一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法
【專利摘要】本發明屬于食品加工領域，具體公開了一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法。其是以普通玉米淀粉為原料，經調濕、裝載物料、過熱蒸汽膨化、脫除水分、離心脫除乙醇、真空干燥、氣流粉碎而制得成品。本發明工藝設計科學合理、技術先進，所需設備較少，生產效率高，產品孔隙率高、結構均勻穩定、吸附性能強；產品質量易于控制，便于工業化應用，預期具有良好的經濟與社會效益。
【專利說明】
一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法
技術領域
[0001]本發明屬于食品加工領域，具體涉及一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法。【背景技術】
[0002]天然淀粉因溶解度低、被膜性差、耐機械性差等缺陷，極大地限制了在工業中的應用，因此常常通過淀粉改性提升其某些性能，擴大其應用范圍。高吸附性淀粉是一類具有比表面積大、吸附性能良好、顆粒表面有部分微孔的一類改性淀粉產品。對于不穩定、易氧化的活性物質，采用高吸附性淀粉吸附可以保護其功能性，避免發生氧化、分解，還可以掩飾氣味、顏色和味道，不僅在食品加工領域有著廣泛應用，也可應用于生物醫藥、化工領域，具有良好的發展前景。
[0003]目前制備高吸附性淀粉的方法主要有物理法、化學法和生物法。化學法一般采用酸(例如鹽酸等)在一定溫度下反應數十小時，由于存在反應速率低、耗時長，反應過程復雜、隨機性強，制得的產品結構脆弱、穩定性不強等問題，在工業生產中難以良好應用。生物法主要采用淀粉酶、異淀粉酶、普魯蘭酶、糖化酶等酶制劑生產高吸附性淀粉，通常需采用較高的用酶量、延長反應時間或者輔助物理方法如機械處理、熱處理等來提高產品吸附性能和產量，工藝較復雜，生產成本較高。物理法一般有噴霧干燥法、機械撞擊等，通常只在淀粉表面形成腐蝕或凹坑，制得的產品吸附性能有限。因此，物理法一般難于工業化應用， 只是作為制備高吸附性淀粉的輔助方法。過熱蒸汽膨化法是一種以均勻分布在顆粒內部的過熱蒸汽為介質進行瞬時泄壓以達到物料膨化的新型技術手段。在過熱蒸汽加熱物料的階段，由于蒸汽的強熱作用，可使物料急劇升溫、部分成分發生變化;瞬間泄壓時，物料內部的過熱液體閃急蒸發、均勻分布在物料內部的蒸汽迅速釋放，將會產生強大的沖擊波，使得物料發生膨化，物料結構遭到破壞，形成疏松多孔的結構。[〇〇〇4]普通玉米淀粉來源廣，價格低廉;玉米淀粉結晶結構為A型，熱穩定性較好，是加工高吸附性淀粉的優質材料。本發明為特種淀粉開發提供新方法，具有廣泛的理論指導和實踐意義。
【發明內容】

[0005]本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法。通過以過熱蒸汽膨化為核心技術，制備出綜合性能好的高吸附性玉米淀粉。
[0006]為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案:一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，包括:原料選擇、調濕、裝載物料、過熱蒸汽膨化、脫除水分、離心脫除乙醇、真空干燥、氣流粉碎而制得成品。
[0007]具體步驟如下:(1)原料選擇:以普通玉米淀粉為原料，其含水率為8%?15%，其他質量指標符合GB/T 8885-2008；(2)調濕:將玉米淀粉裝載于流化床中，調節氣流使其處于流態化，并向處于流態化的玉米淀粉噴灑霧化水，使玉米淀粉的含水率達到15wt%?25wt%;(3)裝載物料:將調濕的玉米淀粉平鋪在密度為260X145根/10cm丙綸布上，淀粉層的厚度為2mm?5mm;(4)過熱蒸汽膨化:將裝載于丙綸布的玉米淀粉移入壓力容器中，將壓力容器抽真空至 20 Pa，通入溫度為140°0200°C、壓力為IMPa?5MPa過熱蒸汽，維持壓力20s?120s，在0.5s以內快速泄壓；(5)脫除水分:將膨化的玉米淀粉和無水乙醇按質量體積比為lg: 5ml?lg: 10ml進行混合，再將混合液置于超聲波清洗器中，以頻率為20kHz?120kHz、功率為20W/kg?80W/kg超聲波處理lOmin?30min;(6)離心脫除乙醇是將經超聲波處理的玉米乙醇料液進行離心，轉速為2000r/min? 5000r/min，時間為2min?lOmin;(7)真空干燥:將離心脫除乙醇的玉米淀粉放置于真空干燥機中，干燥室壓力為20Pa? 50Pa、溫度為40°050°C，干燥lh?5h使乙醇蒸發；(8)氣流粉碎:將真空干燥后的玉米淀粉采用氣流粉碎機進行粉碎，粉碎后過100目篩， 篩下物即為高吸附性玉米淀粉。
[0008]本發明的顯著優點:本發明以普通玉米淀粉為原料，采用流態化調濕，保證淀粉顆粒含水率的均勻性，避免產生結塊;經過熱蒸汽膨化處理使得淀粉顆粒形成疏松、多孔結構;采用超聲波處理可避免淀粉顆粒之間黏結，提高乙醇置換淀粉內部水分的效能;采用真空干燥技術，溫度低、效率較高，有效防止多孔性玉米淀粉組織塌陷和色澤劣變;采用氣流粉碎凍干燥的變性玉米淀粉，避免了粉碎過程大幅度升溫導致品質劣化現象的發生。【具體實施方式】
[0009]本發明的方法具體通過以下技術步驟實現:一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，具體步驟為:(1)原料選擇:所用原料為普通玉米淀粉，含水率為8wt%?15wt%，其他質量指標符合GB/ T 8885-2008；(2)調濕:將玉米淀粉裝載于流化床中，調節氣流使其處于流態化，并向處于流態化玉米淀粉噴灑霧化的水，使玉米淀粉的含水率達到15wt%?25wt°/〇;(3)裝載物料;將調濕后的玉米淀粉平鋪在密度為260X145根/10cm丙綸布上，淀粉層的厚度為2mm?5mm;(4)過熱蒸汽膨化:將裝載于丙綸布的玉米淀粉移入壓力容器中，將壓力容器抽真空至 20Pa，通入溫度為140°0200°C、壓力為IMPa?5MPa過熱蒸汽，維持壓力20s?120s，在0.5s以內快速泄壓；(5)脫除水分:將膨化的玉米淀粉和無水乙醇按質量體積比為lg: 5ml?lg: 10ml進行混合，再將混合液置于超聲波清洗器中，以頻率為20 kHz?120 kHz、功率為20 W/kg?80 W/kg 超聲波處理lOmin?30min;(6)離心脫除乙醇:將經超聲波處理的玉米乙醇料液進行離心，轉速為2000r/min?5000r/min，時間為2min?lOmin;(7)真空干燥:將離心脫除乙醇的玉米淀粉放置于真空干燥機中，干燥室壓力為20Pa? 50Pa、溫度為40°050°C，干燥時間為lh?5h;(8)氣流粉碎:將真空干燥后的玉米淀粉采用氣流粉碎機進行粉碎，粉碎后過100目篩， 篩下物即為制得的高吸附性玉米淀粉。
[0010]為了充分公開本發明一種高吸附性玉米淀粉及其制備方法，以下結合實施例加以說明。
[0011]實施例1一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，具體步驟為:(1)原料選擇:以普通玉米淀粉為原料，含水率為8wt%，其他質量指標符合GB/T 8885-2008；(2)調濕:將玉米淀粉裝載于流化床中，調節氣流使其處于流態化，并向處于流態化玉米淀粉噴灑霧化的水，使玉米淀粉的含水率達到15wt%;(3)裝載物料;將調濕后的玉米淀粉平鋪在密度為260X145根/10cm丙綸布上，淀粉層的厚度為5mm;(4)過熱蒸汽膨化:將裝載于丙綸布的玉米淀粉移入壓力容器中，將壓力容器抽真空至 20 Pa，通入溫度為140°C、壓力為IMPa過熱蒸汽，維持壓力120s，在0.5s以內快速泄壓；(5)脫除水分:將膨化的玉米淀粉和無水乙醇按質量體積比為lg:5ml進行混合，再將混合液置于超聲波清洗器中，以頻率為20kHz、功率為20W/kg超聲波處理30min;(6)離心脫除乙醇:將經超聲波處理的玉米乙醇料液進行離心，轉速為2000r/min，時間為lOmin;(7)真空干燥:將離心脫除乙醇的玉米淀粉放置于真空干燥機中，干燥室壓力為20Pa、 溫度為50°C，干燥lh;(8)氣流粉碎:將真空干燥后的玉米淀粉采用氣流粉碎機進行粉碎，粉碎后過100目篩， 篩下物即為高吸附性玉米淀粉。
[0012]實施例2一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，具體步驟為:(1)原料選擇:以普通玉米淀粉為原料，含水率為12wt%，其他質量指標符合GB/T 8885-2008；(2)調濕:將玉米淀粉裝載于流化床中，調節氣流使其處于流態化，并向處于流態化玉米淀粉噴灑霧化的水，使玉米淀粉的含水率達到20wt%;(3)裝載物料;將調濕后的玉米淀粉平鋪在密度為260X145根/10cm丙綸布上，淀粉層的厚度為3mm;(4)過熱蒸汽膨化:將裝載于丙綸布的玉米淀粉移入壓力容器中，將壓力容器抽真空至 20Pa，通入溫度為170°C、壓力為3MPa過熱蒸汽，維持壓力80s，在0.5s以內快速泄壓；(5)脫除水分:將膨化的玉米淀粉和無水乙醇按質量體積比為lg:7ml進行混合，再將混合液置于超聲波清洗器中，以頻率為80kHz、功率為50W/kg超聲波處理20min;(6)離心脫除乙醇:將經超聲波處理的玉米乙醇料液進行離心，轉速為35000r/min，時間為6min;(7)真空干燥:將離心脫除乙醇的玉米淀粉放置于真空干燥機中，干燥室壓力為30Pa、 溫度為40°C，干燥3h;(8)氣流粉碎:將真空干燥后的玉米淀粉采用氣流粉碎機進行粉碎，粉碎后過100目篩， 篩下物即為高吸附性玉米淀粉。
[0013]實施例3一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，具體步驟為:(1)原料選擇:以普通玉米淀粉為原料，含水率為15wt%，其他質量指標符合GB/T 8885-2008；(2)調濕:將玉米淀粉裝載于流化床中，調節氣流使其處于流態化，并向處于流態化玉米淀粉噴灑霧化的水，使玉米淀粉的含水率達到25wt%;(3)裝載物料;將調濕后的玉米淀粉平鋪在密度為260X145根/10cm丙綸布上，淀粉層的厚度為2mm;(4)過熱蒸汽膨化:將裝載于丙綸布的玉米淀粉移入壓力容器中，將壓力容器抽真空至 20Pa，通入溫度為200°C、壓力為5MPa過熱蒸汽，維持壓力20s，在0 ? 5s以內快速泄壓；(5)脫除水分:將膨化的玉米淀粉和無水乙醇按質量體積比為lg: 10ml進行混合，再將混合液置于超聲波清洗器中，以頻率為120紐2、功率為801/1^超聲波處理1〇111111;(6)離心脫除乙醇:將經超聲波處理的玉米乙醇料液進行離心，轉速為5000r/min，時間為2min;(7)真空干燥:將離心脫除乙醇的玉米淀粉放置于真空干燥機中，干燥室壓力為50Pa、 溫度為50°C，干燥5h;(8)氣流粉碎:將真空干燥后的玉米淀粉采用氣流粉碎機進行粉碎，粉碎后過100目篩， 篩下物即為制得的高吸附性玉米淀粉。
[0014]采用本發明制備的高吸附性玉米淀粉，對紅花黃色素的吸附率達92%以上，對維生素C吸附率大于90%，對茶多酚的吸附率達87%以上。
[0015]以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)調濕:將玉米淀粉裝載于流化床中，調節氣流使玉米淀粉處于流態化，并向處于流 態化的玉米淀粉噴灑霧化的水；(2)裝載物料;將調濕后的玉米淀粉平鋪在密度為260X 145根/10cm丙綸布上，淀粉層 的厚度為2 mm?5mm;(3)過熱蒸汽膨化:將裝載于丙綸布的玉米淀粉移入壓力容器中，先將壓力容器抽真 空，再通入過熱蒸汽并維持壓力，然后快速泄壓；(4)脫除水分:將膨化的玉米淀粉和無水乙醇混合，再將混合液置于超聲波清洗器中進 行超聲波處理，利用置換脫除水分；(5)離心脫除乙醇:將經步驟(4)處理后的玉米乙醇料液進行離心，轉速為2000r/min? 5000r/min，時間為2min?lOmin;(6)真空干燥；(7 )氣流粉碎，過篩，篩下物即為高吸附性玉米淀粉。2.根據權利要求1所述的過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 驟(1)所述的玉米淀粉，含水率為8wt%?15wt%，其他質量指標符合GB/T 8885-2008。3.根據權利要求1所述的過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 驟(2 )所述調濕后的玉米淀粉其含水率為15wt%?25wt%。4.根據權利要求1所述的過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 驟(3)所述的過熱蒸汽膨化，是將壓力容器抽真空至20Pa，再通入溫度為140°0200°(:、壓力 為IMPa?5MPa過熱蒸汽，維持壓力20s?120s，在0.5s以內快速泄壓。5.根據權利要求1所述的過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 驟(4)所述的脫除水分，膨化的玉米淀粉和無水乙醇的質量體積比為lg:5ml?lg: 10ml，以頻 率為20kHz?120kHz、功率為20W/kg?80W/kg超聲波處理lOmin?30min。6.根據權利要求1所述的過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 驟(6)所述的真空干燥是指將離心脫除乙醇后的玉米淀粉放置于真空干燥機中，干燥室壓 力為20Pa?50Pa、溫度為40 °〇50 °C，干燥1 h?5h使乙醇蒸發。7.根據權利要求1所述的過熱蒸汽膨化制備高吸附性玉米淀粉的方法，其特征在于:步 驟(7)所述的氣流粉碎是指將真空干燥后的玉米淀粉采用氣流粉碎機進行粉碎，粉碎后過 100目篩，篩下物即為制得的高吸附性玉米淀粉。
【文檔編號】B01J20/24GK106040189SQ201610444626
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】宋洪波, 馬歲祥, 安鳳平, 陳麗葉, 謝嘉媛
【申請人】福建農林大學