CN105567763B - 一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法。所述加工方法是以淀粉为原料依次经过酸处理及喷糖液、造粒干燥、第一次焦糊化、第二次喷糖液、第二次焦糊化、酶水解、色谱柱脱色及脱盐、脱糖精制后干燥得到抗性糊精,其中脱糖精制步骤得到的糖液经过浓缩作为第一次喷糖液和第二次喷糖液的原料糖液。本发明将精制脱糖步骤分离出的糖液,浓缩后作为糖液原料与淀粉混合,提高产品的产出率10%‑30%,降低生产成本;并增加造粒过程有效改善热处理的均匀程度,提高焦糊化的效果和均匀度。
Description
技术领域
本发明属于淀粉深加工领域,具体是一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法。
背景技术
抗性糊精的研究于20世纪90年代起源于日本,是以天然淀粉为原料制备的低分子水溶性膳食纤维,具有低粘度、低热量、低甜度、高溶解度以及良好的加工稳定性,除此之外,还具有调节人体生理功能的重要作用,如降低血糖、调节血脂和控制体重等。所以,抗性糊精已经作为食品及食品辅料大量用于饮料、果子酱、糖果、乳品、谷物食品、功能食品等各类食品中。
目前,工业上和已有专利的抗性糊精生产工艺是以各种淀粉为原料,在高温下加热反应,变成焦糊精,再把焦糊精溶解在水中,经过酶水解、精制、干燥等工艺流程制成。由于淀粉原料堆积密度小、传热性及流动性差,不利于焦糊化反应,导致现有的抗性糊精生产方法存在淀粉酸热反应不均匀、反应时间长,产品品质不佳、得率低等问题。同时,现有技术和制备方法在抗性糊精的生产过程中,产生的副产物包括葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖等成分比例高,原料没有得到有效利用,增加了生产成本,降低了产品得率。此外,现有技术生产的产品中含有比较高的葡萄糖、低聚糖等成分,不利于该产品在糖尿病等患者食品中的应用。虽有专利将酶解后生产的葡萄糖进一步发酵或者分离出来出售,此种方法可以提高抗性糊精纯度,但是会造成大量葡萄糖浆的浪费,增加了生产成本。为了提高焦糊化反应的均匀性,有专利在反应过程中加入河沙,虽可以提高导热性和反应的均匀性,但增加了反应器的体积和操作的难度,降低了生产效率。
发明内容
本发明根据现有技术的不足提供一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,该方法可以提高焦糊化的效果和均匀度,进而提高产品生产得率和产品品质,并可有效脱去产品的葡萄糖和低聚糖,以及残留的盐分,提高产品中抗性糊精的含量,提高产品的品质,降低生产成本。
本发明提供的技术方案为:所述一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)喷糖处理:以淀粉为原料,用盐酸溶液对其进行酸处理之后,在50-110℃的条件下干燥至含水量3-15%,然后对其喷洒浓度为20-60%的糖液,糖液的喷洒量为干燥后淀粉原料重量的10-60%;
(2)造粒处理:将步骤(1)中喷糖处理后的淀粉原料在50-110℃的条件下预干燥至含水量10-40%,然后通过造粒机造粒成粒度为120-10目的淀粉颗粒,并将其干燥至水分含量3%-16%;
(3)焦糊化:将步骤(2)中干燥后的淀粉颗粒加热达到120-200℃的高温,并在此温度条件下处理10-300分钟,使淀粉及糖类成分发生焦糊化反应,即淀粉发生分解和重新聚合反应,形成含抗性糊精的第一次焦糊化粉;
(4)二次喷糖处理:对步骤(3)中经过焦糊化反应得到的含抗性糊精的第一次焦糊化粉喷浓度0.05%-1.0%的盐酸溶液,喷酸量为第一次焦糊化粉干重的1%-10%,之后在50-110℃的条件下预干燥至含水量3-10%,再喷浓度为20-60%的糖液,喷糖量为第一次焦糊化粉干重的10-50%;或者对步骤(3)中过焦糊化反应得到的含抗性糊精的第一次焦糊化粉直接喷洒浓度为20-60%的糖液,喷糖量为第一次焦糊化粉干重的10-50%;
(5)二次焦糊化:将步骤(4)中二次喷糖处理后的第一次焦糊化粉在50-110℃的条件下预干燥至含水量3-8%,然后加热至110-190℃的高温条件下进行第二次焦糊化反应处理10-280分钟得到含抗性糊精的第二次焦糊化粉;
(6)酶水解:将步骤(5)中二次焦糊化反应处理后的得到的含抗性糊精的第二次焦糊化粉按第二次焦糊化粉:水为1:2-5的比例加水调为乳状,并加入第二次焦糊化粉干重0.01-0.5%的α-淀粉酶,在温度50-98℃,pH值为4-7的条件下酶水解0.5-2.5h;酶水解完成后进一步调pH至4.0-6.0,然后添加第二次焦糊化粉干重0.01-0.5%的糖化酶,在50-70℃条件下糖化0.25-2.5h;
(7)脱色、脱盐处理:将步骤(6)中经酶水解和糖化后的水解液经过灭酶及过滤之后采用大孔树脂脱色,离子交换树脂脱盐,或者采用大孔型离子交换树脂同步脱色与脱盐;大孔树脂和离子交换树脂可以是直接在市场上购买,带色素成分的液体流过大孔树脂柱或大孔型离子交换树脂柱,色素被树脂吸附,盐分则被离子交换树脂吸附;
(8)脱糖处理:将步骤(7)中脱色、脱盐处理后的水解液通过超滤法,或酒精沉淀,或酒精沉淀与超滤法结合的方式进行脱糖处理,脱糖分离出的糖液进一步浓缩到20-60%的浓度,然后收集起来作为步骤(1)和步骤(4)中喷糖处理的糖液;
(9)将步骤(8)中脱糖处理后的湿物料干燥或将液体物料浓缩后干燥至含水量6%以下制成抗性糊精。
本发明进一步的技术方案:所述步骤(1)中的淀粉原料为玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、木薯淀粉或马铃薯淀粉;步骤(1)中的酸处理是将淀粉原料预干燥至含水量3-10%之后喷浓度0.1%-2.0%的盐酸溶液,喷量为淀粉干重的1%-15%;或将淀粉原料用0.01%-1.0%的盐酸溶液浸泡10-90min后离心或过滤分离,其中盐酸溶液与淀粉原料重量比为1-5:1;所述酸处理的盐酸可以采用硫酸、硝酸、磷酸、草酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸中的一种或任意两种复配后代替,采用任意两种酸复配的比例为1-10:1-10。
本发明较优的技术方案:在步骤(1)和步骤(4)中喷糖处理中的糖液采用生产抗性糊精时从淀粉原料中脱出的糖液,并将其浓缩至浓度为20%-60%。
本发明较优的技术方案:步骤(2)中的造粒方法包括干法造粒、湿法旋转造粒、湿法双螺杆造粒、沸腾造粒、喷雾造粒,造粒原料含水量为10%-40%。
本发明较优的技术方案:在步骤(3)中焦糊化的加热方式为电加热,或蒸汽加热,或导热油方式加热,或微波加热,或电、蒸汽、导热油方式与微波复合加热;所述电加热、蒸汽和导热油、微波加热均采用容器或管道外加热方式;采用管道加热方式可以实现连续生产;电、蒸汽、导热油与微波复合加热为电、蒸汽、导热油与微波中任意两者或三者结合的方式。
本发明较优的技术方案:在步骤(6)中的酶水解之前重复步骤(1)至步骤(3),或重复步骤(4)至步骤(5),或重复步骤(1)至步骤(5)对淀粉原料进行多次喷糖及焦糊化处理。
本发明较优的技术方案:步骤(7)中采用大孔树脂脱色时,其温度为20-60℃,流量为每小时1-5倍柱体积;采用大孔型离子交换树脂脱色及脱盐时,其温度均为20-60℃,流量为每小时1-6倍柱体积,经离子交换树脂处理后的液体的电导率可以控制在45μs/cm以下,离子交换树脂选用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂分别装柱或者混合装柱。
本发明较优的技术方案:在步骤(7)中树脂脱色前采用活性炭预脱色,活性炭用量为液体重量的0.2%-3%,pH为4.0-6.0,温度20-80℃,时间0.5-3小时,过滤后再进行树脂脱色和脱盐。
本发明较优的技术方案:步骤(8)中所述超滤法脱糖是将水解液在温度为10-50℃,pH在3-9的条件下,采用分子截留量为500-2000Da的超滤膜进行超滤,脱去水解液中小分子的葡萄糖、麦芽糖及麦芽三糖;所述酒精沉淀方式是先将水解液浓缩到干物质含量20%-70%,加入浓度90%-100%的乙醇进行沉淀,乙醇与水解浓缩液的重量比为2-6:1,再分离抗性糊精沉淀物,沉淀物继续采用60%-95%的乙醇按沉淀物湿重与乙醇重量比为1:0.5-3的比例清洗1次或多次;所述超滤与酒精沉淀结合的方式是将水解液超滤脱糖之后,浓缩到干物质含量20%-60%,然后再对浓缩物采用酒精沉淀和清洗处理;或者将水解浓缩液先经酒精沉淀处理之后再进行超滤脱糖。优选先超滤,再酒精沉淀和清洗处理。
本发明较优的技术方案:在步骤(1)至步骤(9)中的干燥方法包括气流干燥、真空烘干、热风干燥、滚筒干燥、喷雾干燥。
本发明的有益效果:
(1)本发明在焦糊化之前增加了喷糖液,而且将精制脱糖步骤分离出的糖液,浓缩后作为糖液原料与淀粉混合,可以提高产品的产出率10%-30%,降低生产成本;
(2)本发明在焦糊化之前还增加了造粒处理,造粒过程可以提高喷酸方式处理过程的酸的分散效果,造粒后的淀粉密度增加,传热效果提高,流动性得到极大改善,可以有效改善热处理的均匀程度,避免因受热不均导致的部分成分焦糊,而部分淀粉受热不够的情况出现,可以提高焦糊化的效果和均匀度,提高产品得率和产品品质;
(3)在酶水解之前进行增加了第二次或多次焦糊化,并在第二次或多次焦糊化之前再次进行喷糖液处理,或者喷糖液及酸处理,且该糖液为本工艺精制脱糖步骤分离出的糖液,该糖液中含有数量比较大的葡萄糖,以及少量麦芽糖、麦芽三糖等低聚糖,在第一次、第二次或多次高温焦糊化过程中,糖液中的葡萄糖、二聚、三聚等低聚糖与淀粉分子,以及各成分间的相互聚合,形成新的抗性糊精,有效提高抗性糊精的含量和产品得率。
(4)本发明中精制脱糖步骤分离出的糖液,进一步浓缩到20-60%的浓度,作为糖液原料与淀粉混合,可以提高产品的产出率,产出率可以提高10%-30%,降低生产成本;
(5)本发明采用大孔树脂柱脱色,离子交换树脂脱盐,或者采用大孔型离子交换树脂同步脱色与脱盐,提高工业化生产的自动化水平;
(6)本发明采用超滤与酒精沉淀结合的方式精制脱糖,可以有效脱去产品的葡萄糖和低聚糖,以及残留的盐分,提高产品中抗性糊精的含量,提高产品的品质,减少酒精的用量。
说明书附图
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1所示的一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,是以玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、木薯淀粉或马铃薯淀粉为原料依次经过酸处理及喷糖液、造粒干燥、第一次焦糊化、第二次喷糖液、第二次焦糊化、酶水解(包括淀粉酶水解和糖化酶糖化水解)、色谱柱脱色及脱盐、脱糖精制后干燥得到抗性糊精,其中脱糖精制步骤得到的糖液经过浓缩作为第一次喷糖液和第二次喷糖液的原料糖液,在第二次喷糖液之前可以采用酸处理也可以不采用酸处理,在酶水解之前可以重复多次喷糖液和焦糊化,酶水解完成之后要进行灭酶及过滤处理。
实施例一
一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,以玉米淀粉为原料,其特征在于具体步骤如下:
(1)喷糖处理:将玉米淀粉原料预干燥至含水量4%之后喷浓度1.2%的盐酸溶液,喷量为淀粉干重的6%,然后对其喷洒浓度为40%的糖液,糖液的喷洒量为干燥后淀粉原料重量的30%;
(2)造粒处理:将步骤(1)中喷糖处理后的玉米淀粉原料在80℃的条件下预干燥至含水量15%,然后通过干法造粒机造粒成粒度为100目的玉米淀粉颗粒,并将其干燥至水分含量3%;
(3)第一次焦糊化:将步骤(2)中干燥后的玉米淀粉颗粒采用干热蒸汽在容器外加热达到120℃的高温,并在此温度条件下处理300分钟,使玉米淀粉及糖类成分发生第一次焦糊化反应,形成含抗性糊精的第一次焦糊化粉;
(4)二次喷糖处理:对步骤(3)中经过焦糊化反应得到的含抗性糊精的第一次焦糊化粉喷浓度1.0%的盐酸溶液,喷酸量为第一次焦糊化粉干重的3%,之后在110℃的条件下预干燥至含水量8%,再喷浓度为40%的糖液,喷糖量为第一次焦糊化粉干重的30%;
(5)二次焦糊化:将步骤(4)中二次喷糖处理后的第一次焦糊化粉在90℃的条件下预干燥至含水量3%,然后在管道外采用导热油加热方式,将物料加热至170℃的高温条件下进行第二次焦糊化反应处理60分钟,得到含抗性糊精的第二次焦糊化粉;
(6)酶水解:将步骤(5)中二次焦糊化反应处理后的得到的含抗性糊精的第二次焦糊化粉按第二次焦糊化粉:水为1:3的比例加水调为乳状,并加入第二次焦糊化粉干重0.5%的中温α-淀粉酶,在温度75℃,pH值为6的条件下酶水解2.5h;酶水解完成后进一步调pH至5.0,然后添加第二次焦糊化粉干重0.3%的糖化酶,在50℃条件下糖化0.5h;
(7)脱色、脱盐处理:将步骤(6)中经酶水解和糖化酶水解后的水解液经过灭酶及过滤之后,采用活性炭预脱色,活性炭用量为液体重量的3%,pH为4.0,温度50℃,时间1.5小时,过滤,滤去活性炭,然后,进一步采用大孔型离子交换树脂脱色及脱盐时,温度20℃,流量为每小时2倍柱体积,经大孔型离子交换树脂处理后的液体的电导率控制在45μs/cm以下。
(8)脱糖处理:将步骤(7)中脱色、脱盐处理后的水解液在温度为40℃,pH在6的条件下,采用分子截留量为1000Da的超滤膜进行超滤,脱去水解液中小分子的葡萄糖、麦芽糖及麦芽三糖;再将经分子截留量为1000Da的超滤膜脱糖后的水解液,进一步采用超滤的方式浓缩到干物质含量50%,然后,在浓缩液中加入浓度95%的乙醇进行沉淀,乙醇与水解浓缩液的重量比为3:1,分离抗性糊精沉淀物,沉淀物继续采用浓度75%的乙醇按沉淀物湿重与乙醇重量比为1:1的比例清洗3次;脱糖分离出的糖液进一步浓缩到40%的浓度,然后收集起来作为步骤(1)和步骤(4)中喷糖处理的糖液;
(9)将步骤(8)中脱糖处理后的酒精沉淀物采用气流干燥方法,干燥至含水量6%以下制成抗性糊精。
实施例二
一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,以小麦淀粉为原料,其特征在于具体步骤如下:
(1)喷糖处理:将小麦淀粉原料用浓度为0.05%的复合酸溶液浸泡30min,所述复合酸溶液是由盐酸和柠檬酸按照重量比5:1的比例复配而成,复合酸溶液与淀粉原料重量比为3:1;然后采用离心分离的方式分离出的湿淀粉原料,并将湿淀粉原料在90℃的条件下干燥至含水量8%,然后对其喷洒浓度为50%的糖液,糖液的喷洒量为干燥后淀粉原料重量的20%;
(2)造粒处理:将步骤(1)中喷糖处理后的小麦淀粉原料在60℃的条件下预干燥至含水量10%,然后通过造粒机造粒成粒度为80目的小麦淀粉颗粒,并将其干燥至水分含量3%;
(3)第一次焦糊化:将步骤(2)中干燥后的小麦淀粉颗粒采用管道外周电加热方式使淀粉原料达到150℃的高温,并在此温度条件下处理100分钟,使淀粉及糖类成分发生第一次焦糊化反应,形成含抗性糊精的第一次焦糊化粉;
(4)二次喷糖处理:对步骤(3)中经过第一次焦糊化反应得到的含抗性糊精的第一次焦糊化粉喷浓度0.5%的盐酸溶液,喷酸量为第一次焦糊化粉干重的7%,之后在110℃的条件下预干燥至含水量6%,再喷浓度为50%的糖液,喷糖量为第一次焦糊化粉干重的20%;
(5)二次焦糊化:将步骤(4)中二次喷糖处理后的第一次焦糊化粉在70℃的条件下预干燥至含水量6%,然后采用管道外周导热油方式加热至135℃的高温条件下,进行第二次焦糊化反应处理80分钟,得到含抗性糊精的第二次焦糊化粉;
(6)第三次喷糖处理及第三次焦糊化:对第二次焦糊化粉喷浓度0.35%的盐酸溶液,喷酸量为第二次焦糊化粉干重的6%,之后在100℃的条件下预干燥至含水量8%,再喷浓度为50%的糖液,喷糖量为第二次焦糊化粉干重的10%;将三次喷糖处理后的第二次焦糊化粉在80℃的条件下预干燥至含水量4%,然后采用微波加热方式加热至160℃的高温条件下进行第三次焦糊化反应处理30分钟,得到含抗性糊精的第三次焦糊化粉;
(7)酶水解:将步骤(6)中第三次焦糊化反应处理后的得到的含抗性糊精的第三次焦糊化粉按第三次焦糊化粉:水为1:4的比例加水调为乳状,并加入第三次焦糊化粉干重0.45%的耐高温α-淀粉酶,在温度90℃,pH值为6的条件下酶水解2.0h;酶水解完成后进一步调pH至4.5,然后添加第三次焦糊化粉干重0.35%的糖化酶,在60℃条件下糖化1.5h;
(8)脱色、脱盐处理:将步骤(7)中经酶水解和糖化后的水解液经过灭酶及过滤之后采用大孔树脂脱色,离子交换树脂脱盐;大孔树脂脱色时,其温度为35℃,流量为每小时3倍柱体积;采用离子交换树脂脱盐时,其温度为25℃,流量为每小时1.5倍柱体积;离子交换树脂选用强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂混合装柱,阳离子交换树脂和阴离子交换树脂比例为1:1;
(9)脱糖处理:将步骤(8)中脱色、脱盐处理后的水解液浓缩到干物质含量45%,加入浓度100%的乙醇进行沉淀,乙醇与水解浓缩液的重量比为3:1,再分离抗性糊精沉淀物,沉淀物继续采用浓度为75%的乙醇按沉淀物湿重与乙醇重量比为1:2的比例清洗4次;脱糖分离出的糖液进一步浓缩到50%的浓度,然后收集起来作为步骤(1)和步骤(4)和(6)中喷糖处理的糖液;
(10)将步骤(9)中脱糖处理后的乙醇沉淀及清洗后的抗性糊精干燥至含水量5%制成抗性糊精。
实施例三
一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,以大米淀粉为原料,其特征在于具体步骤如下:
(1)喷糖处理:将大米淀粉原料用浓度0.05%的硫酸溶液浸泡10-90min,硫酸溶液与大米淀粉原料重量比为2:1,然后过滤分离出的湿淀粉原料,在70℃的条件下干燥至含水量6%,然后对其喷洒浓度为60%的糖液,糖液的喷洒量为干燥后大米淀粉原料重量的30%;
(2)造粒处理:将步骤(1)中喷糖处理后的大米淀粉原料在90℃的条件下预干燥至含水量16%,然后通过造粒机造粒成粒度为20目的淀粉颗粒,并将其干燥至水分含量5%;
(3)第一次焦糊化:将步骤(2)中干燥后的淀粉颗粒物料,第一段采用干热蒸汽在旋转管道外加热方式,预先加热到120℃,然后,第二段进一步采用导热油在旋转管道外加热方式,将原料物料加热达到160℃的高温,并在此温度条件下处理60分钟,使淀粉及糖类成分发生第一次焦糊化反应,形成含抗性糊精的第一次焦糊化粉;
(4)二次喷糖处理:对步骤(3)中经过焦糊化反应得到的含抗性糊精的第一次焦糊化粉喷浓度1.0%的盐酸溶液,喷酸量为第一次焦糊化粉干重的5%,之后在50℃的条件下预干燥至含水量7%,再喷浓度为60%的糖液,喷糖量为第一次焦糊化粉干重的20%;
(5)二次焦糊化:将步骤(4)中二次喷糖处理后的第一次焦糊化粉在60℃的条件下预干燥至含水量5%,然后采用微波加热方式,将物料加热至170℃的高温条件下进行第二次焦糊化反应处理40分钟得到含抗性糊精的第二次焦糊化粉;
(6)酶水解:将步骤(5)中二次焦糊化反应处理后的得到的含抗性糊精的第二次焦糊化粉按第二次焦糊化粉:水为1:3.5的比例加水调为乳状,并加入第二次焦糊化粉干重0.45%的α-淀粉酶,在温度75℃,pH值为4的条件下酶水解1.5h;酶水解完成后进一步调pH至5.0,然后添加第二次焦糊化粉干重0.15%的糖化酶,在70℃条件下糖化0.5h;
(7)脱色、脱盐处理:将步骤(6)中经酶水解和糖化后的水解液经加热灭酶、过滤后,采用活性炭预脱色,活性炭用量为液体重量的2%,pH为6.0,温度50℃,时间1.5小时,过滤后再采用离子交换树脂脱盐,温度30℃,流量为每小时2倍柱体积,经离子交换树脂处理后的液体的电导率控制在60μs/cm以下,离子交换树脂选用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂分别装柱;
(8)脱糖处理:将步骤(7)中脱色、脱盐处理后的水解液通过超滤法脱糖,温度为20℃,pH为6的条件下,采用分子截留量为500Da的超滤膜进行超滤,脱去水解液中小分子的葡萄糖、麦芽糖等小分子的糖;脱糖分离出的糖液进一步浓缩到60%的浓度,然后收集起来作为步骤(1)和步骤(4)中喷糖处理的糖液;
(9)将步骤(8)中脱糖处理后的水解液浓缩、干燥至含水量5%制成抗性糊精。
实施例四
一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,以木薯淀粉为原料,其特征在于具体步骤如下:
(1)喷糖处理:将木薯淀粉原料预干燥至含水量10%之后喷浓度0.8%的盐酸溶液,喷量为淀粉干重的12%;在90℃的条件下干燥至含水量5%,然后对其喷洒浓度为30%的糖液,糖液的喷洒量为干燥后淀粉原料重量的30%;
(2)造粒处理:将步骤(1)中喷糖处理后的淀粉原料在90℃的条件下预干燥至含水量12%,然后通过造粒机造粒成粒度为30目的淀粉颗粒,并将其干燥至水分含量3%;
(3)第一次焦糊化:将步骤(2)中干燥后的木薯淀粉颗粒加热达到160℃的高温,并在此温度条件下处理160分钟,使淀粉及糖类成分发生焦糊化反应,形成含抗性糊精的第一次焦糊化粉;
(4)二次喷糖处理:对步骤(3)中经过第一次焦糊化反应得到的含抗性糊精的第一次焦糊化粉,再喷浓度为50%的糖液,喷糖量为第一次焦糊化粉干重的30%;
(5)二次焦糊化:将步骤(4)中二次喷糖处理后的第一次焦糊化粉在90℃的条件下预干燥至含水量3%,然后加热至150℃的高温条件下进行第二次焦糊化反应处理200分钟得到含抗性糊精的第二次焦糊化粉;
(6)酶水解:将步骤(5)中二次焦糊化反应处理后得到的含抗性糊精的第二次焦糊化粉按第二次焦糊化粉:水为1:4的比例加水调为乳状,并加入第二次焦糊化粉干重0.45%的耐高温α-淀粉酶,在温度85℃,pH值为6的条件下酶水解2h;酶水解完成后进一步调pH至5.0,然后添加第二次焦糊化粉干重0.5%的糖化酶,在70℃条件下糖化2h;
(7)脱色、脱盐处理:将步骤(6)中经酶水解和糖化后的水解液经加热灭酶、过滤、浓缩到干物质含量40%后,采用活性炭预脱色,活性炭用量为液体重量的5%,pH为5.0,温度60℃,时间1.5小时,过滤后再进行大孔型离子交换树脂同步脱色与脱盐,温度50℃,流量为每小时1倍柱体积,经大孔型离子交换树脂处理后的液体的电导率控制在45μs/cm以下,大孔型离子交换树脂选用大孔型阳离子交换树脂和大孔型阴离子交换树脂分别装柱;
(8)脱糖处理:采用超滤与酒精沉淀结合的方式脱糖,将步骤(7)中脱色、脱盐处理后的水解液在温度为40℃,pH在7的条件下,采用分子截留量为2000Da的超滤膜进行超滤,脱去水解液中小分子的葡萄糖、麦芽糖及麦芽三糖;在达到超滤脱糖要求后,进一步采用超滤膜将水解液浓缩到干物质含量40%;在浓缩液中加入浓度95%的乙醇进行沉淀,乙醇与水解浓缩液的重量比为4:1,分离出抗性糊精沉淀物。沉淀物继续采用70%的乙醇按沉淀物湿重与乙醇重量比为1:2的比例清洗3次;
(9)将步骤(8)中脱糖处理后的抗性糊精湿料干燥至含水量5%制成抗性糊精产品。
Claims (8)
1.一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)喷糖处理:以淀粉为原料,用盐酸溶液对其进行酸处理之后,在50-110℃的条件下干燥至含水量3-15%,然后对其喷洒浓度为20-60%的糖液,其喷洒的糖液采用生产抗性糊精时从淀粉原料中分离出的糖液,并将其浓缩至浓度为20%-60%,糖液的喷洒量为干燥后淀粉原料重量的10-60%;所述酸处理是将淀粉原料预干燥或调整至含水量3-20%之后喷浓度0.1%-2.0%的盐酸溶液,喷量为淀粉干重的1%-20%;或将淀粉原料用浓度0.01%-1.0%的盐酸溶液浸泡10-90min后离心或过滤分离,其中盐酸溶液与淀粉原料重量比为1-5:1;
(2)造粒处理:将步骤(1)中喷糖处理后的淀粉原料在50-110℃的条件下预干燥至含水量10-40%,然后通过造粒机造粒成粒度为10-120目的淀粉颗粒,并将其干燥至水分含量3%-16%;
(3)焦糊化:将步骤(2)中干燥后的淀粉颗粒加热达到120-200℃的高温,并在此温度条件下处理10-300分钟,使淀粉及糖类成分发生焦糊化反应,即淀粉发生分解和重新聚合反应,形成含抗性糊精的第一次焦糊化粉;
(4)二次喷糖处理:对步骤(3)中经过焦糊化反应得到的含抗性糊精的第一次焦糊化粉喷浓度0.05%-1.0%的盐酸溶液,喷酸量为第一次焦糊化粉干重的1%-10%,之后在50-110℃的条件下预干燥至含水量3-10%,再喷浓度为20-60%的糖液,喷糖量为第一次焦糊化粉干重的10-50%;或者对步骤(3)中经过焦糊化反应得到的含抗性糊精的第一次焦糊化粉直接喷洒浓度为20-60%的糖液,喷糖量为第一次焦糊化粉干重的10-50%;所述喷洒的糖液采用生产抗性糊精时从淀粉原料中分离出的糖液,并将其浓缩至浓度为20%-60%;
(5)二次焦糊化:将步骤(4)中二次喷糖处理后的第一次焦糊化粉在50-110℃的条件下预干燥至含水量3-8%,然后加热至110-190℃的高温条件下进行第二次焦糊化反应处理10-280分钟得到含抗性糊精的第二次焦糊化粉;
(6)酶水解:将步骤(5)中二次焦糊化反应处理后得到的含抗性糊精的第二次焦糊化粉按第二次焦糊化粉:水为1:2-5的比例加水调为乳状,并加入第二次焦糊化粉干重0.01-0.5%的α-淀粉酶,在温度50-98℃,pH 值为4-7的条件下酶水解0.5-2.5h;酶水解完成后进一步调pH至 4.0-6.0,然后添加第二次焦糊化粉干重0.01-0.5%的糖化酶,在50-70℃条件下糖化酶水解0.25-2.5h;
(7)脱色、脱盐处理:将步骤(6)中经淀粉酶和糖化酶水解后的水解液经过灭酶及过滤之后采用大孔树脂脱色,离子交换树脂脱盐,或者采用大孔型离子交换树脂同步脱色与脱盐;采用大孔树脂脱色时,其温度为20-60℃ ,流量为每小时1-5倍柱体积;采用大孔型离子交换树脂脱色及脱盐时,其温度为20-60℃ ,流量为每小时1-6倍柱体积,经离子交换树脂处理后的液体的电导率控制在45μS/cm以下,离子交换树脂选用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂分别装柱或者混合装柱;
(8)脱糖处理:将步骤(7)中脱色、脱盐处理后的水解液通过超滤法,或酒精沉淀,或超滤法与酒精沉淀结合的方式进行脱糖处理,所述超滤法脱糖是将水解液在温度为10-50℃,pH在3-9的条件下,采用分子截留量为500-2000Da的超滤膜进行超滤,脱去水解液中小分子的葡萄糖、麦芽糖及麦芽三糖;脱糖分离出的糖液进一步浓缩到20-60%的浓度,然后收集起来作为步骤(1)和步骤(4)中喷糖处理的糖液;
(9)将步骤(8)中脱糖处理后的湿物料干燥或将液体物料浓缩后干燥至含水量6%以下制成抗性糊精。
2.根据权利要求1所述的一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,其特征在于:所述步骤(1)中的淀粉原料为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、大米淀粉或马铃薯淀粉。
3.根据权利要求1所述的一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,其特征在于:步骤(2)中的造粒方法包括干法造粒、湿法旋转造粒、湿法双螺杆造粒、沸腾造粒、喷雾造粒,造粒原料含水量为10%-40%。
4.根据权利要求1所述的一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,其特征在于:在步骤(3)中焦糊化的加热方式为电加热,或蒸汽加热,或导热油方式加热,或微波加热,或电、蒸汽、导热油方式与微波复合加热;所述电加热、蒸汽和导热油、微波加热均采用容器或旋转管道外加热方式;采用旋转管道外加热方式实现连续生产;电、蒸汽、导热油与微波复合加热为电、蒸汽、导热油与微波中任意两者或三者结合的方式。
5.根据权利要求1所述的一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,其特征在于:在步骤(6)中的酶水解之前重复步骤(1)至步骤(3),或重复步骤(4)至步骤(5),或重复步骤(1)至步骤(5)对淀粉原料进行多次喷糖及焦糊化处理。
6.根据权利要求1所述的一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,其特征在于:在步骤(7)中树脂脱色前采用活性炭预脱色,活性炭用量为液体重量的0.2%-5%,pH为4.0-6.0,温度20-80℃,时间0.5-3小时,过滤后再进行树脂脱色和脱盐。
7.根据权利要求1所述的一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,其特征在于:步骤(8)中所述酒精沉淀方式是先将水解液浓缩到干物质含量20%-60%,加入浓度90%-100%的乙醇进行沉淀,乙醇与浓缩后水解液重量比为2-6:1,再分离抗性糊精沉淀物,沉淀物继续采用浓度60%-95%的乙醇按沉淀物湿重与乙醇重量比为1:0.5-3的比例清洗1次或多次;所述超滤与酒精沉淀结合的方式是将水解液超滤脱糖之后,浓缩到干物质含量20%-70%,然后再对浓缩物采用酒精沉淀和清洗处理;或者将水解浓缩液先经酒精沉淀处理之后再进行超滤脱糖。
8.根据权利要求1所述的一种提高抗性糊精产出率和品质的加工方法,其特征在于:在步骤(1)至步骤(9)中的干燥方法包括气流干燥、真空烘干、热风干燥、滚筒干燥、喷雾干燥。
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