CN115340613A - 一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于变性淀粉领域，公开了一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法。将高直链玉米淀粉在盐酸催化下水解一段时间后，加入双氧水进行预处理，双氧水能够进入淀粉颗粒内部，去除淀粉颗粒内部蛋白质、脂肪等杂质，使得淀粉颗粒内部能够在盐酸作用下充分水解；预处理后继续流加盐酸，盐酸流加速度根据淀粉乳液中还原糖含量控制，随着反应的进行，乳液中还原糖量增加，盐酸流加速度减小，使新加入盐酸很快作用于淀粉分子内部，使淀粉水解速度加快，从而缩短反应时间，减少盐酸总用量，降低工艺水中COD，有利于污水处理。
Description
技术领域
本发明属于变性淀粉领域，更具体的说是涉及一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法。
背景技术
淀粉是一种非均质化合物，主要是由直链淀粉和支链淀粉两种不同类型淀粉组成，淀粉中直链淀粉和支链淀粉所占比例很大程度是由植物自身属性决定的。不同植物来源淀粉，直链淀粉和支链淀粉含量不一，形成了淀粉性能相差很大，且淀粉是一种可再生资源，所以扩大淀粉应用市场是非常必要的。
目前市场中制备软糖使用的变性淀粉大多为酸化淀粉，酸化淀粉在制备工艺中，水解催化剂是一次性加入淀粉中，且判断水解程度是通过检测淀粉粘度或者是流度来判定反应终点，造成盐酸前期浓度大，制备酸化淀粉水解后，淀粉分子颗粒不均匀，且粘度和流度检测时间比较长，不能及时准确的判断淀粉水解的终点，导致产品质量不稳定等问题。
因此，如何提供一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术中的缺点和不足，本发明提供了一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，根据淀粉乳液中还原糖含量来控制流加盐酸速度，使得淀粉颗粒水解均匀，水解速度加快，从而缩短反应时间，减少盐酸总用量，降低工艺水中COD。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)向高直链玉米淀粉中加水，配成淀粉乳，搅拌均匀，向淀粉乳中以1400kg/h-1600kg/h的速度流加盐酸，同时将淀粉乳升温；
(2)当淀粉乳中还原糖含量达到0.6g/100g-0.8g/100g时，停止流加盐酸，然后加入双氧水进行预处理；
(3)继续向淀粉乳中以1000kg/h-1400kg/h的速度流加盐酸，当淀粉乳中还原糖含量达到1.2g/100g-1.4g/100g时，盐酸流加速度调整为700kg/h-1000kg/h；
(4)当淀粉乳中还原糖含量达到2.0g/100g-2.2g/100g时，停止流加盐酸，继续保温反应；当淀粉乳中还原糖含量达到2.8g/100g-3.0g/100g时，反应结束，将淀粉乳降温至28-32℃，同时用氢氧化钠溶液调节pH值至5.5-6.0；
(5)对淀粉乳板框压滤洗涤，气流干燥至含水量为12％-14％，得到软糖专用高直链玉米酸化淀粉。
优选的，步骤(1)中所述高直链玉米淀粉的高直链淀粉含量≥50％。
上述技术方案的有益效果是：与普通玉米淀粉原料相比，高直链玉米淀粉提高了软糖的凝聚性、弹性和咀嚼性。
优选的，步骤(1)中所述水为电导率≤30us/cm的纯水。
上述技术方案的有益效果是：有利于高直链淀粉水解，避免了因为乳液中盐分高导致的抑制淀粉颗粒溶胀和阻碍淀粉水解。
优选的，步骤(1)中所述淀粉乳的质量浓度为35-40％。
优选的，步骤(1)中将淀粉乳升温至45-48℃。
优选的，所述盐酸的质量浓度为5-15％。
优选的，步骤(2)中所述双氧水的加入量为1.0-1.5千克/吨玉米淀粉，双氧水的质量浓度为27.5％。
优选的，步骤(2)中所述预处理的时间为10-30min。
上述技术方案的有益效果是：
盐酸为流加方式，淀粉在盐酸催化下水解，先是淀粉颗粒表面进行水解，α-1，4和α-1，6糖苷键断链，分子链变小，淀粉颗粒内部的蛋白阻碍淀粉水解，造成水解速度缓慢。为了提高淀粉水解速度，加入双氧水对淀粉进行预处理，即水解一定程度后，双氧水能够进入淀粉颗粒内部，去除淀粉颗粒内部蛋白质、脂肪等杂质，使得淀粉颗粒内部能够在盐酸作用下充分水解。
双氧水预处理后，继续流加盐酸，盐酸流加速度根据淀粉乳液中还原糖含量控制，随着反应的进行，乳液中还原糖量增加，盐酸流加速度减小，使新加入盐酸很快作用于淀粉分子内部，使淀粉水解速度加快，从而缩短反应时间，减少盐酸总用量，降低工艺水中COD，有利于污水处理。
优选的，步骤(4)中所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2.3％。
本发明还公开了由上述方法制备得到的一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，具有以下有益效果：
(1)将现有技术中普通玉米淀粉改用高直链玉米淀粉，普通玉米淀粉直链淀粉含量为25-30％，而高直链玉米淀粉的直链淀粉含量高于50％，高直链玉米淀粉制备的酸化淀粉比之普通玉米淀粉，凝固能力强，定型时间短，更有利于制备软糖。
(2)淀粉在盐酸作用下进行水解，现有技术中将盐酸一次性加入到淀粉乳中，本发明是根据淀粉乳液中还原糖含量来控制流加盐酸速度，避免由于前期盐酸浓度大，淀粉颗粒水解不均匀，水解后淀粉颗粒大小不一，给下游应用造成困扰。
(3)淀粉水解一段时间，当淀粉溶液中还原糖含量达0.6-0.8g/100g时，停止流加盐酸，这段时间是淀粉颗粒表面水解，再用双氧水在酸性条件下，进行预处理。双氧水进入淀粉颗粒内部，对淀粉中蛋白质、脂肪等杂质进行氧化降解，去除淀粉颗粒内部蛋白质、灰分等杂质，因为淀粉中杂质能与酸作用，影响酸的有效浓度和水解作用。同时因为双氧水显酸性，不会与盐酸产生危险。
(4)双氧水进行处理10min-30min后，继续流加盐酸，这时淀粉水解发生在淀粉颗粒内部，淀粉颗粒内部进行水解，淀粉乳液中新流加盐酸能够直接水解淀粉颗粒内部，避免了淀粉中蛋白与部分盐酸反应，解决了淀粉颗粒水解不均匀的问题。
(5)淀粉水解产生还原糖存在于淀粉溶液中，随着水解程度加深，还原糖量增加，以还原糖量来控制淀粉反应程度，区别于传统检测方式检测粘度和碱流度，缩短了检测时间，更能准确及时控制反应。
(6)与传统生产酸化淀粉工艺和控制方式对比，本发明节约了盐酸的用量，且生产过程中，淀粉过滤后的外排水COD降低，减少对环境的污染。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)向干基计量为10t的高直链玉米淀粉中加水，配成淀粉乳，搅拌均匀，向淀粉乳中以1600kg/h的速度流加盐酸，同时将淀粉乳升温；
(2)当淀粉乳中还原糖含量达到0.6g/100g时，停止流加盐酸，然后加入双氧水进行预处理；
(3)继续向淀粉乳中以1400kg/h的速度流加盐酸，当淀粉乳中还原糖含量达到1.2g/100g时，盐酸流加速度调整为1000kg/h；
(4)当淀粉乳中还原糖含量达到2.0g/100g时，停止流加盐酸，继续保温反应；当淀粉乳中还原糖含量达到2.8g/100g时，反应结束，将淀粉乳降温至32℃，同时用氢氧化钠溶液调节pH值至5.5；
(5)对淀粉乳板框压滤洗涤，气流干燥至含水量为12％，得到软糖专用高直链玉米酸化淀粉。
步骤(1)中所述高直链玉米淀粉的高直链淀粉含量为52％。
步骤(1)中所述水为电导率25us/cm的纯水。
步骤(1)中所述淀粉乳的质量浓度为35％。
步骤(1)中将淀粉乳升温至48℃。
所述盐酸的质量浓度为5％。
步骤(2)中所述双氧水的加入量为1.5千克/吨玉米淀粉，双氧水的质量浓度为27.5％。
步骤(2)中所述预处理的时间为10min。
步骤(4)中所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2.3％。
实施例2
一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)向干基计量为10t的高直链玉米淀粉中加水，配成淀粉乳，搅拌均匀，向淀粉乳中以1500kg/h的速度流加盐酸，同时将淀粉乳升温；
(2)当淀粉乳中还原糖含量达到0.7g/100g时，停止流加盐酸，然后加入双氧水进行预处理；
(3)继续向淀粉乳中以1200kg/h的速度流加盐酸，当淀粉乳中还原糖含量达到1.3g/100g时，盐酸流加速度调整为800kg/h；
(4)当淀粉乳中还原糖含量达到2.1g/100g时，停止流加盐酸，继续保温反应；当淀粉乳中还原糖含量达到2.9g/100g时，反应结束，将淀粉乳降温至30℃，同时用氢氧化钠溶液调节pH值至5.8；
(5)对淀粉乳板框压滤洗涤，气流干燥至含水量为13％，得到软糖专用高直链玉米酸化淀粉。
步骤(1)中所述高直链玉米淀粉的高直链淀粉含量为54％。
步骤(1)中所述水为电导率30us/cm的纯水。
步骤(1)中所述淀粉乳的质量浓度为38％。
步骤(1)中将淀粉乳升温至46℃。
所述盐酸的质量浓度为10％。
步骤(2)中所述双氧水的加入量为1.3千克/吨玉米淀粉，双氧水的质量浓度为27.5％。
步骤(2)中所述预处理的时间为20min。
步骤(4)中所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2.3％。
实施例3
一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)向干基计量为10t的高直链玉米淀粉中加水，配成淀粉乳，搅拌均匀，向淀粉乳中以1400kg/h的速度流加盐酸，同时将淀粉乳升温；
(2)当淀粉乳中还原糖含量达到0.8g/100g时，停止流加盐酸，然后加入双氧水进行预处理；
(3)继续向淀粉乳中以1000kg/h的速度流加盐酸，当淀粉乳中还原糖含量达到1.4g/100g时，盐酸流加速度调整为700kg/h；
(4)当淀粉乳中还原糖含量达到2.2g/100g时，停止流加盐酸，继续保温反应；当淀粉乳中还原糖含量达到3.0g/100g时，反应结束，将淀粉乳降温至28℃，同时用氢氧化钠溶液调节pH值至6.0；
(5)对淀粉乳板框压滤洗涤，气流干燥至含水量为14％，得到软糖专用高直链玉米酸化淀粉。
步骤(1)中所述高直链玉米淀粉的高直链淀粉含量为50％。
步骤(1)中所述水为电导率20us/cm的纯水。
步骤(1)中所述淀粉乳的质量浓度为40％。
步骤(1)中将淀粉乳升温至45℃。
所述盐酸的质量浓度为15％。
步骤(2)中所述双氧水的加入量为1千克/吨玉米淀粉，双氧水的质量浓度为27.5％。
步骤(2)中所述预处理的时间为30min。
步骤(4)中所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2.3％。
对比例1
常规酸处理淀粉生产工艺：
(1)选取普通玉米淀粉；
(2)淀粉乳配制：称取干基计量为10t的普通玉米淀粉，加入自来水，配成质量浓度40％的淀粉乳，搅拌均匀，向淀粉乳中以1500kg/h的速度加入质量浓度10％的盐酸，当淀粉乳pH值达到0.65时，停止加盐酸，同时给淀粉乳升温到50℃，保持温度进行反应；
(3)测试淀粉乳碱流度，当碱流度在16"90秒时，反应结束，用2.3％氢氧化钠调节pH值至5.80；
(4)对淀粉乳板框压滤洗涤，气流干燥至成品水分13％，得到软糖用玉米酸处理淀粉。
对比例2
常规酸处理淀粉生产工艺，原料用高直链玉米淀粉：
(1)选取直链含量为52％的高直链玉米淀粉；
(2)淀粉乳配制：称取干基计量为10t的高直链玉米淀粉，加入自来水，配成质量浓度36％的淀粉乳，搅拌均匀，向淀粉乳中以1600kg/h的速度加入质量浓度15％的盐酸，当淀粉乳pH值达到0.63时，停止加盐酸，同时给淀粉乳升温到51℃，保持温度进行反应；
(3)测试淀粉乳碱流度，当碱流度在16"84秒时，反应结束，用2.3％氢氧化钠调节pH值至5.78；
(4)对淀粉乳板框压滤洗涤，气流干燥至成品水分13％，得到软糖用玉米酸处理淀粉。
本发明各实施例和对比例工艺方法的相关数据如表1所示(盐酸用量折算成30％浓度)：
表1
| 对比项目 | 盐酸用量(kg) | 工艺水COD(ppm) | 碱流度(s) |
| 对比例1 | 750 | 15000 | 16"78 |
| 对比例2 | 760 | 16000 | 16"46 |
| 实施例1 | 700 | 9000 | 16"43 |
| 实施例2 | 710 | 8500 | 16"81 |
| 实施例3 | 690 | 9100 | 16"23 |
本发明各实施例和对比例所得酸化淀粉产品性能的相关数据如表2所示：
表2
| 对比项目 | 透光率差值 | 表面积粒径(um) |
| 对比例1 | 14.0 | 3.78-20.56 |
| 对比例2 | 10.5 | 4.05-17.34 |
| 实施例1 | 8.5 | 8.45-12.67 |
| 实施例2 | 7.0 | 9.54-13.87 |
| 实施例3 | 7.5 | 8.01-12.21 |
凝胶稳定性检测：
凝胶稳定性淀粉糊冷却后，随放置时间延长，淀粉糊发生凝沉现象，此时透明度下降。把淀粉糊液置24h后，再测定透光百分率值，由此值与24h前的透光百分率值相减，用其差值表示淀粉糊发生凝沉的强弱。将5％淀粉糊调节pH值至6.5，在沸水浴中加热20min，使之充分糊化，冷却至室温，调至糊液浓度5％，其余操作同上。即淀粉透光率差值越小，凝胶稳定性越强。
本发明各实施例和对比例所得酸化淀粉制备软糖性能比较如表3所示：
表3
| 对比项目 | 弹性 | 凝胶性 | 咀嚼性/g |
| 对比例1 | 0.672 | 0.433 | 265.2 |
| 对比例2 | 0.765 | 0.649 | 393.3 |
| 实施例1 | 0.976 | 0.895 | 864.7 |
| 实施例2 | 0.959 | 0.825 | 855.6 |
| 实施例3 | 0.939 | 0.898 | 865.9 |
由表1可以总结出，生产同样碱流度酸处理淀粉，实施例中消耗盐酸量均小于对比例，且实施例中工艺水中COD小于对比例。本发明工艺和常规工艺比较，减少了盐酸用量，降低了工艺水COD，减轻了环保压力。
由表2和表3可以总结出，实施例中所得产品凝胶稳定性均好于对比例，淀粉颗粒大小相对于对比例比较均匀。实施例制备的软糖从弹性、凝胶性、咀嚼性方面都优于对比例。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方案而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向高直链玉米淀粉中加水，配成淀粉乳，搅拌均匀，向淀粉乳中以1400kg/h-1600kg/h的速度流加盐酸，同时将淀粉乳升温；
(2)当淀粉乳中还原糖含量达到0.6g/100g-0.8g/100g时，停止流加盐酸，然后加入双氧水进行预处理；
(3)继续向淀粉乳中以1000kg/h-1400kg/h的速度流加盐酸，当淀粉乳中还原糖含量达到1.2g/100g-1.4g/100g时，盐酸流加速度调整为700kg/h-1000kg/h；
(4)当淀粉乳中还原糖含量达到2.0g/100g-2.2g/100g时，停止流加盐酸，继续保温反应；当淀粉乳中还原糖含量达到2.8g/100g-3.0g/100g时，反应结束，将淀粉乳降温至28-32℃，同时用氢氧化钠溶液调节pH值至5.5-6.0；
(5)对淀粉乳板框压滤洗涤，气流干燥至含水量为12％-14％，得到软糖专用高直链玉米酸化淀粉。
2.根据权利要求1所述的一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述高直链玉米淀粉的高直链淀粉含量≥50％。
3.根据权利要求1所述的一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述水为电导率≤30us/cm的纯水。
4.根据权利要求1所述的一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述淀粉乳的质量浓度为35-40％。
5.根据权利要求1所述的一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将淀粉乳升温至45-48℃。
6.根据权利要求1所述的一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，其特征在于，所述盐酸的质量浓度为5-15％。
7.根据权利要求1所述的一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述双氧水的加入量为1.0-1.5千克/吨玉米淀粉，双氧水的质量浓度为27.5％。
8.根据权利要求1所述的一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述预处理的时间为10-30min。
9.根据权利要求1所述的一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2.3％。
10.根据权利要求1-9任一项所述方法制备得到的一种软糖专用高直链玉米酸化淀粉。
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