本發(fā)明屬于化學(xué)改性淀粉制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種干法制備冷水可溶淀粉的方法。
背景技術(shù)：
淀粉是高等植物主要的貯存性多糖，由直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種大分子葡聚糖組成。原淀粉在古代就作為一種原材料制備各種產(chǎn)品，在食品工業(yè)中這種多糖大分子具有良好的粘稠性和成膠性，因此是很好的食品品質(zhì)改良劑和穩(wěn)定劑。淀粉的應(yīng)用，普遍是加熱淀粉乳使之糊化，應(yīng)用所得到的淀粉糊，為避免這種加熱糊化的麻煩，近幾十年來一直在進(jìn)行冷水可溶淀粉的研究。
顆粒狀冷水可溶淀粉主要是指采用物理的方法將原淀粉進(jìn)行改性處理而得到的一種可在冷水中溶解成糊的改性淀粉。目前主要有四種制備方法：1、雙流噴嘴噴霧干燥法；2、高溫-高壓醇法；3、常壓多元醇法；4、乙醇-堿法。但是，雙流噴嘴噴霧干燥法反應(yīng)條件要求嚴(yán)格，需要特制的雙流噴嘴，設(shè)備造價高，需要高溫高壓加熱蒸汽，耗能大；高溫-高壓醇法雖然能基本保持原淀粉的顆粒狀態(tài)，但生產(chǎn)過程需要高溫高壓，且該方法不能應(yīng)用于高支鏈淀粉；常壓多元醇法在生產(chǎn)過程中需要高溫，而此時物料不易流動，傳熱不理想，不易控制產(chǎn)品的質(zhì)量；乙醇-堿法能使淀粉在保持顆粒形態(tài)的同時，達(dá)到最佳的溶脹狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)在糊化狀態(tài)淀粉顆粒的完整性，淀粉糊黏度明顯提高，性能更穩(wěn)定，但是淀粉溶于冷水后放置仍然會發(fā)生沉淀。
因此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺陷，尋求一種合適的適于工業(yè)化生產(chǎn)的新的制備冷水可溶淀粉的方法是業(yè)內(nèi)技術(shù)人員研究的關(guān)注點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷與不足，旨在既能解決生產(chǎn)過程中高 溫、高壓的問題，又能保證淀粉溶解后放置一段時間不發(fā)生沉淀，淀粉溶液澄清的外觀要求。本發(fā)明的第一方面，提供了一種干法制備冷水可溶淀粉的方法，包括以下步驟：
(1)NaOH和氧化劑的配制：稱取一定量的NaOH加入去離子水以配制成NaOH溶液；稱取一定量的氧化劑加入去離子水以配制成氧化劑溶液；
(2)先將捏合機(jī)升溫到30-80℃，溫度穩(wěn)定后加入原淀粉，開啟攪拌裝置并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至10-50r/min，分別加入乙醇、NaOH溶液、氧化劑溶液進(jìn)行反應(yīng)；并在反應(yīng)結(jié)束前加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH，出料，得粗產(chǎn)品；其中，所述原淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉和馬鈴薯淀粉等；
(3)將粗產(chǎn)品置于乙醇中清洗去除雜質(zhì)離子和未反應(yīng)的單體，之后放入70-80℃的烘箱中干燥，并保證體系含水量≤14％；
(4)最后，將干燥后的產(chǎn)品通過粉碎機(jī)粉碎并過100目篩；裝袋，即得所述冷水可溶淀粉。
優(yōu)選地，在上述制備方法中，所述乙醇與所述原淀粉的質(zhì)量百分比為5-10％，所述NaOH與所述原淀粉的質(zhì)量百分比為8-16％，所述氧化劑與所述原淀粉的質(zhì)量百分比為3-12％，所述pH調(diào)節(jié)劑與所述NaOH的摩爾比為1:1。
優(yōu)選地，在上述制備方法中，所述步驟(2)中進(jìn)行反應(yīng)的時間為3-8小時。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述氧化劑選自尿素、雙氧水或次氯酸鈉中的任一種。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述pH調(diào)節(jié)劑選自檸檬酸、醋酸或鹽酸中的任一種。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(3)中持續(xù)的干燥時間為2-4h。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)包括：在反應(yīng)結(jié)束前15-45min時加入pH調(diào)節(jié)劑。
本發(fā)明所提供的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)本發(fā)明采用干法制備冷水可溶淀粉，克服了現(xiàn)有技術(shù)只能通過濕法制備冷水可溶淀粉帶來的不便；
(2)本發(fā)明在常溫常壓下就能制備出冷水可溶淀粉，不需要在高溫高壓等苛刻條件下生產(chǎn)冷水可溶淀粉，操作方法簡單；
(3)本發(fā)明制備的冷水可溶淀粉溶于冷水后放置一段時間仍然能夠均勻溶解在水中，不分層，不沉淀，穩(wěn)定性好。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施方式。
第一方面，本發(fā)明提供了一種干法制備冷水可溶淀粉的方法，包括以下步驟：
(1)NaOH和氧化劑的配制：稱取一定量的NaOH加入去離子水以配制成NaOH溶液；稱取一定量的氧化劑加入去離子水以配制成氧化劑溶液；
(2)先將捏合機(jī)升溫到30-80℃，溫度穩(wěn)定后加入原淀粉，開啟攪拌裝置并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至10-50r/min，分別加入乙醇、NaOH溶液、氧化劑溶液進(jìn)行反應(yīng)；并在反應(yīng)結(jié)束前加入pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH，出料，得粗產(chǎn)品；其中，所述原淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉和馬鈴薯淀粉等；
(3)將粗產(chǎn)品置于乙醇中清洗去除雜質(zhì)離子和未反應(yīng)的單體，之后放入70-80℃的烘箱中干燥，并保證體系含水量≤14％；
(4)最后，將干燥后的產(chǎn)品通過粉碎機(jī)粉碎并過100目篩；裝袋，即得所述冷水可溶淀粉。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，在上述制備方法中，所述乙醇與所述原淀粉的質(zhì)量百分比為5-10％，所述NaOH與所述原淀粉的質(zhì)量百分比為8-16％，所述氧化劑與所述原淀粉的質(zhì)量百分比為3-12％，所述pH調(diào)節(jié)劑與所述NaOH的摩爾比為1:1。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，在上述制備方法中，所述步驟(2)中進(jìn)行反應(yīng)的時間為3-8小時。
在一個進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述氧化劑選自尿素、雙氧水或次氯酸鈉中的任一種。
在一個進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述pH調(diào)節(jié)劑選自檸檬酸、醋酸或鹽酸中的任一種。
在一個進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述步驟(3)中持續(xù)的干燥時間為2-4h。
在一個進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述步驟(2)包括：在反應(yīng)結(jié)束前15-45min時加入pH調(diào)節(jié)劑。
下述冷水可溶淀粉的制備方法中的步驟如無特別說明均為常規(guī)方法，所述原材料如無特別說明均能從公開商業(yè)途徑獲得。
實(shí)施例1
所述制備方法中各反應(yīng)物配比如下：
并按照以下步驟進(jìn)行：
(1)按以上質(zhì)量稱取NaOH加入去離子水以配制成NaOH溶液；按以上質(zhì)量稱取次氯酸鈉加入去離子水以配制成次氯酸鈉溶液；
(2)先將捏合機(jī)升溫到30℃，溫度穩(wěn)定后加入300g玉米淀粉，開啟攪拌裝置并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至50r/min后，分別加入乙醇、NaOH溶液和次氯酸鈉溶液，待反應(yīng)結(jié)束前45min加入檸檬酸，總反應(yīng)時間8h；出料，得粗產(chǎn)品；
(3)將粗產(chǎn)品置于乙醇中清洗去除雜質(zhì)離子和未反應(yīng)的單體，之后放入70-80℃的烘箱中干燥，并保證體系含水量≤14％；
(4)最后，將干燥后的產(chǎn)品通過粉碎機(jī)粉碎并過100目篩；裝袋，即得目標(biāo)產(chǎn)品。
實(shí)施例2
所述制備方法中各反應(yīng)物配比如下：
并按照以下步驟進(jìn)行：
(1)按以上質(zhì)量稱取NaOH加入去離子水以配制成NaOH溶液；按以上質(zhì)量稱取H2O2加入去離子水以配制成H2O2溶液；
(2)先將捏合機(jī)升溫到80℃，溫度穩(wěn)定后加入300g木薯淀粉，開啟攪拌裝置并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至10r/min后，分別加入乙醇、NaOH溶液和H2O2溶液，待反應(yīng)結(jié)束前15min加入醋酸，總反應(yīng)時間3h；出料，得粗產(chǎn)品；
(3)將粗產(chǎn)品置于乙醇中清洗去除雜質(zhì)離子和未反應(yīng)的單體，之后放入70-80℃的烘箱中干燥，并保證體系含水量≤14％；
(4)最后，將干燥后的產(chǎn)品通過粉碎機(jī)粉碎并過100目篩；裝袋，即得目標(biāo)產(chǎn)品。
實(shí)施例3
所述制備方法中各反應(yīng)物配比如下：
并按照以下步驟進(jìn)行：
(1)按以上質(zhì)量稱取NaOH加入去離子水以配制成NaOH溶液；按以上質(zhì)量稱取尿素加入去離子水以配制成尿素溶液；
(2)先將捏合機(jī)升溫到45℃，溫度穩(wěn)定后加入300g馬鈴薯淀粉，開啟攪拌裝置并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至30r/min后，分別加入乙醇、NaOH溶液和尿素溶液，待反應(yīng)結(jié)束前30min加入鹽酸，總反應(yīng)時間4h；出料，得粗產(chǎn)品；
(3)將粗產(chǎn)品置于乙醇中清洗去除雜質(zhì)離子和未反應(yīng)的單體，之后放入70-80℃的烘箱中干燥，并保證體系含水量≤14％；
(4)最后，將干燥后的產(chǎn)品通過粉碎機(jī)粉碎并過100目篩；裝袋，即得目標(biāo)產(chǎn)品。
實(shí)施例4
所述制備方法中各反應(yīng)物配比如下：
并按照以下步驟進(jìn)行：
(1)按以上質(zhì)量稱取NaOH加入去離子水以配制成NaOH溶液；按以上質(zhì)量稱取次氯酸鈉加入去離子水以配制成次氯酸鈉溶液；
(2)先將捏合機(jī)升溫到60℃，溫度穩(wěn)定后加入300g玉米淀粉，開啟攪拌裝置并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至40r/min后，分別加入乙醇、NaOH溶液和次氯酸鈉溶液，待反應(yīng)結(jié)束前30min加入醋酸，總反應(yīng)時間6h；出料，得粗產(chǎn)品；
(3)將粗產(chǎn)品置于乙醇中清洗去除雜質(zhì)離子和未反應(yīng)的單體，之后放入70-80℃的烘箱中干燥，并保證體系含水量≤14％；
(4)最后，將干燥后的產(chǎn)品通過粉碎機(jī)粉碎并過100目篩；裝袋，即得目標(biāo)產(chǎn)品。
對比例
對比樣的制備方法：將可拆卸式反應(yīng)器置于恒溫的水浴鍋中，加入一定量的玉米淀粉和乙醇混合成均勻分散的淀粉懸浮液，啟動電動攪拌器，達(dá)到反應(yīng)溫度時，分別加入片堿、氧化劑和PH調(diào)節(jié)劑直至反應(yīng)時間結(jié)束，停止反應(yīng)后將淀粉反應(yīng)溶液抽真空，多次用乙醇清洗，將反應(yīng)產(chǎn)物置于70-80℃的烘箱中干燥1-2h，隨后將干燥后的反應(yīng)產(chǎn)物放在粉碎機(jī)中粉碎，過100目篩；其中，通過改變各反應(yīng)物的配比，制得對比樣1和對比樣2。
將本發(fā)明所制備的冷水可溶淀粉與對比樣分別進(jìn)行溶解性對比檢測，其檢測數(shù)據(jù)如下表1所示：
表1
以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。