一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法
【专利摘要】本发明属于食品加工领域，具体公开了一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法。其是以普通玉米淀粉为原料，经调湿、装载物料、过热蒸汽膨化、脱除水分、离心脱除乙醇、真空干燥、气流粉碎而制得成品。本发明工艺设计科学合理、技术先进，所需设备较少，生产效率高，产品孔隙率高、结构均匀稳定、吸附性能强；产品质量易于控制，便于工业化应用，预期具有良好的经济与社会效益。
【专利说明】
一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法
技术领域
[0001]本发明属于食品加工领域，具体涉及一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法。【背景技术】
[0002]天然淀粉因溶解度低、被膜性差、耐机械性差等缺陷，极大地限制了在工业中的应用，因此常常通过淀粉改性提升其某些性能，扩大其应用范围。高吸附性淀粉是一类具有比表面积大、吸附性能良好、颗粒表面有部分微孔的一类改性淀粉产品。对于不稳定、易氧化的活性物质，采用高吸附性淀粉吸附可以保护其功能性，避免发生氧化、分解，还可以掩饰气味、颜色和味道，不仅在食品加工领域有着广泛应用，也可应用于生物医药、化工领域，具有良好的发展前景。
[0003]目前制备高吸附性淀粉的方法主要有物理法、化学法和生物法。化学法一般采用酸(例如盐酸等)在一定温度下反应数十小时，由于存在反应速率低、耗时长，反应过程复杂、随机性强，制得的产品结构脆弱、稳定性不强等问题，在工业生产中难以良好应用。生物法主要采用淀粉酶、异淀粉酶、普鲁兰酶、糖化酶等酶制剂生产高吸附性淀粉，通常需采用较高的用酶量、延长反应时间或者辅助物理方法如机械处理、热处理等来提高产品吸附性能和产量，工艺较复杂，生产成本较高。物理法一般有喷雾干燥法、机械撞击等，通常只在淀粉表面形成腐蚀或凹坑，制得的产品吸附性能有限。因此，物理法一般难于工业化应用， 只是作为制备高吸附性淀粉的辅助方法。过热蒸汽膨化法是一种以均匀分布在颗粒内部的过热蒸汽为介质进行瞬时泄压以达到物料膨化的新型技术手段。在过热蒸汽加热物料的阶段，由于蒸汽的强热作用，可使物料急剧升温、部分成分发生变化;瞬间泄压时，物料内部的过热液体闪急蒸发、均匀分布在物料内部的蒸汽迅速释放，将会产生强大的冲击波，使得物料发生膨化，物料结构遭到破坏，形成疏松多孔的结构。[〇〇〇4]普通玉米淀粉来源广，价格低廉;玉米淀粉结晶结构为A型，热稳定性较好，是加工高吸附性淀粉的优质材料。本发明为特种淀粉开发提供新方法，具有广泛的理论指导和实践意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法。通过以过热蒸汽膨化为核心技术，制备出综合性能好的高吸附性玉米淀粉。
[0006]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，包括:原料选择、调湿、装载物料、过热蒸汽膨化、脱除水分、离心脱除乙醇、真空干燥、气流粉碎而制得成品。
[0007]具体步骤如下:(1)原料选择:以普通玉米淀粉为原料，其含水率为8%?15%，其他质量指标符合GB/T 8885-2008；(2)调湿:将玉米淀粉装载于流化床中，调节气流使其处于流态化，并向处于流态化的玉米淀粉喷洒雾化水，使玉米淀粉的含水率达到15wt%?25wt%;(3)装载物料:将调湿的玉米淀粉平铺在密度为260X145根/10cm丙纶布上，淀粉层的厚度为2mm?5mm;(4)过热蒸汽膨化:将装载于丙纶布的玉米淀粉移入压力容器中，将压力容器抽真空至 20 Pa，通入温度为140°0200°C、压力为IMPa?5MPa过热蒸汽，维持压力20s?120s，在0.5s以内快速泄压；(5)脱除水分:将膨化的玉米淀粉和无水乙醇按质量体积比为lg: 5ml?lg: 10ml进行混合，再将混合液置于超声波清洗器中，以频率为20kHz?120kHz、功率为20W/kg?80W/kg超声波处理lOmin?30min;(6)离心脱除乙醇是将经超声波处理的玉米乙醇料液进行离心，转速为2000r/min? 5000r/min，时间为2min?lOmin;(7)真空干燥:将离心脱除乙醇的玉米淀粉放置于真空干燥机中，干燥室压力为20Pa? 50Pa、温度为40°050°C，干燥lh?5h使乙醇蒸发；(8)气流粉碎:将真空干燥后的玉米淀粉采用气流粉碎机进行粉碎，粉碎后过100目筛， 筛下物即为高吸附性玉米淀粉。
[0008]本发明的显著优点:本发明以普通玉米淀粉为原料，采用流态化调湿，保证淀粉颗粒含水率的均匀性，避免产生结块;经过热蒸汽膨化处理使得淀粉颗粒形成疏松、多孔结构;采用超声波处理可避免淀粉颗粒之间黏结，提高乙醇置换淀粉内部水分的效能;采用真空干燥技术，温度低、效率较高，有效防止多孔性玉米淀粉组织塌陷和色泽劣变;采用气流粉碎冻干燥的变性玉米淀粉，避免了粉碎过程大幅度升温导致品质劣化现象的发生。【具体实施方式】
[0009]本发明的方法具体通过以下技术步骤实现:一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，具体步骤为:(1)原料选择:所用原料为普通玉米淀粉，含水率为8wt%?15wt%，其他质量指标符合GB/ T 8885-2008；(2)调湿:将玉米淀粉装载于流化床中，调节气流使其处于流态化，并向处于流态化玉米淀粉喷洒雾化的水，使玉米淀粉的含水率达到15wt%?25wt°/〇;(3)装载物料;将调湿后的玉米淀粉平铺在密度为260X145根/10cm丙纶布上，淀粉层的厚度为2mm?5mm;(4)过热蒸汽膨化:将装载于丙纶布的玉米淀粉移入压力容器中，将压力容器抽真空至 20Pa，通入温度为140°0200°C、压力为IMPa?5MPa过热蒸汽，维持压力20s?120s，在0.5s以内快速泄压；(5)脱除水分:将膨化的玉米淀粉和无水乙醇按质量体积比为lg: 5ml?lg: 10ml进行混合，再将混合液置于超声波清洗器中，以频率为20 kHz?120 kHz、功率为20 W/kg?80 W/kg 超声波处理lOmin?30min;(6)离心脱除乙醇:将经超声波处理的玉米乙醇料液进行离心，转速为2000r/min?5000r/min，时间为2min?lOmin;(7)真空干燥:将离心脱除乙醇的玉米淀粉放置于真空干燥机中，干燥室压力为20Pa? 50Pa、温度为40°050°C，干燥时间为lh?5h;(8)气流粉碎:将真空干燥后的玉米淀粉采用气流粉碎机进行粉碎，粉碎后过100目筛， 筛下物即为制得的高吸附性玉米淀粉。
[0010]为了充分公开本发明一种高吸附性玉米淀粉及其制备方法，以下结合实施例加以说明。
[0011]实施例1一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，具体步骤为:(1)原料选择:以普通玉米淀粉为原料，含水率为8wt%，其他质量指标符合GB/T 8885-2008；(2)调湿:将玉米淀粉装载于流化床中，调节气流使其处于流态化，并向处于流态化玉米淀粉喷洒雾化的水，使玉米淀粉的含水率达到15wt%;(3)装载物料;将调湿后的玉米淀粉平铺在密度为260X145根/10cm丙纶布上，淀粉层的厚度为5mm;(4)过热蒸汽膨化:将装载于丙纶布的玉米淀粉移入压力容器中，将压力容器抽真空至 20 Pa，通入温度为140°C、压力为IMPa过热蒸汽，维持压力120s，在0.5s以内快速泄压；(5)脱除水分:将膨化的玉米淀粉和无水乙醇按质量体积比为lg:5ml进行混合，再将混合液置于超声波清洗器中，以频率为20kHz、功率为20W/kg超声波处理30min;(6)离心脱除乙醇:将经超声波处理的玉米乙醇料液进行离心，转速为2000r/min，时间为lOmin;(7)真空干燥:将离心脱除乙醇的玉米淀粉放置于真空干燥机中，干燥室压力为20Pa、 温度为50°C，干燥lh;(8)气流粉碎:将真空干燥后的玉米淀粉采用气流粉碎机进行粉碎，粉碎后过100目筛， 筛下物即为高吸附性玉米淀粉。
[0012]实施例2一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，具体步骤为:(1)原料选择:以普通玉米淀粉为原料，含水率为12wt%，其他质量指标符合GB/T 8885-2008；(2)调湿:将玉米淀粉装载于流化床中，调节气流使其处于流态化，并向处于流态化玉米淀粉喷洒雾化的水，使玉米淀粉的含水率达到20wt%;(3)装载物料;将调湿后的玉米淀粉平铺在密度为260X145根/10cm丙纶布上，淀粉层的厚度为3mm;(4)过热蒸汽膨化:将装载于丙纶布的玉米淀粉移入压力容器中，将压力容器抽真空至 20Pa，通入温度为170°C、压力为3MPa过热蒸汽，维持压力80s，在0.5s以内快速泄压；(5)脱除水分:将膨化的玉米淀粉和无水乙醇按质量体积比为lg:7ml进行混合，再将混合液置于超声波清洗器中，以频率为80kHz、功率为50W/kg超声波处理20min;(6)离心脱除乙醇:将经超声波处理的玉米乙醇料液进行离心，转速为35000r/min，时间为6min;(7)真空干燥:将离心脱除乙醇的玉米淀粉放置于真空干燥机中，干燥室压力为30Pa、 温度为40°C，干燥3h;(8)气流粉碎:将真空干燥后的玉米淀粉采用气流粉碎机进行粉碎，粉碎后过100目筛， 筛下物即为高吸附性玉米淀粉。
[0013]实施例3一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，具体步骤为:(1)原料选择:以普通玉米淀粉为原料，含水率为15wt%，其他质量指标符合GB/T 8885-2008；(2)调湿:将玉米淀粉装载于流化床中，调节气流使其处于流态化，并向处于流态化玉米淀粉喷洒雾化的水，使玉米淀粉的含水率达到25wt%;(3)装载物料;将调湿后的玉米淀粉平铺在密度为260X145根/10cm丙纶布上，淀粉层的厚度为2mm;(4)过热蒸汽膨化:将装载于丙纶布的玉米淀粉移入压力容器中，将压力容器抽真空至 20Pa，通入温度为200°C、压力为5MPa过热蒸汽，维持压力20s，在0 ? 5s以内快速泄压；(5)脱除水分:将膨化的玉米淀粉和无水乙醇按质量体积比为lg: 10ml进行混合，再将混合液置于超声波清洗器中，以频率为120紐2、功率为801/1^超声波处理1〇111111;(6)离心脱除乙醇:将经超声波处理的玉米乙醇料液进行离心，转速为5000r/min，时间为2min;(7)真空干燥:将离心脱除乙醇的玉米淀粉放置于真空干燥机中，干燥室压力为50Pa、 温度为50°C，干燥5h;(8)气流粉碎:将真空干燥后的玉米淀粉采用气流粉碎机进行粉碎，粉碎后过100目筛， 筛下物即为制得的高吸附性玉米淀粉。
[0014]采用本发明制备的高吸附性玉米淀粉，对红花黄色素的吸附率达92%以上，对维生素C吸附率大于90%，对茶多酚的吸附率达87%以上。
[0015]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:包括以下步骤:(1)调湿:将玉米淀粉装载于流化床中，调节气流使玉米淀粉处于流态化，并向处于流 态化的玉米淀粉喷洒雾化的水；(2)装载物料;将调湿后的玉米淀粉平铺在密度为260X 145根/10cm丙纶布上，淀粉层 的厚度为2 mm?5mm;(3)过热蒸汽膨化:将装载于丙纶布的玉米淀粉移入压力容器中，先将压力容器抽真 空，再通入过热蒸汽并维持压力，然后快速泄压；(4)脱除水分:将膨化的玉米淀粉和无水乙醇混合，再将混合液置于超声波清洗器中进 行超声波处理，利用置换脱除水分；(5)离心脱除乙醇:将经步骤(4)处理后的玉米乙醇料液进行离心，转速为2000r/min? 5000r/min，时间为2min?lOmin;(6)真空干燥；(7 )气流粉碎，过筛，筛下物即为高吸附性玉米淀粉。2.根据权利要求1所述的过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 骤(1)所述的玉米淀粉，含水率为8wt%?15wt%，其他质量指标符合GB/T 8885-2008。3.根据权利要求1所述的过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 骤(2 )所述调湿后的玉米淀粉其含水率为15wt%?25wt%。4.根据权利要求1所述的过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 骤(3)所述的过热蒸汽膨化，是将压力容器抽真空至20Pa，再通入温度为140°0200°(:、压力 为IMPa?5MPa过热蒸汽，维持压力20s?120s，在0.5s以内快速泄压。5.根据权利要求1所述的过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 骤(4)所述的脱除水分，膨化的玉米淀粉和无水乙醇的质量体积比为lg:5ml?lg: 10ml，以频 率为20kHz?120kHz、功率为20W/kg?80W/kg超声波处理lOmin?30min。6.根据权利要求1所述的过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 骤(6)所述的真空干燥是指将离心脱除乙醇后的玉米淀粉放置于真空干燥机中，干燥室压 力为20Pa?50Pa、温度为40 °〇50 °C，干燥1 h?5h使乙醇蒸发。7.根据权利要求1所述的过热蒸汽膨化制备高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 骤(7)所述的气流粉碎是指将真空干燥后的玉米淀粉采用气流粉碎机进行粉碎，粉碎后过 100目筛，筛下物即为制得的高吸附性玉米淀粉。
【文档编号】B01J20/24GK106040189SQ201610444626
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】宋洪波, 马岁祥, 安凤平, 陈丽叶, 谢嘉媛
【申请人】福建农林大学