一种干热变性大米淀粉的制备方法

摘要

一种干热变性大米淀粉的制备方法，属于变性淀粉制备技术领域。本发明以大米淀粉为原料，加入不同种类的离子胶，混合均匀以后，在水分含量小于10％的条件下，130℃干热处理4小时，即得到干热离子胶变性大米淀粉。本发明是一种安全环保的物理改性方法，不使用任何有毒化学试剂，不产生任何副产品。制备的变性大米淀粉具有与用化学变性方法制备的交联淀粉相似的功能性质。并且根据离子胶用量和种类的不同可以制备得到不同糊化特性的变性大米淀粉，满足不同的应用要求。

说明书

技术领域

一种用干热技术制备不同糊化特性的变性大米淀粉的方法，本发明涉及应用干热技术进行变性大米淀粉的制备，属变性淀粉制备技术领域。

背景技术

淀粉及其衍生物因其优异的功能性质被广泛地应用于食品、纺织、造纸、化妆品、医药、能源等各个领域。为了改善淀粉的某些性能或扩大其应用范围人们通常利用物理、化学或酶法对淀粉进行改性。目前广泛应用的改性方法为化学法，一般来说，在化学变性过程中，只在淀粉分子中引入极少量的化学基团，就可以大大地改善其性能。其中，利用化学法制备的交联淀粉是变性淀粉的一大种类。

淀粉的醇羟基与具有二元或多元官能团的化学试剂形成二醚键或二酯键，使两个或两个以上的淀粉分子之间“架桥”在一起，呈多维空间网状结构的反应，称为交联反应。淀粉的交联产物称为交联淀粉。与一般的淀粉衍生物不同，交联淀粉随着交联度的增加，胶化温度上升，直至在沸水中也不能溶解。正是交联淀粉的这一些特殊的性质，使其在工业上有许多特殊的用途，同时也因而得到淀粉科研工作者的高度重视。

化学法虽然能达到定向改性的要求，但是在化学改性过程中会引入很多化学试剂、副产物较多、处理过程复杂；另外，加入化学试剂处理不可避免地会导致环境问题。物理法是一种利用热、辐射、γ射线等方法处理使淀粉变性的方法，物理改性相对于化学法工艺简单、处理过程相对安全。

淀粉的干热处理是一种物理方法，干法生产工艺简单、安全、收率高、不产生有毒产物、无污染，是一种很有发展前途的生产方法。在离子胶存在的条件下，经干热变性的淀粉能产生用化学变性方法制备的交联淀粉相似的功能性质。

可食用膜是以天然可食性物质(如多糖、蛋白、类脂等)为原料，通过分子内和分子间相互作用而形成的有一定强度、具有多孔网络结构的薄膜。淀粉膜是可食用包装中研究最早的类型。我国最早用于包装的淀粉膜俗称糯米纸，已在生产中普遍用于糖果的包装，连同糖果一起食用。但是，由于淀粉膜是靠淀粉分子间的氢键作用形成的，其机械性质如抗拉强度，延伸率等都比较弱，制得的淀粉膜较脆，且易破裂。

通过与离子胶混合进行干热变性制得的淀粉，因为有了一定的交联度，用其制备的可食用膜的物理和机械特性都有很大的改善。以大米淀粉为原料的可食用膜的研究很少，但是由于大米淀粉具有颗粒小、颜色白、不含风味物质、易消化等特异的功能性质，用其作为可食用膜的原料不仅膜的阻氧、阻水能力优于其它淀粉，能防止食品的氧化腐败，而且易于消化，可用于老年和婴幼儿食品中。在干热处理过程中，离子胶能与大米淀粉发生交联反应，反应的程度与离子胶的用量和种类有关。

发明内容

一种用干热技术制备不同糊化特性的变性大米淀粉的方法，是对现有的变性淀粉生产技术的改善和发展，在离子胶存在的条件下，经干热变性的淀粉能产生用化学变性方法制备的交联淀粉相似的功能性质。本发明工艺简单、安全、无污染，是一种安全环保的物理改性方法。

本发明的技术方案：一种干热变性大米淀粉的制备方法，以大米淀粉为原料，加入离子胶，混合均匀后，在水分含量小于10％的条件下，130℃干热处理；工艺为：

(1)淀粉与离子胶的混合：将离子胶溶解在蒸馏水中，在离子胶溶液中加入大米淀粉，搅拌30分钟，使混合均匀，离子胶的用量为淀粉与离子胶总重量的1％～2％；所述离子胶选自黄原胶、海藻酸钠或瓜尔豆胶；

(2)干燥：将大米淀粉与离子胶的混合液置于40℃的烘箱中烘干，至水分含量降到10％以下，研磨粉碎过筛；

(3)干热处理：将过筛以后的大米淀粉与离子胶的混合粉末在130℃干热反应4小时，即得到干热离子胶变性大米淀粉。

所述的干热变性大米淀粉的应用，其特征是用于制做可食用膜，以干热变性大米淀粉为原料、加入变性大米淀粉原料重量10％的甘油作为增塑剂，加入原料重量20倍量的水，搅拌均匀后，在95℃保持加热10分钟，冷却至40℃，真空脱气1h除去溶液中的气泡后将其涂抹于草莓、腰果、或杏仁的表面，室温下干燥12小时，形成可食用薄膜，防止草莓、腰果、或杏仁食品的腐败变质。

本发明使用了不同种类的离子胶与大米淀粉混合后进行干热变性处理。发明人发现经变性以后的淀粉的糊化特性与离子胶的种类和用量有关。当选用海藻酸钠对大米淀粉做干热处理，用量为1％时，可以提高大米淀粉的糊化粘度，而当海藻酸钠的用量增至2％时，则淀粉的糊化粘度反而降低；当选用黄原胶对大米淀粉做干热处理，用量为1％时，淀粉的糊化粘度均降低了，当黄原胶的用量增至2％时，则淀粉糊化完全被抑制。

本发明的有益效果：变性淀粉的制备工艺采用安全、简单的物理改性方法，无污染，不产生任何副产品；可以根据离子胶用量和种类的不同制备具有不同特性的变性淀粉，满足不同的应用要求。

附图说明

图1天然大米淀粉及添加1％黄原胶干热处理后的大米变性淀粉的糊化特性。

具体实施方式

实施例1

将0.1g海藻酸钠溶解在20mL蒸馏水中，加入9.9g淀粉，搅拌30min使混合均匀，置于40℃烘箱干燥至水分含量降到10％以下，研磨粉碎过筛，130℃下干热反应4小时，制得干热变性大米淀粉。

实施例2

将0.2g海藻酸钠溶解在20mL蒸馏水中，其余步骤同实施例1，制得干热变性大米淀粉。

实施例3

将0.1g黄原胶溶解在20mL蒸馏水中，其余步骤同实施例1，制得干热变性大米淀粉。

实施例4

将0.2g黄原胶溶解在20mL蒸馏水中，其余步骤同实施例1，制得干热变性大米淀粉。

实施例5

取实施例3制得的干热变性大米淀粉5g，加入0.5g甘油、100mL水，95℃边搅拌边加热10分钟，再将溶液冷却至40℃，真空脱气1h除去溶液中的气泡后将其涂抹于草莓、腰果、杏仁的表面，室温下干燥12小时，形成可食用薄膜。

图1显示的是实施例3制备的大米变性淀粉及未经变性处理的天然大米淀粉的糊化特性。由图1可见，当大米淀粉中添加1％的黄原胶干热处理后，变性大米淀粉的糊化粘度明显降低，并且在糊化过程中没有明显的糊化峰粘度，而是出现一个平台区，说明淀粉颗粒的膨胀和崩解被延迟，在糊化过程中显示出剪切稳定性，这一特性与使用化学变性方法制备的交联淀粉非常相似。说明通过与离子胶混合并进行干热变性制得的淀粉有了一定的交联度。应用这一性质，将用离子胶干热处理后的大米淀粉制备可食用膜涂层，可以形成致密的可食用薄膜，用以防止草莓、腰果、杏仁等食品的腐败变质。