官评价的方法：参照GB/T 29605-2013《感官分析食品感官质量控制导则》，组织了一支10人的感官评定小组，主要对酸奶的外观、组织状态、气味、滋味和口感进行评价。酸奶较好的感官指标描述如表1所示。

表1优质酸奶的感官描述

本实验列出7项指标的权重，外观主要评价色泽，组织状态主要包括乳清析出，黏稠度，口感主要评价爽滑度，风味主要包括酸甜度、发酵香味和奶香味。感官评定小组经培训后，根据指标，对酸奶进行品评打分，各项满分，打分标准见表2。

表2酸奶感官评定评价标准

下面结合实施例，对本发明的酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的制备方法作进一步说明：

实施例1

1.将玉米淀粉加入水中，配制30％(w/w，d.b)的淀粉乳液，搅拌升温至40℃，调节体系pH值至11.0，加入淀粉干基质量0.6％并充分溶解的三偏磷酸钠，交联反应1h。后调节pH值至8.0，滴加淀粉干基质量5.5％的乙酸酐，酯化总时长为3h，反应温度20℃。反应结束后，调节体系pH值进行中和，后进行洗涤、干燥、粉碎过筛得到酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯。

2.对于实施例1进行表征，结果见表3所示，其乙酰基含量及沉降积符合酸奶用乙酰基二淀粉磷酸酯。

3.酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的糊化温度应高于鲜奶的均质温度，否则淀粉将在均质时开始糊化，其膨胀的颗粒极易受高压高剪切力的影响而破裂，从而导致酸奶的表观黏度、持水力下降，影响产品品质；针对淀粉的糊化特性，黏度先稳定后上升，终值黏度超过峰值黏度的特征黏度变化更有利于使酸奶产生浓稠的奶油质地；其次酸奶在生产过程中会受到不同程度的剪切应力，而高速剪切会影响淀粉糊的结构及表观黏度，酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯抗剪切性能的优良则直接影响其在酸奶中的应用效果；且酸奶在储藏与流通过程中会经历多次低温与常温间的温度变化，温度变化会影响变性淀粉的稳定性从而影响酸奶产品储藏稳定性，因此酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯对温度变化的耐受性对于其应用性能有一定影响。由此测定实施例1的相关性质，结果如表4所示，此实施例的各项性质符合酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的要求。

4.在酸奶生产过程，体系的pH值会从6.6降至4.5，并在储藏周期中继续降低，酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯需具有良好的抗酸性能，考察实施例1在pH变化下黏度变化的情况，结果见图1所示，此实施例在pH为3的条件下，黏度相较中性体系中降低了6.8％，符合酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯在抗酸性能上的要求。

表3酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的变性程度

表4酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的性质

实施例2

1.将马铃薯淀粉加入水中，配制35％(w/w，d.b)的淀粉乳液，搅拌升温至45℃，调节体系pH值至10.0，加入淀粉干基质量0.8％并充分溶解的三偏磷酸钠，交联反应2h。后调节pH值至8.2，滴加淀粉干基质量6.0％的乙酸酐，酯化总时长为3.5h，反应温度25℃。反应结束后，调节体系pH值进行中和，后进行洗涤、干燥、粉碎过筛得到酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯。

2.对于实施例2进行表征，结果见表3所示，其乙酰基含量及沉降积符合酸奶用乙酰基二淀粉磷酸酯。

3.测定实施例2的糊化特性、冻融稳定性及抗剪切性，结果如表5所示，此实施例各项性质基本符合酸奶用变性淀粉的需求。

4.考察实施例2在pH变化下黏度变化的情况，结果见图1所示，此实施例在pH为3的条件下，黏度相较中性体系中降低了1.5％，符合酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯在抗酸性能上的要求。

表5酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的性质

实施例3

1.将玉米淀粉加入水中，配制50％(w/w，d.b)的淀粉乳液，搅拌升温至50℃，调节体系pH值至10.5，加入淀粉干基质量1.2％并充分溶解的三偏磷酸钠，交联反应3h。后调节pH值至8.4，滴加淀粉干基质量5.0％的乙酸酐，酯化总时长为4h，反应温度30℃。反应结束后，调节体系pH值进行中和，后进行洗涤、干燥、粉碎过筛得到酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯。

2.对于实施例3进行表征，结果见表3所示，其乙酰基含量及沉降积符合酸奶用乙酰基二淀粉磷酸酯。

3.测定实施例3的糊化特性、冻融稳定性及抗剪切性，结果如表6所示，此实施例各项性质基本符合酸奶用变性淀粉的需求。

4.考察实施例3在pH变化下黏度变化的情况，结果见图1所示，此实施例在pH为3的条件下，黏度相较中性体系中不降反升，符合酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯在抗酸性能上的要求。

表6酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的性质

实施例4

1.将蜡质玉米淀粉加入水中，配制40％(w/w，d.b)的淀粉乳液，搅拌升温至45℃，调节体系pH值至11.0，加入淀粉干基质量1.0％并充分溶解的三偏磷酸钠，交联反应2h。后调节pH值至8.5，滴加淀粉干基质量6.0％的乙酸酐，酯化总时长为5h，反应温度25℃。反应结束后，调节体系pH值进行中和，后进行洗涤、干燥、粉碎过筛得到酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯。

2.对于实施例4进行表征，结果见表3所示，其乙酰基含量及沉降积符合酸奶用乙酰基二淀粉磷酸酯。

3.测定实施例4的糊化特性、冻融稳定性及抗剪切性，结果如表7所示，此实施例各项性质基本符合酸奶用变性淀粉的需求。

4.考察实施例4在pH变化下黏度变化的情况，结果见图1所示，此实施例在pH为3的条件下，黏度相较中性体系中不降反升，符合酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯在抗酸性能上的要求。

表7酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的性质

5.为进一步考察酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的在酸奶中的实际应用性能，将本实施例添加于酸奶中，并与不添加淀粉的酸奶进行比对。如表8所示，测定了酸奶样品的表观黏度、持水力及静态流变情况，并对酸奶样品进行感官评定，评定得分结果见表9。

表8酸奶样品的性质

表9酸奶样品的感官评定得分表

本评定在酸奶冷藏后第一天进行，酸奶各项指标均为其最佳状态，且无变温、运输的影响。由表9可以看出，在黏稠度和爽滑度两方面样品间差异较大，其他各项指标间无明显差异。添加了酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的酸奶产品表面细腻且光亮，有较强的奶香味和发酵香味，组织更加稠厚且富有弹性，食用时口感爽滑感更强。

由此可见，本发明所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯在应用时可以增加酸奶的表观黏度，持水力以及储藏稳定性，改良酸奶的感官品质，同时能够明显改善酸奶产品的流变学特性，降低温度及频率变化对凝胶强度的影响。

虽已用具体实施例来说明和描述了本发明，但以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。因此本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，即这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (7)

1.一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯，其特征在于，是由下列步骤得到的：

将淀粉加水配制为30～50％(w/w，d.b)淀粉乳，调节淀粉乳液pH值至10.0～11.0，搅拌升温至40～50℃，加入淀粉干基质量0.6～1.4％的三偏磷酸钠，交联反应1～3h，待交联反应结束后，调节淀粉乳的pH值至8.0～8.5，水浴温度为20～30℃，滴加淀粉干基质量5.0～6.0％的乙酸酐，酯化总时长为3～5h，反应结束后用酸性溶液对反应液进行中和，后进行洗涤、干燥、粉碎筛分，即得到酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯。

2.根据权利要求1所述的一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯，其特征在于：所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的乙酰基含量范围为1.65～1.75％，沉降积范围为2～4mL。

3.根据权利要求1所述的一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯，其特征在于：所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯在pH值为7的中性体系中，在pH值为3的酸性体系中，其黏度下降10％以内或有所上升。

4.根据权利要求1所述的一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯，其特征在于：所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的稠度系数K的范围为25～35Pa·s，流体指数n小于0.5。

5.根据权利要求1所述的一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯，其特征在于：所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯在酸奶制作过程中的均质温度为60℃，即糊化温度在60～70℃范围内；在pH值为7的中性体系中，淀粉糊在升温阶段中的最高黏度为峰值黏度，在50℃保温过程中的最终黏度为终值黏度。

6.根据权利要求1所述的一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯，其特征在于：所述酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯具有较佳的冻融稳定性，5次冻融循环后析水率在10～25％范围内。

7.一种酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：

将淀粉加水配制为30～50％(w/w，d.b)淀粉乳，调节淀粉乳液pH值至10.0～11.0，搅拌升温至40～50℃，加入淀粉干基质量0.6～1.4％的三偏磷酸钠，交联反应1～3h，待交联反应结束后，调节淀粉乳的pH值至8.0～8.5，水浴温度为20～30℃，滴加淀粉干基质量5.0～6.0％的乙酸酐，酯化总时长为3～5h，反应结束后用酸性溶液对反应液进行中和，后进行洗涤、干燥、粉碎筛分，即得到酸奶用乙酰化二淀粉磷酸酯。

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