专利名称：一种改性荞麦淀粉及其制备方法
技术领域：
本发明属于食品加工领域，涉及一种荞麦淀粉改性处理和高剪切乳化处理。
背景技术：
随着人们生活水平的不断改善，荞麦的营养价值和保健功效已逐渐被人们所接受。荞麦蛋白优越的营养价值，再加上最近发现的其独特的生理功能作用，作为一种优越的蛋白质源和必需氨基酸的供给源，荞麦食品具有良好的开发前景。通过蛋白质和淀粉改性研究，解决荞麦的加工性能差的问题。特点:荞麦面呈灰褐色，味道独特，口感爽滑，是一种营养价值很高的杂粮食品，它的保健作用在于可以降血脂、降胆固醇、保护心血管。随着人类的饮食结构逐渐向纯天然型和保健型发展。荞麦食品越来越受到消费者的青睐，其经济价值比小麦要高3-4倍，在国内外需求很旺，特别是日本，欧美及东南亚国家。但是，现有的荞麦制品都普遍存在着最终食品口感粗糙，筋性差，断条率高等加工问题，其主要原因都在于荞麦淀粉的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种加工性能好，口感好的改性荞麦淀粉，此外，还公开了该荞麦淀粉的制备方法。本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:一种改性荞麦淀粉的制备方法，包括下列步骤:(I)选取荞麦淀粉进行配制调浆后，调节淀粉溶液pH为8 10 ;(2)向淀粉溶液中加入0.2% 0.8% (重量份)的1:1的三偏磷酸钠和三聚磷酸钠作为交联剂，对所述荞麦淀粉溶液进行交联反应；(3)调节淀粉溶液pH值为8 10，加入9% 11% (重量份)的醋酸酐作为酯化齐IJ，对所述荞麦淀粉溶液进行酯化反应；(4)将所述荞麦淀粉溶液pH值调至中性，进行离心分离、水洗、干燥，最终获取所述改性荞麦淀粉。进一步地，优选的是，所述荞麦淀粉选取甜荞麦所制成的荞麦淀粉。进一步地，优选的是，步骤(I)中，进行配制调浆时，包括:选取100: 150: 3(重量份)的荞麦淀粉、蒸馏水、氯化钠，并于磁力搅拌器上搅拌30min,使所述荞麦淀粉溶液均勻。进一步地,优选的是,步骤⑵中，进行交联反应时，反应温度35°C 55°C，反应时间1.5h 2.5h，且所述交联反应在搅拌下进行，反应结束后进行一次洗涤。进一步地,优选的是,步骤(3)中，进行酯化反应时，反应温度30°C 50°C，反应时间2 3h。
进一步地,优选的是,步骤(4)中，包括:将溶液pH值调至中性，洗涤三次，于离心机中3000rpm脱水15min，取出在40°C烘干箱中烘干。进一步地，优选的是，步骤(2)中，进行交联反应时，pH值为10、反应温度45 °C、反应时间2.5h、交联剂加入量为
0.7%。进一步地,优选的是,步骤(3)中，进行酯化反应时，PH值为8反应温度55°C、酯化剂用量11 %、反应时间3h。本发明通过对蛋白质和淀粉改性研究，解决荞麦的加工性能差的问题，本专利提供一种荞麦粉改性的处理方法，该方法大大改善荞麦食品口感粗糙，筋性差，断条率高等加工问题。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中，图1是本发明 实施例改性荞麦淀粉的制备方法的流程示意图；图2是本发明实施例的反应pH值对沉降积的影响的示意图；图3是本发明实施例的反应温度对沉降积的影响的示意图；图4是本发明实施例的反应时间对沉降积的影响的示意图；图5是本发明实施例的交联剂用量对沉降积的影响示意图；图6是是本发明实施例的PH值对沉降积的影响的示意图；图7是本发明实施例的反应温度对沉降积的影响的示意图；图8是本发明实施例的反应时间对沉降积的影响的示意图；图9是本发明实施例的酯化剂用量对沉降积的影响示意图；图10是本发明实施例的粘度曲线的对比示意图；图11是本发明实施例的透光率的对比测试图。
具体实施例方式以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。如图1所示，图1是本发明实施例改性荞麦淀粉的制备方法的流程示意图，其包括以下的步骤:(I)选取荞麦淀粉进行配制调浆后，调节淀粉溶液pH为8 10;(2)向淀粉溶液中加入0.2% 0.8% (重量份)的三偏磷酸钠:三聚磷酸钠为I: I作为交联剂，对所述荞麦淀粉溶液进行交联反应；(3)调节淀粉溶液pH值为8 10，加入9% 11% (重量份)的醋酸酐作为酯化齐 ，对所述荞麦淀粉溶液进行酯化反应；(4)将所述荞麦淀粉溶液pH值调至中性，进行离心分离、水洗、干燥，最终获取所述改性荞麦淀粉。进一步地，优选的是，所述荞麦淀粉选取甜荞麦所制成的荞麦淀粉。进一步地，优选的是，步骤(I)中，进行配制调浆时，包括:选取100: 150: 3(重量份)的荞麦淀粉、蒸馏水、氯化钠，并于磁力搅拌器上搅拌30min,使所述荞麦淀粉溶液均勻。进一步地,优选的是,步骤(2)中，进行交联反应时，反应温度35°C 55°C，反应时间1.5h 2.5h，且所述交联反应在搅拌下进行，反应结束后进行一次洗涤。进一步地,优选的是,步骤(3)中，进行酯化反应时，反应温度30°C 50°C，反应时间2 3h。进一步地，优选的是，步骤(4)中，包括:将溶液pH值调至中性，洗涤三次，于离心机中3000rpm脱水15min，取出在40°C烘干箱中烘干。进一步地,优选的是,步骤(2)中，进行交联反应时，pH值为10、反应温度45 °C、反应时间2.5h、交联剂加入量为0.7%。进一步地,优选的是,步骤(3)中，进行酯化反应时，PH值为8反应温度55°C、酯化剂用量11 %、反应时间3h。本发明通过对蛋白质和淀粉改性研究，解决荞麦的加工性能差的问题，本专利提供一种荞麦粉改性的处理方法，该方法大大改善荞麦食品口感粗糙，筋性差，断条率高等加工问题。其中，在一个实施例中，上述的主要操作步骤如下:配制调浆:取IOOg荞麦淀粉，加入150g蒸馏水，3g氯化钠，于磁力搅拌器上搅拌30min，使淀粉溶液均匀。调节PH:用5mol/L氢氧化钠溶液调节淀粉溶液pH为8 10，用酸度计测量。交联反应:向淀粉溶液中加入0.2% 0.8%的交联剂三偏磷酸钠:三聚磷酸钠为I: 1，将反应温度调至35°c 55°C，反应时间1.5h 2.5h交联反应在搅拌下进行，反应结束后进行一次洗涤。酯化反应:调节淀粉溶液pH值为8 10，反应温度调至30°C 50°C，反应时间
2 3h，酯化剂醋酸酐用量为9% 11%。离心分离:反应结束后将溶液pH值调至中性，洗涤三次，于离心机中3000rpm脱水15min，取出在40°C烘干箱中烘干。结合具体的实施例对上述方法和改性荞麦淀粉进行详细说明，其中，在进行该试验之前，对其材料和方法都进行一个描述，如下:原料:荞麦淀粉、鸡蛋市售
试剂:三聚磷酸钠、氢氧化钠、盐酸、盐、三偏磷酸钠(食品级)、碳酸钠(食品级)
等主要仪器及设备
GB1302电子精密天平梅特勒.托利多仪器有限公司
LXJ-1I型离心沉降机上海医用分析仪器厂 HZS-HA水浴振荡器哈尔滨市东联电子技术有限公司
101A-2E电热鼓风干燥箱上海实验仪器有限公司
BS210S型电子天平德国赛多利斯特仪器有限公司
SHlOA水分快速测定仪上海恒平科学仪器有限公司
85-2型恒温磁力搅拌器上海南汇电讯器材厂；
电子恒温水浴锅天津市泰斯特仪器有限公司
CT15RT型高速冷冻离心机上海天美仪器设备有限公司
PHS-25型酸度计上海雷磁仪器厂
E型803301布拉班德粘度仪北京迈瑞达科技有限公司
双螺杆挤压试验机:SLG32口 □型，天津圣昂达机械有限公司；试验方法:原料理化成分分析
淀粉水分的测定GB/T 12087-2008
淀粉灰分的测定GB/T 22427.1-2008
淀粉白度的测定GB/T 22427.6-2008
淀粉细度的测定GB/T 22427.5-2008
淀粉斑点的测定GB/T 22427.4-2008
淀粉脂肪的测定GB/T 22427.3-2008
淀粉蛋白质的测定GB 5009.5-2010具体来说，由于淀粉分子中含有数目较多的羟基，能与具有多元官能团的物质起反应，可使不同或相同的淀粉分子中的羟基交联起来。交联的结果增大了淀粉的分子，提高了平均分子量。交联键的键能比淀粉分子里的氢键强得多，从而强化了淀粉颗粒的结构，使得交联淀粉同原淀粉相比在糊化、抗酸、抗碱以及对剪切的抵抗力等方面有着显著的不同。交联剂的种类很多，如氰脲酰氯、乙烯砜、双环氧化物、碳酰氯、乙醛、丙烯醛、二氯丁烯尿醛、三聚氰酰胺和甲醛树脂等，水溶性磷酸盐如正磷酸钠(NaH2P04，Na2HP0)小焦磷酸钠(Na4P207)、三偏磷酸钠[(NaP03) 3]及三聚磷酸钠(Na5P3010)等。不同磷酸盐的酯化
存在差别，应用正磷酸盐和三聚磷酸盐得淀粉磷酸一酯，应用三偏磷酸盐得淀粉磷酸二酯即交联淀粉。考虑到三偏磷酸钠本身具有三个官能团，又无毒性且稳定性不高，同时参考美国食品及药物管理局(FDA)允许用磷酸二氢钠、三聚磷酸钠或三偏磷酸钠生产的淀粉磷酸酯(淀粉中含磷量在0.4%以下)用于食品中的规定，本研究采用三偏磷酸钠和三聚磷酸钠作为交联剂。淀粉磷酸酯为食品工业的良好乳化剂、增稠剂和稳定剂，适用于不同食品加工中应用。目前，对淀粉磷酸一酯的研究较多，而对交联淀粉(淀粉磷酸二酯)的研究较少，尤其是缺乏对荞麦淀粉磷酸二酯的研究。交联淀粉的交联程度对淀粉的性质影响很大。从分子结构上看，淀粉与三偏磷酸钠的反应是淀粉的单元结构为脱水葡萄糖单元，反应都是发生在脱水葡萄糖单元的醇羟基上。在碱性条件下，淀粉能和氢氧化钠作用形成淀粉氧负离子。三偏磷酸钠分子中的磷原子为SP杂化，呈四面体构型，它和氧原子形成磷酞键稳定性较高，与该键中的磷原子相连的三个氧原子的电负性较高，因此，中心磷原子可以在化学反应中作为电子的接受体与亲核试剂发生反应。而淀粉分子在碱性条件下所形成的淀粉氧负离子的亲 核性比淀粉分子要强得多，而且，随着反应PH值的提高，反应体系中淀粉氧负离子的浓度增大，亲核性也越强，越容易和三偏磷酸钠分子发生亲核取代反应。适当的反应温度有利于加快反应速度。目前，有关文献介绍的三偏磷酸钠交联淀粉的制备方法主要是以湿法为主，用量是交联度高低的决定性因素之一。反应温度的变化和反应时间的长短对交联反应的进程影响至关重要。反应PH的大小与前三者的协同互作关系不可忽视。为此，本实施例中，确定采用L9 (34)正交试验研究交联淀粉制备的工艺条件，采用对反应影响较大的反应PH值(A)、反应温度(B)、反应时间(C)、交联剂用量(D)四个因素，以沉降积为考核指标，确定最佳的反应条件。因素水平设计见表2-1。表2-1交联淀粉制备工艺条件的L9 (34)正交试验设计Tab.2-1 Design of L9(34)orthogonal test on making cross-linked starch
权利要求
1.一种改性荞麦淀粉的制备方法，其特征在于，包括: (1)选取荞麦淀粉进行配制调浆后，调节淀粉溶液pH为8 10; (2)向淀粉溶液中加入0.2% 0.8% (重量份)的1:1的三偏磷酸钠和三聚磷酸钠作为交联剂，对所述荞麦淀粉溶液进行交联反应； (3)调节淀粉溶液pH值为8 10，加入9% 11%(重量份)的醋酸酐作为酯化剂，对所述荞麦淀粉溶液进行酯化反应； (4)将所述荞麦淀粉溶液pH值调至中性，进行离心分离、水洗、干燥，最终获取所述改性荞麦淀粉。
2.根据权利要求1所述的改性荞麦淀粉的制备方法，其特征在于，所述荞麦淀粉选取甜荞麦所制成的荞麦淀粉。
3.根据权利要求1或2所述的改性荞麦淀粉的制备方法，其特征在于，步骤⑴中，进行配制调浆时，包括: 选取100: 150: 3(重量份)的荞麦淀粉、蒸馏水、氯化钠，并于磁力搅拌器上搅拌30min,使所述荞麦淀粉溶液均勻。
4.根据权利要求1或2所述的改性荞麦淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(2)中， 进行交联反应时，反应温度35°C 55°C，反应时间1.5h 2.5h，且所述交联反应在搅拌下进行，反应结束后进行一次洗涤。
5.根据权利要求1或2所述的改性荞麦淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(3)中， 进行酯化反应时，反应温度30°C 50°C，反应时间2 3h。
6.根据权利要求1所述的改性荞麦淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，包括:将溶液pH值调至中性，洗涤三次，于离心机中3000rpm脱水15min，取出在40°C烘干箱中烘干。
7.根据权利要求4所述的改性荞麦淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，进行交联反应时，pH值为10、反应温度45°C、反应时间2.5h、交联剂加入量为0.7%。
8.根据权利要求5所述的改性荞麦淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，进行酯化反应时，PH值为8反应温度55°C、酯化剂用量11 %、反应时间3h。
9.根据权利要求1 8任一所述的改性荞麦淀粉。
全文摘要
本发明公开了一种改性荞麦淀粉及其制备方法，其中，所述改性荞麦淀粉的制备方法包括(1)选取荞麦淀粉进行配制调浆后，调节淀粉溶液pH为8～10；(2)向淀粉溶液中加入0.2％～0.8％(重量份)的1∶1的三偏磷酸钠和三聚磷酸钠作为交联剂，对所述荞麦淀粉溶液进行交联反应；(3)调节淀粉溶液pH值为8～10，加入9％～11％(重量份)的醋酸酐作为酯化剂，对所述荞麦淀粉溶液进行酯化反应；(4)将所述荞麦淀粉溶液pH值调至中性，进行离心分离、水洗、干燥，最终获取所述改性荞麦淀粉。该方法大大改善荞麦食品口感粗糙，筋性差，断条率高等加工问题。
文档编号C08K3/32GK103232549SQ201310130369
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者刘俊梅, 胡耀辉, 李琢伟, 代伟长, 王丹, 王辉, 王璐, 姜丹 申请人:吉林农业大学