CN116019195B - 一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法 - Google Patents

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Abstract

一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,涉及高直链玉米加工领域,通过选取淀粉的直链淀粉含量在40%以上、水分含量为20%~30%的高直链玉米籽粒,在90℃以上的环境温度下干燥;再将干燥后的高直链玉米籽粒粉碎,即制得所述低消化玉米粉。本发明通过改变高直链玉米籽粒的干燥条件来降低高直链玉米粉的消化性,可以减少后续加工工艺的流程,降低高直链玉米粉在加工低升糖食品时的成本。

Description

一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法
技术领域
本发明涉及高直链玉米加工方法领域,具体的说是一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法。
背景技术
我国现有1.2亿糖尿病患者,5亿高血糖前期人群,6亿肥胖和超重人群,因此低升糖食品对人们的生活越来越重要。高直链玉米粉作为一种制备低升糖食品的较好原料,是由高直链玉米经研磨粉碎而成,高直链玉米粉的消化性越低,表明越适于制备低升糖食品。
高直链玉米粉的消化性一般通过其抗性淀粉的含量来表征,即抗性淀粉的含量越高,消化性越低。
申请号为201410414055.7的中国发明专利,公开了一种提高抗性淀粉含量的玉米米的加工方法,这种方法通过对原料玉米进行脱胚去皮、玉米粉碎、对玉米粉加水进行二次连续高温蒸煮挤压制粒,利用热糊化工艺使玉米的糊化度达到94%~95%,玉米粒风送至螺旋振荡热风干燥塔进行初步干燥,初步干燥后的米粒由振动传送带传输进行连续反复四次冷热循环干燥,通过交替使用四次冷风祛湿、加热祛湿,使产品中的抗性淀粉含量到达增殖效果,成品低温储藏,可进一步提高抗性淀粉含量。
申请号为201410661846.X的中国发明专利,公开了一种抗性淀粉含量高的无矾粉条的制备方法,将淀粉原料和水按一定比例调成淀粉乳,充分搅拌成为均匀的淀粉絮状物,送入蒸煮系统,102~125℃蒸汽蒸煮30~60min,低温老化约8~12h,本发明提高了产品中抗性淀粉的含量,制备抗性淀粉含量是普通粉条5~6倍。
现有技术中通过玉米制得抗性淀粉时,也通常采用对玉米淀粉进行加工处理的方法,以玉米淀粉为原料,采用压湿热、挤压、煮沸、微波转化等方法,将一定浓度的淀粉悬浮液充分糊化后再进行老化处理制得,还有其他一些方法包括采用酶、压膨胀、波和超声波进行糊化和脱支处理制得,具体方法如申请号为CN201410723527.7,专利名称为一种湿热处理玉米抗性淀粉的制备方法的中国发明专利,又如申请号为CN201310712644.9,专利名称为一种抗性淀粉RS3的制备方法的中国发明专利。
总之,现有技术中提高抗性淀粉含量的方法为对玉米淀粉进行加工处理,而通过对玉米籽粒进行处理以降低玉米粉消化性的方案鲜有报道。
发明内容
本发明旨在提供一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,以通过改变玉米籽粒的烘干条件来降低高直链玉米粉的消化率。
为了解决以上技术问题,本发明采用的具体方案为:一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,包括以下步骤:S1、选取直链淀粉含量在40%以上、水分含量为20%~30%的高直链玉米籽粒,在90℃以上的环境温度下干燥;S2、将干燥后的高直链玉米籽粒粉碎,即制得所述低消化玉米粉。
作为上述技术方案的进一步优化,步骤S1中高直链玉米籽粒为新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒。
作为上述技术方案的进一步优化,步骤S1中经干燥后的高直链玉米籽粒水分含量为10-13%。
作为上述技术方案的进一步优化,步骤S1中高直链玉米籽粒的干燥温度为90~110℃。
作为上述技术方案的进一步优化,步骤S2中干燥后的高直链玉米籽粒经研磨机研磨后过80-120目筛。
作为上述技术方案的进一步优化,步骤S1中通过气流干燥机、热风干燥机或电热恒温干燥箱对高直链玉米籽粒干燥。
作为上述技术方案的进一步优化,步骤S2中干燥后的高直链玉米籽粒经脱皮后再粉碎。
作为上述技术方案的进一步优化,步骤S2中干燥后的高直链玉米籽粒除杂后再进行粉碎。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:本发明通过改变高直链玉米籽粒的干燥条件来降低高直链玉米粉的消化性,可以减少后续加工工艺的流程,降低高直链玉米粉在加工低升糖食品时的成本。
附图说明
图1为不同干燥条件(自然阳光、50℃、70℃、90℃、110℃)下烘干的高直链玉米粉的消化性;
图2为不同干燥条件(自然阳光、50℃、70℃、90℃、110℃)下烘干的高直链玉米粉在浓度为12%时的粘度曲线;
图3为不同干燥条件(自然阳光、50℃、70℃、90℃、110℃)下烘干的高直链玉米粉X射线衍射图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述,本发明以下各实施例中未详细记载和公开的部分,均应理解为本领域技术人员所知晓或应当知晓的现有技术。
本发明为一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,通过将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒在90℃以上的环境温度下干燥,使干燥后的玉米籽粒水分含量为10-13%,再将干燥后的高直链玉米籽粒粉碎,从而制得低消化玉米粉;其中,新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒的水分含量为20%~30%,高直链玉米籽粒的直链淀粉含量在40%以上。
实施例1
一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,包括以下步骤:首先,将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒在电热恒温干燥箱内干燥,所选取的高直链玉米籽粒为直链淀粉含量为42%的高直链玉米,高直链玉米籽粒收获时的水分为28.7%,保持电热恒温干燥箱内的温度为90℃,直至干燥后的玉米籽粒水分含量为10%;其次,将干燥后的玉米籽粒恢复至常温并进行除杂以去除玉米籽粒中混入的杂质及不饱满的颗粒,将除杂后的玉米籽粒再经研磨机研磨粉碎并通过80目的筛网即制成低消化玉米粉。
实施例2
一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,包括以下步骤:首先,将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒在电热恒温干燥箱内干燥,所选取的高直链玉米籽粒为直链淀粉含量为42%的高直链玉米,高直链玉米籽粒收获时的水分为28.7%,保持电热恒温干燥箱内的温度为110℃,直至干燥后的玉米籽粒水分含量为13%;其次,将干燥后的玉米籽粒恢复至常温并进行除杂以去除玉米籽粒中混入的杂质及不饱满的颗粒,将除杂后的玉米籽粒再经研磨机研磨粉碎并通过80目的筛网即制成低消化玉米粉。
实施例3
一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,包括以下步骤:首先,将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒在电热恒温干燥箱内干燥,所选取的高直链玉米籽粒为直链淀粉含量为42%的高直链玉米,高直链玉米籽粒收获时的水分为28.7%,保持电热恒温干燥箱内的温度为100℃,直至干燥后的玉米籽粒水分含量为12%;其次,将干燥后的玉米籽粒恢复至常温并进行除杂以去除玉米籽粒中混入的杂质及不饱满的颗粒,将除杂后的玉米籽粒脱皮后,再经研磨机研磨粉碎并通过80目的筛网即制成低消化玉米粉。
实施例4
一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,包括以下步骤:首先将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒通过气流干燥机进行干燥,所选取的高直链玉米籽粒为直链淀粉含量为42%的高直链玉米,高直链玉米籽粒收获时的水分为20%,保持气流干燥机内的温度为95℃,直至干燥后的玉米籽粒水分含量为13%;其次,将干燥后的玉米籽粒恢复至常温并进行除杂以去除玉米籽粒中混入的杂质及不饱满的颗粒,将除杂后的玉米籽粒脱皮后,再经研磨机研磨粉碎并通过80目的筛网即制成低消化玉米粉。
实施例5
一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,包括以下步骤:首先将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒通过热风干燥的方式进行干燥,所选取的高直链玉米籽粒为直链淀粉含量为55%的高直链玉米,高直链玉米籽粒收获时的水分为30%,热风干燥机内的温度为105℃,直至干燥后的玉米籽粒水分含量为10%;其次,将干燥后的玉米籽粒恢复至常温并进行除杂以去除玉米籽粒中混入的杂质及不饱满的颗粒,将除杂后的玉米籽粒通过再经研磨机研磨粉碎并通过120目的筛网即制成低消化玉米粉。
对比例1
首先将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒在自然光下干燥,所选取的高直链玉米籽粒为直链淀粉含量为42%的高直链玉米,高直链玉米籽粒收获时的水分为28.7%,干燥后的玉米籽粒水分含量为13%;其次,将干燥后的玉米籽粒恢复至常温并进行除杂以去除玉米籽粒中混入的杂质及不饱满的颗粒,将除杂后的玉米籽粒再经研磨机研磨粉碎并通过80目的筛网即制成玉米粉。
对比例2
首先将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒在电热恒温干燥箱内干燥,所选取的高直链玉米籽粒为直链淀粉含量为42%的高直链玉米,高直链玉米籽粒收获时的水分为28.7%,保持电热恒温干燥箱内的温度为50℃,干燥后的玉米籽粒水分含量为10%;其次,将干燥后的玉米籽粒恢复至常温并进行除杂以去除玉米籽粒中混入的杂质及不饱满的颗粒,将除杂后的玉米籽粒再经研磨机研磨粉碎并通过80目的筛网即制成玉米粉。
对比例3
首先将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒在电热恒温干燥箱内干燥,所选取的高直链玉米籽粒为直链淀粉含量为42%的高直链玉米,高直链玉米籽粒收获时的水分为28.7%,保持电热恒温干燥箱内的温度为70℃,干燥后的玉米籽粒水分含量为10%;其次,将干燥后的玉米籽粒恢复至常温并进行除杂以去除玉米籽粒中混入的杂质及不饱满的颗粒,将除杂后的玉米籽粒再经研磨机研磨粉碎并通过80目的筛网即制成玉米粉。
对比例4
首先将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒在电热恒温干燥箱内干燥,所选取的高直链玉米籽粒为直链淀粉含量为42%的高直链玉米,高直链玉米籽粒收获时的水分为16%,保持电热恒温干燥箱内的温度为90℃,干燥后的玉米籽粒水分含量为10%;其次,将干燥后的玉米籽粒恢复至常温并进行除杂以去除玉米籽粒中混入的杂质及不饱满的颗粒,将除杂后的玉米籽粒再经研磨机研磨粉碎并通过80目的筛网即制成玉米粉。
对比例5
首先将新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒在电热恒温干燥箱内干燥,所选取的高直链玉米籽粒为直链淀粉含量为25%的高直链玉米,高直链玉米籽粒收获时的水分为27%,保持电热恒温干燥箱内的温度为90℃,干燥后的玉米籽粒水分含量为10%;其次,将干燥后的玉米籽粒恢复至常温并进行除杂以去除玉米籽粒中混入的杂质及不饱满的颗粒,将除杂后的玉米籽粒再经研磨机研磨粉碎并通过80目的筛网即制成玉米粉。
下面结合实施例1、2及对比例1~5对本发明的低消化玉米粉的性能进行分析:
<消化性>
对玉米粉的消化测定用AOAC2002.02方法。16h的消化后残留的淀粉为抗性淀粉。
消化测定具体包括以下步骤:
1)取0.1g样品(干基)至50mL离心管内,样品分别为实施例1、实施例2、对比例1、对比例2、和对比例3制得的玉米粉;
2)加入4mL混合酶液,密封离心管,并立即放入37℃震荡水浴锅内,所用的混合酶液为以醋酸钠缓冲液为溶液,依次按比例添加α-Amylase和Amyloglucosidase两种酶,使得最终溶液酶活为30U/mLα-Amylase和3U/mL Amyloglucosidase;
3)从放入水浴锅内开始计时,在时间点20min,1h,2h,4h,16h分别取出0.1mL反应溶液;
4)以0.9ml的无水乙醇灭活取出的反应溶液;
5)以GOPOD试剂盒进行淀粉消化性测试。
测试结果如下表1:
表1:
1同一列中不同的字母代表在P<0.05下具有显著性差异。
由表1可知,相较于自然光的干燥条件,高直链玉米在90℃和110℃干燥条件下,所制得玉米粉的消化性显著降低,特别是4h和16h消化性降低率达到19-35%。消化性降低率的计算方法为:(在自然光条件下的消化性-在特定条件下的消化性)/在自然光条件下的消化性*100%。
再结合附图1所示的结果进行综合分析,附图1为在不同干燥条件下烘干的高直链玉米籽粒,制得的高直链玉米粉的消化性。由附图1可知,在自然光条件下高直链玉米粉的消化性最高,随着干燥温度的升高,高直链玉米粉的消化性呈下降趋势,尤其在90℃以上的烘干条件下消化性下降尤为显著。这是由于高直链玉米中的高直链淀粉分子在一定水分和温度条件下,在玉米籽粒内部淀粉分子结构重组,重组为糊化温度上升的淀粉晶体结构,导致淀粉不容易膨胀从而很难被酶消化。
将对比例4、对比例5制得的玉米粉进行消化性测试,测得对比例4中玉米粉的消化性为62.5%,对比例5中玉米粉的消化性为70.2%。由于对比例4与实施例1相比,区别之处仅在于对比例4中高直链玉米籽粒的水分含量为16%,低于实施例1中的27.8%,对比例5与实施例1相比,区别之处在于对于例5中高直链玉米的高直链淀粉含量为25%,这是由于高直链玉米籽粒的水分含量在20%~30%,直链淀粉含量在40%以上时,更易于直链淀粉分子在玉米籽粒内部结构的重组。
本发明通过选择新鲜收获的水分含量为20%~30%、直链淀粉含量在40%以上的成熟高直链玉米籽粒,利用玉米收获后必须干燥的特点,通过调高烘干温度,使高直链玉米粉16h的消化性降低19-35%。高直链玉米在90℃以上的烘干条件下提高了抗性淀粉的含量,简化了后续加工工艺,降低了成本。
<糊化粘度>
图2所示为用快速粘度仪测定的12%浓度高直链玉米粉糊化粘度曲线,取实施例1、实施例2、对比例1、对比例2、和对比例3制得的玉米粉分别与水混合,制备出浓度对12%的溶液,将溶液升温以对玉米粉进行糊化。如图2所示,实施例1和实施例2的玉米粉粘度均明显低于对比例,在90℃以上的烘干条件干燥后的玉米籽粒,制得的玉米粉糊化后粘度降低,粘度越低表明玉米粉膨胀程度越小,从而使参与反应的酶不易与玉米粉作用,因此玉米粉的消化性降低,玉米粉中的抗性淀粉含量提高。
<X射线衍射>
如图3所示为玉米粉的X射线衍射图,由图3看出不同干燥条件干燥后的高直链玉米籽粒,制得的玉米粉的晶型无变化,晶体度变化也不明显,因此玉米粉在玉米籽粒在干燥过程中并未发生明显的糊化现象。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、选取淀粉的直链淀粉含量在40%以上、水分含量为20%~30%的高直链玉米籽粒,在90~110℃的环境温度下干燥;
S2、将干燥后的高直链玉米籽粒粉碎,即制得所述低消化玉米粉;
步骤S1中经干燥后的高直链玉米籽粒水分含量为10-13%。
2.根据权利要求1所述的一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,其特征在于,步骤S1中高直链玉米籽粒为新鲜收获的成熟高直链玉米籽粒。
3.根据权利要求1所述的一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,其特征在于,步骤S2中干燥后的高直链玉米籽粒经研磨机研磨后过80-120目筛。
4.根据权利要求1所述的一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,其特征在于,步骤S1中通过气流干燥机、热风干燥机或电热恒温干燥箱对高直链玉米籽粒干燥。
5.根据权利要求1所述的一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,其特征在于,步骤S2中干燥后的高直链玉米籽粒经脱皮后再粉碎。
6.根据权利要求1所述的一种以高直链玉米籽粒为原料制备低消化玉米粉的方法,其特征在于,步骤S2中干燥后的高直链玉米籽粒除杂后再进行粉碎。
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