一种智能干淀粉均相脱支聚合方法与流程

文档序号:14191899阅读:183来源:国知局

本发明属于食品机械生物技术领域,具体涉及一种智能干淀粉均相脱支聚合方法。



背景技术:

淀粉是一种多晶高聚物,其颗粒中一部分分子排列成疏松的非晶区,另一部分分子则排列成高度有序的结晶区,结晶结构主要是由淀粉分子通过氢键连接,结晶区约占颗粒的25%~50%。淀粉分子的这种结构特点,限制了淀粉的使用范围,如淀粉结晶区分子排列紧密,水及化学试剂等不易触及结晶区内的分子,导致淀粉的糊化温度高、化学反应活性低等淀粉的相对分子量大及众多的羟基彼此以氢键缔合成紧密的网络结构,导致淀粉糊粘度过大、流动性差。因此,研究如何改变淀粉颗粒结构、结晶区超分子结构以及减少淀粉结晶区的方法来改善淀粉的物理化学性质、提高淀粉的反应活性已成为一项极其重要的研究课题。

抗性淀粉又称为抗消化淀粉、阻抗淀粉和难消化淀粉等,是指在健康人的小肠中不能被消化吸收的淀粉及其分解物的总称。从生理上说,rs有类似于膳食纤维的生理功能,如不被人体小肠酶所降解,能被大肠微生物利用,而相比之下具有较多的优点:(1)抗性淀粉可以抵抗酶的分解,在体内释放葡萄糖缓慢,具有较低的胰岛素反应,可控制血糖平衡,减少饥饿感,特别适宜糖尿病患者食用;(2)抗性淀粉具有可溶性食用纤维的功能,食后可增加排粪量,减少便秘,减少结肠癌的危险;(3)抗性淀粉可减少血胆固醇和三甘油脂的量,因食用抗性淀粉后排泄物中胆固醇和三甘油脂的量增加,因而具有一定的减肥作用。在食品加工中,可以利用抗性淀粉独特的功能性质,生产高品质食品。抗性淀粉适于以谷物为主要原料的食品配方,可用来改善食品加工工艺,增加食品的脆度、膨胀性及改善最终产品的质地。另外,其颜色为白色,添加到食品中不会影响食品的外观且不会像膳食纤维一样影响食品的口感。抗性淀粉易被磨成细小的颗粒,添加到食品、饮料中不会产生沙粒感。国外已将其应用到面包、包子、小吃、通心面、饼干等面粉制品中。其中最引人注目的是rs在面包中的应用,rs可代替膳食纤维添加到面包中,解决了膳食纤维影响面包起发、口感差等缺点。有研究表明,添加rs后,食品的膨化度增加,密度下降,脆性得到改善。将添加有rs的膨化食品浸泡到牛奶等饮料中使用时,其质地虽变软但不会因吸水而崩溃,且能维持较长时间的脆性。就目前的发展趋势看,世界人口在膳食纤维的消费上仍处于较低水平,还远远达不到人体所需要求。在美国膳食纤维协会推荐的人均消费量为每天20-35g,但实际上仅为12-17g,几乎相差一半。即便是在情况较好的新西兰,其消费量也没有达到标准要求的上限。发达国家尚且如此,发展中国家的人均消费量更是远远不足。由此可见,抗性淀粉是一种极具生理功能潜力、具有良好食品加工特征的可用于制造高品质食品的成分,具有广泛的市场前景和发展潜力。本发明采用自制的智能干法淀粉均相脱支聚合机对淀粉进行机械活化,与传统液态条件下化学改性相比,简化了工艺流程,省略了大量的化学试剂,同时不会产生任何废水,为抗性淀粉的制备奠定了良好的基础。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种智能干淀粉均相脱支聚合方法,与传统液态条件下化学改性相比,简化了工艺流程,省略了大量的化学试剂,同时不会产生任何废水,为抗性淀粉的制备奠定了良好的基础。

一种小麦淀粉改性的机械化学方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤1,按重量份计,8~10份小麦淀粉原料加入自制的智能干法淀粉均相脱支聚合机中;

步骤2,智能干法淀粉均相脱支聚合机在转动的过程中抽真空,并均匀的雾化喷淋非挥发性有机酸;

步骤3,智能化调整温度和有机酸添加量。利用x射线和差示扫描监控设备中淀粉的脱支和聚合程度,并根据以上数据自动生成相应的温度和加酸量,使得温度和加酸量实现动态变化,为抗性淀粉的制备奠定基础。

进一步地,步骤1中自制的智能干法淀粉均相脱支聚合机是国内外首款均相脱支聚合机,设备集雾化喷酸、均相、高温脱支、聚合等工艺于四位一体,根据x射线和差示扫描的实时监控实现了温度和加酸量的动态变化,简化了工艺流程。

具体实施方式

一种小麦淀粉改性的机械化学方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤1,按重量份计,8~10份小麦淀粉原料加入自制的智能干法淀粉均相脱支聚合机中;

步骤2,智能干法淀粉均相脱支聚合机在转动的过程中抽真空,并均匀的雾化喷淋非挥发性有机酸;

步骤3,智能化调整温度和有机酸添加量。利用x射线和差示扫描监控设备中淀粉的脱支和聚合程度,并根据以上数据自动生成相应的温度和加酸量,使得温度和加酸量实现动态变化,为抗性淀粉的制备奠定基础。



技术特征:

技术总结
本发明提供了一种智能干淀粉均相脱支聚合方法。以淀粉为原料,按份量计加入自制的智能干法淀粉均相脱支聚合机中,在密闭的转动过程中抽真空并加热,同时均匀雾化喷淋非挥发性有机酸,根据X射线和差示扫描结果对温度进行调节,待淀粉脱支和聚合效果达到理想指标后,自动缓慢降温80℃。实现了淀粉的断链、脱支、聚合、监控等过程的智能化结合。与传统液态条件下化学改性相比,简化了工艺流程,省略了大量的化学试剂,同时不会产生任何废水,为抗性淀粉的制备奠定了良好的基础。

技术研发人员:黄继红;吕行;侯银臣;卞科;林江涛;廖爱美;赵祎;纪小国;张亚奇
受保护的技术使用者:河南工业大学
技术研发日:2017.12.18
技术公布日:2018.04.17
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