传统改性淀粉大都在淀粉分子链上引入亲水性基团,改性淀粉的性质多为亲水性的,使其应用受到限制。而本研究采用原淀粉或酸解淀粉或氧化淀粉为基本原料,同时在淀粉分子链上引入了亲油改性基团,并对其淀粉分子进行降解,使其黏度下降,性质得到明显改善。产物附加值大大提高,可广泛应用于精制食品、精细化工、化妆品等诸多领域。如用于微胶囊壁材,可包囊水的不溶性挥发性或非挥发性物质,如混浊剂、芳香物以及化妆品用油等。使用时只需将芯材和作为壁材的低黏度改性淀粉的乳状液喷雾干燥即可。由于低黏度的改性淀粉黏度比阿拉伯胶低,因此其溶液的固型物含量可大大提高,可用于传统材料无法使用的油含量超过20%的体系中作为微胶囊的壁材,从干燥速度、油的包埋率、货价稳定性以及微胶囊粉末在水中的再分散能力的角度来看,比阿拉伯胶、糊精、麦芽糊精等传统的壁材效果要好。低黏度改性淀粉还可用于脂肪替代品:在甜食制作中的应用效果好于蛋白质类替代品和葡聚糖类替代品;在冰淇淋的制作中可使脂肪含量从传统的l0%降到1%,而冰淇淋的口感、外观和质构等性能不改变。
开发的目的在于提供一种低黏度改性淀粉的生产方法,采用亲油性酯化剂对淀粉进行酯化,并且采取酶解工艺对酯化淀粉进行降解,降低其黏度,使其性能得到改善,应用范围大大扩展,提高淀粉原料产品的附加值。
本方法包括下列步骤:
(1)采用原淀粉或氧化淀粉或酸解淀粉进行酯化;
(2)酯化改性淀粉进行酶解液化;
(3)液化淀粉经喷雾干燥得到低黏度改性淀粉。
酶解液化主要是为了降低酯化淀粉的黏度,使产物更方便使用。液化可采用中温或高温液化酶,最佳条件是酯化淀粉中加入液化酶XX活力单位/g淀粉, pH值XX,XXC~XXC保温XX~XX分钟,反应结束后加盐酸调pH值XX加热灭酶。不同加酶量和作用时间可得到不同DE值产品,其应用范围也各不相同。
喷雾干燥为了使产品更易于保存和运输。喷雾可采用离心喷雾或压力喷雾,控制好喷雾工艺条件,使干燥顺利进行。
本技术具有如下优点:
1、采用亲油性酯化剂对淀粉进行改性,弥补了传统改性淀粉只具亲水性等缺陷。
2、对酯化淀粉进行酶降解,降低了产品的黏度,使其在实际应用上可用于配制高固形物含量的产品,降低产品的水分,具有很大的优势,
3、解决了现有产品吸潮性强等缺陷,使产物容易保存;且具有优良的乳化性能、附加值大大提高,可广泛用于微胶囊、食品、医药等行业作为乳化剂稳定剂等。
四、方便面生产用食品添加剂--有机酯化淀粉的生产
马铃薯有机酯化淀粉最早由天津顶新集团公司(台湾独资)在上世纪90年代引进意大利技术,首次首家在中国应用,可以说创下马铃薯变性淀粉在中国方便面产业的应用基石作用。 理论上讲无论哪一种淀粉均属于多聚糖结构,由于在葡萄糖基上含有活泼的羟基,使各类淀粉在糊化以后都具有回生的特点,这是淀粉中葡萄糖活泼羟基发生氢健,健合作用的结果,正是回生性使各类淀粉的应用受到了限制,因此众多的变性淀粉(化学变性)的目地是使原淀粉的多糖活泼羟基部分转化为水溶性的其它基因,使淀粉分子中部分羟基封闭而达到了淀粉回生性减弱或全部消失(视引入基团种类及相对比例),做为变性淀粉之一——有机酯化淀粉,以醋酸酐为酯化剂在催化剂存在下,使部分原淀粉的活泼羟基转化为乙酰基,至使变性后淀粉具有不回生的性质,不但增强稳定性、透明度,且降低了糊化温度,提高了粘度,故而扩大淀粉的应用范围。改性后的淀粉,在食品行业用做增稠剂、粘结剂、乳化剂、充填剂、赋型剂等在欧美国家食品行业中几乎全部采用。在国内面制品(方便面、面包、切面等)、肉制品(各种肠制品、灌制品)、乳制品、果冻、糖果各种酱制品等应用广泛。
但是国内各大厂家生产酯化淀粉的工艺操作复杂,不易控制,同时酯化淀粉的两项重要指标糊化温度及粘度与国际水平还有一定的差距,使其在国内的应用范围受到了极大的限制。
本研究针对现有技术的缺陷,在国内生产醋酸酯淀粉工艺的基础上加以改进,使工艺条件简单,操作易于控制,同时提高产品的品质。
工艺: 淀粉浆(在30-40℃)醋酸酐此(加酐反应)加碱调PH值——旋液洗涤——脱水——干燥——成品包装。
本研究有机酯化淀粉的生产方法,其特征在于淀粉浆用交联剂预交联后酯化,再加碱调至中性,洗涤,脱水干燥;
在酯化前增加预交联步骤,使得原淀粉的大分子之间相互交联,使其分子量比原淀粉更大。与传统加工变性淀粉工艺相比,控制简单,成本降低,淀粉浆在酸化前不用加温,在常温下即可;由于交联剂的加入,所以醋酸酐的消耗相对减少:因此在加碱调pH值阶段,碱量减少,而且操作更简便易控;更重要的是,新工艺所达到的两项最重要指标糊化温度与粘度在国内均属首位,达到国际先进水平。
该新工艺目前在国内尚无厂家采用。适用于马铃薯、木薯、玉米淀粉有机酯化产品生产。
以上是个人的建议,请你们参考。研究先上那些产品。
合作方式建议:
1、学校与厂方合作开发,以学校为研究基地,厂方为生产基地。
2、厂方先支付一部分款,在学校进行小试,指标达到双方认定的标准后,在厂内试生产,成熟一个,生产一个,同时成力研究小组,由双方人员组成,不断开发产品的用途研究,因为每个产品都有很大的应用研究,这一点在不断发展的。
3、研究成果归双方所有,共同申报课题及发表文章。
4、也可以成立变性淀粉研究所,企业每年提供一定的资金、不断开发新的产品。
海南大学食品学院
白新鹏
Xinpeng2001@126.com.