TWI745844B - 稻米澱粉微米化材料、稻米澱粉微米化系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種稻米澱粉微米化方法包含：將一稻米進行初步破碎，以便獲得一已破碎稻米；將該已破碎稻米以一黴菌進行發酵，以形成一已發酵米漿；控制該已發酵米漿之一發酵時間，以便該已發酵米漿包含一微米化澱粉顆粒液；及將該已發酵米漿進行沉澱，並自該已發酵米漿分離一米糠層，以獲得一微米化澱粉沉澱物，且中該微米化澱粉沉澱物具有數個微米化澱粉顆粒。

Description

稻米澱粉微米化材料、稻米澱粉微米化系統及其方法

本發明係關於一種稻米澱粉〔rice starch〕微米化〔micronized〕材料、稻米澱粉微米化系統及其方法；特別是關於一種稻米澱粉微米化材料、稻米澱粉微米化與純化〔purification〕系統及其方法；更特別是關於一種具食品等級〔food grade〕之稻米澱粉微米化材料、稻米澱粉微米化系統及其方法。

有關習用化學加工式稻米澱粉微米化系統及其方法，例如：中國專利公開第CN-109422817號〝一種微米級交聯澱粉微球及其製備方法和應用〞之發明專利申請案，其揭示一種微米級交聯澱粉微球原料。該微米級交聯澱粉微球原料包含：100份之去離子水；1至20份之澱粉；10至50份之三乙醇胺；0.105至14.6份之環氧氯丙烷；200至1000份之烷烴類化合物；8至250份之乳化劑；0.05至10份之兩性離子表面活性劑；0.5至200份之無機鹽溶液；200至1000份之有機溶劑。該澱粉微球的粒徑為0.1至500μm。

然而，前述第CN-109422817號之該微米級交聯澱粉微球之製備為屬於採用化學藥品及化學加工製程，因此在一般使用上該微米級交聯澱粉微球仍具有化學毒性及其風險，且其更不可能視為具有食品等級的微米級交聯澱粉微球產品。

另一習用化學加工式稻米澱粉微米化系統及其方法，例如：中國專利公開第CN-109422852號〝一種微米級澱粉微球及其製備方法和應用〞之發明專利申請案，其揭示一種澱粉微球的原料。該澱粉微球的原料包含：100份之去離子水；1至20份之澱粉；10至50份之三乙醇胺；0.105至14.6之環氧氯丙烷；0.1至20份之單體；0.001至0.2份之引髮劑；0.05至10份之兩性離子表面活性劑；0.5至200份之無機鹽溶液。該澱粉微球的粒徑為0.1至500μm。

然而，前述第CN-109422852號之該微米級澱粉微球之製備為同樣的屬於採用化學藥品及化學加工製程，因此在一般使用上該微米級澱粉微球仍具有化學毒性及其風險，且其更不可能視為具有食品等級的微米級澱粉微球產品。

另一習用化學加工式稻米澱粉微米化系統及其方法，例如：中國專利第CN-102010525號〝一種超順磁性微米澱粉的製備方法〞之發明專利，其揭示一種超順磁性微米澱粉的製備方法。該超順磁性微米澱粉的製備方法包含步驟：A、秤取FeCl₃˙6H₂O固體，並在FeCl₂˙4H₂O固體溶解後，加入濃氨水，且逐滴加入油酸，並在攪拌反應後，獲得一黑色溶膠狀物質，且利用一外加磁場進行沉澱，且分離出一磁流體。

承上，前述第CN-102010525號之該超順磁性微米澱粉的製備方法另包含步驟：B、將磁流體與酶製劑進行混合，並在磁分離後，獲得一磁性納米粒子，且該磁性納米粒子吸附該酶製劑，即一已已吸附酶製劑的磁性納米粒子；C、採用一不溶性生澱粉加去離子水進攪拌，獲得一生澱粉分散液。

承上，前述第CN-102010525號之該超順磁性 微米澱粉的製備方法另包含步驟：D、將該已吸附酶製劑的磁性納米粒子加入至該生澱粉分散液中，並在反應後進行磁分離，獲得一磁性澱粉沉澱；E將該磁性澱粉沉澱進行乾燥或冷凍乾燥，即獲得一超順磁性微米澱粉粉末。

然而，前述第CN-102010525號之該超順磁性微米澱粉之製備為同樣的屬於採用化學藥品及化學加工製程，因此在一般使用上該超順磁性微米澱粉仍具有化學毒性及其風險，且其更不可能視為具有食品等級的超順磁性微米澱粉產品。

另一習用稻米澱粉微米化冰淇淋製備系統及其方法，例如：中國專利公開第CN-105028890號〝一種納微米早米澱粉冰淇淋的製備方法〞之發明專利申請案，其揭示一種納微米早米澱粉冰淇淋的製備方法。該納微米早米澱粉冰淇淋的製備方法包含：首先，製備一納微米早米澱粉。

承上，前述第CN-105028890號之該納微米早米澱粉冰淇淋的製備方法另包含：將原輔料該早米澱粉與一植脂末、一脫脂奶粉、一白砂糖、一卡拉膠、一瓜爾豆膠、一黃原膠、一明膠、一蔗糖酯、一單甘脂進行混合後，再加入水充分攪拌均勻，再進行高壓均質，再進行殺菌，再進行冷卻，再進行老化，再進行凝凍，再進行硬化。

承上，前述第CN-105028890號之該納微米早米澱粉的製備包含：選取一早米原料，且該早米原料為無霉變、無蟲蛀的早米原料；將該早米原料進行清洗及浸泡後，再以一動態高壓微射流〔DHPM，dynamic high pressure microfluidization〕製程進行超微細化處理，並在進行噴霧乾燥後，獲得該納微米早米澱粉。

然而，前述第CN-105028890號之該納微米早米澱粉需要採用清洗處理、浸泡處理及動態高壓微射流製 程進行超微細化處理，且該動態高壓微射流〔DHPM〕製程屬於一種物理性質改性製程，因此其主要具有製程繁雜的技術缺點。

事實上，上述中國專利公開第CN-109422817號發明專利申請案、中國專利公開第CN-109422852號發明專利申請案、中國專利第CN-102010525號專利及中國專利公開第CN-105028890號發明專利申請案之澱粉及其製備方法仍存在進一步改良之需求。

前述中國專利公開第CN-109422817號發明專利申請案、中國專利公開第CN-109422852號發明專利申請案、中國專利第CN-102010525號專利及中國專利公開第CN-105028890號發明專利申請案僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述技術問題及需求，其提供一種稻米澱粉微米化材料、稻米澱粉微米化系統及其方法，其將一稻米進行初步破碎，以便獲得一已破碎稻米，並將該已破碎稻米以一黴菌進行發酵，以形成一已發酵米漿，且該已發酵米漿包含一微米化澱粉顆粒液，且將該已發酵米漿進行沉澱，以獲得一微米化澱粉沉澱物，以便避免使用化學藥劑〔強酸或強鹼〕、加速澱粉微米化製程及提高澱粉微米化安全性，因此相對於習用稻米澱粉微米化系統及其方法達成水稻澱粉微米化之目的。

本發明之主要目的係提供一種稻米澱粉微米化材料、稻米澱粉微米化系統及其方法，其將一稻米進行初步破碎，以便獲得一已破碎稻米，並將該已破碎稻米以一黴菌進行發酵，以形成一已發酵米漿，且該已發酵米漿包含一微米化澱粉顆粒液，且將該已發酵米漿進行沉澱， 以獲得一微米化澱粉沉澱物，以便達成避免使用化學藥劑〔強酸或強鹼〕、加速澱粉微米化製程及提高澱粉微米化安全性之目的或功效。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料包含：

一微米化澱粉沉澱物，其將一已破碎稻米以一黴菌進行發酵，以形成一已發酵米漿；及

數個微米化澱粉顆粒，其包含於該已發酵米漿；

其中該數個微米化澱粉顆粒具有一顆粒直徑，且該顆粒直徑為50μ或10μ以下。

本發明較佳實施例之該數個微米化澱粉顆粒利用添加一酒麴，以減小該數個微米化澱粉顆粒之大小。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化系統包含：

至少一稻米破碎裝置，其將一稻米進行初步破碎，以便獲得一已破碎稻米；

至少一稻米發酵裝置，其將該已破碎稻米以一黴菌進行發酵，以形成一已發酵米漿，且該已發酵米漿包含一微米化澱粉顆粒液；及

至少一澱粉沉澱裝置，其將該已發酵米漿進行沉澱，以獲得一微米化澱粉沉澱物；

其中該微米化澱粉沉澱物具有數個微米化澱粉顆粒。

本發明較佳實施例之該稻米破碎裝置選自一均質機或一破碎機。

本發明較佳實施例之該稻米發酵裝置選自一發酵容器、一發酵攪拌裝置或一發酵溫度調控裝置。

本發明較佳實施例之該微米化澱粉沉澱物利 用一過濾裝置進行一過濾雜質作業。

本發明較佳實施例之該澱粉沉澱裝置選自一離心機、一冷卻沉澱裝置或一靜置沉澱裝置。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化方法包含：

將一稻米進行初步破碎，以便獲得一已破碎稻米；

將該已破碎稻米以一黴菌進行發酵，以形成一已發酵米漿；

控制該已發酵米漿之一發酵時間，以便該已發酵米漿包含一微米化澱粉顆粒液；及

將該已發酵米漿進行沉澱，並自該已發酵米漿分離一米糠層，以獲得一微米化澱粉沉澱物，且該微米化澱粉沉澱物具有數個微米化澱粉顆粒。

本發明較佳實施例之該黴菌用以分解該數個微米化澱粉顆粒之間連結。

本發明較佳實施例之該黴菌選自一米根菌〔Aspergillus sp.〕、一米麴菌〔Aspergillus oryzae〕、其組合或其它黴菌。

本發明較佳實施例之該黴菌進行發酵採用一發酵溫度為22℃至27℃之間或20℃至25℃之間。

本發明較佳實施例之該發酵時間為40小時至48小時。

1:稻米

10:已破碎稻米

11:已發酵米漿

12:微米化澱粉顆粒

13:微米化澱粉沉澱物

2:稻米澱粉微米化系統

2a:稻米澱粉微米化系統

20:黴菌

21:稻米破碎裝置

22:稻米發酵裝置

23:澱粉沉澱裝置

24:過濾裝置

3:化妝品原料

30:化妝品組合物

9:加工設備

第1圖：本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料之形成過程之方塊示意圖。

第2圖：本發明第一較佳實施例之稻米澱粉微米化系統之方塊示意圖。

第2A圖：本發明第二較佳實施例之稻米澱粉微米化系統之方塊示意圖。

第3圖：本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化方法之流程示意圖。

第4圖：本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料在完成形成微米化澱粉顆粒之顯微影像圖。

第5圖：本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料添加產品之方塊示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料、稻米澱粉微米化系統及稻米澱粉微米化〔或稻米澱粉純化〕方法可適用於各種加工方式稻米〔例如：糙米、胚芽米、白米或其它加工稻米〕或各種特質稻米〔例如：蓬萊米、在來米或其它特質稻米〕，但其並非用以限制本發明之應用範圍。

另外，本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料可適用於做成各種產品原料或加工製成各種產品〔例如：化妝品粉餅或其它相關化妝品產品〕，或本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料可適用於加工製成各種日用產品〔例如：痱子粉或其它日用產品〕，但其並非用以限制本發明之應用範圍。

第1圖揭示本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料之形成過程之方塊示意圖。請參照第1圖所示，本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料可適當選擇自一稻米1〔例如：白米或其它加工稻米〕製成，如第1圖之左側所示。

請再參照第1圖所示，舉例而言，本發明較佳 實施例之稻米澱粉微米化材料之形成過程依序包含一已破碎〔cracked〕稻米10、一已發酵〔fermented〕米漿11、數個微米化澱粉顆粒12及一微米化澱粉沉澱物13，如第1圖之右側所示。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該數個微米化澱粉顆粒12具有一顆粒直徑〔diameter〕，且該顆粒直徑為50μ以下，或甚至10μ以下，即其獲得為單一化的微米尺寸澱粉顆粒，且其遠小於一般研磨製作獲得之澱粉顆粒尺寸〔例如：約100μ〕。

第2圖揭示本發明第一較佳實施例之稻米澱粉微米化系統之方塊示意圖。請參照第2圖所示，舉例而言，本發明第一較佳實施例之稻米澱粉微米化系統2包含一稻米破碎裝置21、一稻米發酵裝置22及一澱粉沉澱裝置23，且將該稻米破碎裝置21、稻米發酵裝置22及澱粉沉澱裝置23適當組配形成該稻米澱粉微米化系統2。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該稻米破碎裝置21可選自一均質機〔homogenizer〕、一破碎機〔crusher〕或一具稻米破碎功能之裝置，且該稻米破碎裝置21可選擇連結至一稻米供應裝置〔未繪示〕或一具稻米供應功能之裝置。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該稻米發酵裝置22可選自一發酵容器〔container〕、一發酵攪拌裝置〔stirrer〕、一發酵溫度調控裝置〔adjustment〕或一具稻米發酵功能之裝置，且該稻米發酵裝置22可選擇連結至該稻米破碎裝置21。

請再參照第2圖所示，舉例而言，該澱粉沉澱裝置23可選自一離心機〔centrifuge〕、一冷卻沉澱裝置、一靜置沉澱裝置或一具澱粉沉澱功能之裝置，以去除雜質及已發酵酒麴，且該澱粉沉澱裝置23可選擇連結至該稻米 發酵裝置22，且該澱粉沉澱裝置23可選擇連結至一澱粉沉澱物輸出裝置〔未繪示〕或一具澱粉沉澱物輸出功能之裝置。

第2A圖揭示本發明第二較佳實施例之稻米澱粉微米化系統之方塊示意圖，其對照於第2圖。請參照第2A圖所示，相對於第一實施例，本發明第二較佳實施例之稻米澱粉微米化系統2a之澱粉沉澱裝置23可選擇連結至一過濾裝置24，並將該微米化澱粉沉澱物之雜質〔例如：纖維或其它雜質〕利用該過濾裝置24適當進行一過濾雜質作業。

請再參照第1、2及2A圖所示，該數個微米化澱粉顆粒12利用添加一酒麴方式，以減小該數個微米化澱粉顆粒12之大小尺寸，即利用水解方式減小該數個微米化澱粉顆粒12之大小尺寸。

第3圖揭示本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化方法之流程示意圖，其對照於第1、2及2A圖。請參照第1、2、2A及3圖所示，本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化方法包含步驟S1：首先，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕於該稻米破碎裝置21將該稻米1進行初步〔preliminary〕破碎或粉碎，以便獲得該已破碎稻米10。

請再參照第1、2、2A及3圖所示，本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化方法包含步驟S2：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕於該稻米發酵裝置22選擇將該已破碎稻米10或該稻米1以一黴菌20及其一預定濃度的黴菌〔例如：0.1%或其它濃度〕進行發酵，以形成該已發酵米漿11。

請再參照第1、2、2A及3圖所示，舉例而言，該黴菌20可選自一米根菌、一米麴菌、其組合或其它黴 菌，且該黴菌20之發酵採用一發酵溫度為22℃至27℃之間、20℃至25℃之間或其它適當溫度。另外，該數個微米化澱粉顆粒12包含於該已發酵米漿11。

請再參照第1、2、2A及3圖所示，本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化方法包含步驟S3：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕於該稻米發酵裝置22控制該已發酵米漿11之一發酵時間，以便該已發酵米漿11包含一微米化澱粉顆粒液。

請再參照第1、2、2A及3圖所示，舉例而言，該黴菌20用以分解該數個微米化澱粉顆粒12之間連結，以便於該已發酵米漿11中形成數個微米化顆粒。該發酵時間可選擇為40小時至48小時或其它適當時間，但其必須少於48小時。另外，該已發酵米漿11可選擇加入一適當量的水〔例如：20倍〕。

請再參照第1、2、2A及3圖所示，本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化方法包含步驟S4：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕於該澱粉沉澱裝置23將該已發酵米漿11於一適當作業溫度〔例如：約4℃或其它溫度〕進行沉澱，並自該已發酵米漿11分離一米糠層〔上層〕，以獲得該微米化澱粉沉澱物13，即一富含水分的膏狀沉澱物，且該微米化澱粉沉澱物13具有該數個微米化澱粉顆粒12。

請再參照第1、2、2A及3圖所示，舉例而言，將該微米化澱粉沉澱物13之富含水分的膏狀沉澱物選擇於一烘乾裝置〔未繪示〕或具類似烘乾功能之設備以一低溫〔例如：約50至55℃或其它溫度〕進行初步烘乾，以蒸發其所含水分，以獲得一乾燥微米化澱粉沉澱物。另外，將該乾燥微米化澱粉沉澱物以一高溫〔例如：約85至95 ℃或其它溫度〕進行最後烘乾。

第4圖揭示本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料在完成形成微米化澱粉顆粒之顯微影像圖。請參照第1及4圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之稻米澱粉微米化材料選擇以六個微米化澱粉顆粒樣本之顯微影像圖，其包含微米化澱粉顆粒樣本(a)至(f)，並將該微米化澱粉顆粒12〔第4圖之略圓形〕適當染色，且將該微米化澱粉顆粒12以箭頭標示於顯微影像圖上，且該顆粒直徑為50μ以下。

第5圖揭示本發明另一較佳實施例之稻米澱粉微米化材料添加產品之方塊示意圖。請參照第1及5圖所示，本發明另一較佳實施例之稻米澱粉微米化材料添加產品包含至少一化妝品原料3及該微米化澱粉沉澱物13之微米化澱粉顆粒12，如第1圖所示，且將該化妝品原料3及微米化澱粉沉澱物13或微米化澱粉顆粒12製成一化妝品組成物30。利用一加工設備9〔或其它具類似功能的設備〕將該微米化澱粉沉澱物13或微米化澱粉顆粒12添加於該化妝品原料3。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

1:稻米

13:微米化澱粉沉澱物

2:稻米澱粉微米化系統

20:黴菌

21:稻米破碎裝置

22:稻米發酵裝置

23:澱粉沉澱裝置

Claims (10)

1. 一種稻米澱粉微米化材料，其包含：一微米化澱粉沉澱物，其將一已破碎稻米以一黴菌進行發酵，以形成一已發酵米漿；及數個微米化澱粉顆粒，其包含於該已發酵米漿；其中該數個微米化澱粉顆粒具有一顆粒直徑，且該顆粒直徑為50μ以下。
2. 依申請專利範圍第1項所述之稻米澱粉微米化材料，其中該數個微米化澱粉顆粒添加一酒麴，以減小該數個微米化澱粉顆粒之大小。
3. 一種稻米澱粉微米化系統，其包含：至少一稻米破碎裝置，其將一稻米進行初步破碎，以便獲得一已破碎稻米；至少一稻米發酵裝置，其將該已破碎稻米以一黴菌進行發酵，以形成一已發酵米漿，且該已發酵米漿包含一微米化澱粉顆粒液；及至少一澱粉沉澱裝置，其將該已發酵米漿進行沉澱，以獲得一微米化澱粉沉澱物；其中該微米化澱粉沉澱物具有數個微米化澱粉顆粒。
4. 依申請專利範圍第3項所述之稻米澱粉微米化系統，其中該稻米發酵裝置選自一發酵攪拌裝置或一發酵溫度調控裝置。
5. 依申請專利範圍第3項所述之稻米澱粉微米化系統，其中該微米化澱粉沉澱物利用一過濾裝置進行一過濾雜質作業。
6. 依申請專利範圍第3所述之稻米澱粉微米化系統，其中該澱粉沉澱裝置選自一離心機、一冷卻沉澱裝置或一靜置沉澱裝置。
7. 一種稻米澱粉微米化方法，其包含：將一稻米進行初步破碎，以便獲得一已破碎稻米； 將該已破碎稻米以一黴菌進行發酵，以形成一已發酵米漿；控制該已發酵米漿之一發酵時間，以便該已發酵米漿包含一微米化澱粉顆粒液；及將該已發酵米漿進行沉澱，並自該已發酵米漿分離一米糠層，以獲得一微米化澱粉沉澱物，且該微米化澱粉沉澱物具有數個微米化澱粉顆粒。
8. 依申請專利範圍第7所述之稻米澱粉微米化方法，其中該黴菌用以分解該數個微米化澱粉顆粒之間連結。
9. 依申請專利範圍第7所述之稻米澱粉微米化方法，其中該黴菌選自一米根菌、一米麴菌或其組合。
10. 依申請專利範圍第7所述之稻米澱粉微米化方法，其中該黴菌進行發酵採用一發酵溫度為22℃至27℃之間或20℃至25℃之間。

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