CN1594364A - 交联－酶解或交联－酯化－酶解改性麦芽糊精及其制备和应用 - Google Patents

交联－酶解或交联－酯化－酶解改性麦芽糊精及其制备和应用 Download PDF

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交联－酶解或交联－酯化－酶解改性麦芽糊精及其制备和应用，属于淀粉改性深加工领域。本发明采用对淀粉进行交联改性或同时进行交联改性和酯化改性，再酶解制备得到改性麦芽糊精。本发明产品是一种吸湿性低且具有一定乳化作用的改性麦芽糊精，产品可作为食品和医药工业的功能因子和缓释剂，便于推广应用。本发明是将交联、酯化二种改性方法有机地结合在一起，可在传统的麦芽糊精生产线上进行，不需增加太多设备，工艺设计科学、实用，易于实现工业化生产。

Description

交联-酶解或交联-酯化-酶解改性麦芽糊精及其制备和应用
技术领域
一种交联-酶解或交联-酯化-酶解改性麦芽糊精及其制备和应用，属于淀粉改性深加工技术领域。
背景技术
由于麦芽糊精其独特的理化性能，广泛的用途及低廉的成本，在国外，麦芽糊精的生产和应用已有100多年的历史；在我国，自20世纪80年代以来，各地竞相争上麦芽糊精项目，使该产品的生产有了很大的发展。长久以来，关于麦芽糊精的研究主要集中在酶的选择、生产工艺及设备和应用领域，而对产品性能深层次的拓展不多，因此产品的品种较为单一。随生产量的增加，麦芽糊精产品的缺陷影响了这一行业的发展，如，麦芽糊精易吸湿，对贮存的条件要求高；产品性质较单一，乳化性、分散性较差等。本技术就是针对麦芽糊精的缺陷开发一种低吸湿性，有一定的乳化性能的新型麦芽糊精产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交联-酶解或交联-酯化-酶解改性麦芽糊精及其制备和应用。通过淀粉的交联，或交联-酯化反应制得交联淀粉或交联-酯化淀粉，产物再与酶作用制得交联、或交联-酯化改性麦芽糊精，该产品吸湿性低且具有一定乳化作用。利用现有麦芽糊精的生产设备，不需添加太多的生产设备就能将交联、酯化二种改性方法有机地结合在一起，生产出具有新功能性质的改性麦芽糊精产品，产品可作为食品和医药工业的功能因子和缓释剂，克服了传统麦芽糊精易吸湿及乳化性差的缺陷。
本发明的技术方案：一种交联-酶解改性麦芽糊精，应用了对淀粉交联改性，再酶解的方法制备得到交联-酶解改性麦芽糊精。一种交联-酯化-酶解改性麦芽糊精，应用了对淀粉交联、酯化改性，再酶解的方法制备得到交联-酯化-酶解改性麦芽糊精。改性的麦芽糊精具有低吸湿性、低粘度的特性，并赋予了双亲功能。
所述改性麦芽糊精的制备方法，以淀粉或含淀粉的物质为原料，加水配成一定质量分数的淀粉悬浮液，加交联剂进行交联改性，或加交联剂进行交联改性和滴加酯化剂进行酯化改性，经洗涤后再调配成一定质量分数的已改性淀粉的悬浮液，加淀粉酶进行酶解，灭酶，过滤，喷雾干燥，制得交联-酶解改性麦芽糊精或交联-酯化-酶解改性麦芽糊精。
淀粉原料可以是玉米淀粉、小麦淀粉、薯类淀粉或含淀粉的原料，如碎籼米粉等。
交联改性所用的交联剂可以为三氯氧磷，三偏磷酸钠或多偏磷酸钠等。
酯化改性所用的酯化剂可以为烯基琥珀酸酐，如辛烯基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐等，酯化剂溶于溶剂后加入反应体系中，所用溶剂可以为乙醇、丙酮或异丙醇等。
酶解反应所用淀粉酶可以为耐高温α-淀粉酶等。
制备工艺的基本配方(w/w)为：
                  淀粉                  100g
                  水                    150～300g
                  NaCl                  5～20g
                  NaOH                  0.5～1.5g
                  交联剂                0.1～1.5g
                  酯化剂                1～3g
                  淀粉酶                10～35u/g干淀粉
主要反应工艺条件为：交联改性的条件：交联改性在搅拌下进行，pH值在9.0～12.0，反应温度为20～50℃，反应时间为1～3h；酯化改性的条件：酯化剂采用滴加的方法，滴加和酯化改性均在搅拌下进行，酯化剂用3～6倍溶剂稀释后滴加，滴加时间控制在0.5～1h，反应pH值在7.0～9.0，反应温度在20～40℃，反应时间在1～3h；反应物经水洗涤，加淀粉酶酶解，酶解条件：反应温度为85～95℃，加酶量10～35u/g干淀粉，酶解时间5～45min，灭酶，过滤，最后喷雾干燥，得产品。
所述的改性麦芽糊精的应用，主要应用于食品和医药工业的功能因子和缓释剂。
本发明的有益效果：本发明旨在将交联，或交联和酯化二种改性方法有机地结合在一起，对淀粉进行改性，再酶解反应开发新型的改性麦芽糊精，拓展其应用范围，可在传统的麦芽糊精生产线上进行，不需增加太多设备，工艺设计科学、实用，易于实现工业化生产。产品可作为食品和医药工业的功能因子和缓释剂，克服了传统麦芽糊精易吸湿及乳化性差的缺陷，便于推广应用。
从表1和表2对比可以看出，达到基本相同的乳化稳定性参数和分层时间的情况下，采用经交联-酯化改性麦芽糊精比采用不经改性的麦芽糊精，只要添加少量的乳化剂(单双甘酯)，就可保持较高的乳化稳定性。
表1单双甘酯用量对交联-酯化-酶解改性麦芽糊精-色拉油乳状液的稳定
                                     性影响
单双甘酯质量分数(％)   0.1   0.2   0.4   0.6   0.8
乳化稳定性参数   0.0010   0.0131   0.0032   0.0045   0.0056
分层时间(min)   54   32   26   20   15
注：单双甘酯质量分数是以壁材(干基)质量计算，DE值为18.90％，取代度(DS)为0.0166。
表2单双甘酯用量对麦芽糊精-色拉油乳状液的稳定性影响
单双甘酯质量分数(％)   0.2   0.4   0.6   0.8   1.0
乳化稳定性参数   0.0057   0.0018   0.0101   0.0002   0.0270
分层时间(min)   40   56   43   24   21
注：单双甘酯质量分数是以壁材(干基)质量计算，DE值为19.20％。
表3交联麦芽糊精与麦芽糊精对酱油粉吸潮性的影响
注：相对湿度(RH)100％
表4交联-酯化-酶解改性麦芽糊精的抗酶解性能
    原料     抗性淀粉含量(％)
    原淀粉         7.5
    白糊精         12.7
    改性麦芽糊精         43
表5不同改性麦芽糊精样品为壁材的微胶囊油脂的贮藏稳定性比较
贮存时间(d)     A     B     C     D
    0     0     0     0     0
    1     2.95     0.27     0.08     0.81
    2     11.31     2.48     2.89     2.01
    3     38.57     3.23     4.39     2.52
    4     70.80     4.11     4.67     3.24
注：A：普通油的过氧化值增加的百分率/％；
B：交联-酯化-酶解木薯麦芽糊精的过氧化值增加的百分率/％；
C：交联-酯化-酶解马铃薯麦芽糊精的过氧化值增加的百分率/％；
D：交联-酯化-酶解玉米麦芽糊精的过氧化值增加的百分率/％；
附图说明
图1为改性麦芽糊精制备工艺示意图。
具体实施方式
实施例1
将1000g籼米粉加水调浆成25％-40％浓度(干基)，温度控制在20℃，加碱量15g，控制pH值为12，加盐量150g，三氯氧磷量1.5g，反应2.5h后，洗涤，加水重调成质量分数为25％-40％的悬浮液，加入12u/g干淀粉的耐高温α-淀粉酶，在90±5℃下酶解40min，灭酶后，板框过滤，喷雾干燥制得成品。
实施例2
交联温度控制在30℃，反应1h，其余条件同实施例1。
实施例3
将1000g籼米粉加水调浆成25％-40％浓度(干基)，温度控制在20℃，加碱量5g，控制pH值为9，加盐量150g，三氯氧磷量1.0g，反应3.0h后，调pH值8.0，滴加辛烯基琥珀酸酐30g(淀粉干基计，用异丙醇稀释6倍使用)，反应温度35℃，反应时间2.0h；洗涤，重调浆，加入12u/g干淀粉的耐高温α-淀粉酶，在90±5℃下酶解40min，灭酶后，板框过滤，喷雾干燥制得成品。
实施例4
将1000g木薯淀粉加水调浆成25％-40％浓度(干基)，温度控制在50℃，加碱量15g，加盐量50g，三偏磷酸钠15g，反应2.5h后，调pH值8.0，滴加十二烯基琥珀酸酐30g(淀粉干基计，用乙醇稀释6倍使用)，反应温度25℃，反应时间2.0h；洗涤，重调浆，加入12u/g干淀粉的耐高温α-淀粉酶，在90±5℃下酶解40min，灭酶后，板框过滤，喷雾干燥制得成品。
实施例5
将1000g玉米淀粉加水调浆成25％-40％浓度(干基)，温度控制在50℃，加碱量15g，加盐量50g，多偏磷酸钠10g，反应2.5h后，调pH值8.0，滴加辛烯基琥珀酸酐10g(淀粉干基计，用异丙醇稀释6倍使用)，反应温度35℃，反应时间3.0h；洗涤，重调浆，加入35u/g干淀粉单位的耐高温α-淀粉酶，在90±5℃下酶解5min，灭酶后，板框过滤，喷雾干燥制得成品。
实施例6
将1000g马铃薯淀粉加水调浆成25％-40％浓度(干基)，温度控制在30℃，加碱量15g，加盐量150g，三氯氧磷量1.5g，反应2.5h后，调pH值8.0，滴加辛烯基琥珀酸酐20g(淀粉干基计，用丙酮稀释6倍使用)，反应温度35℃，反应时间2.0h；洗涤，重调浆，加入10u/g干淀粉的耐高温α-淀粉酶，在90±5℃下酶解40min，灭酶后，板框过滤，喷雾干燥制得成品。
实施例7
酯化剂辛烯基琥珀酸酐用量为30g，酯化反应温度40℃，酯化反应时间1h，其余条件同实施例6。

Claims (10)

1、一种交联-酶解改性麦芽糊精，其特征是应用了对淀粉交联改性，再酶解的方法制备得到交联-酶解改性麦芽糊精。
2、一种交联-酯化-酶解改性麦芽糊精，其特征是应用了对淀粉交联、酯化改性，再酶解的方法制备得到交联-酯化-酶解改性麦芽糊精。
3、一种如权利要求1或2所述改性麦芽糊精的制备方法，其特征是以淀粉或含淀粉的物质为原料，加水配成一定质量分数的淀粉悬浮液，加交联剂进行交联改性，或加交联剂进行交联改性和滴加酯化剂进行酯化改性，经洗涤后再调配成一定质量分数的已改性淀粉的悬浮液，加淀粉酶进行酶解，灭酶，过滤，喷雾干燥，制得交联-酶解改性麦芽糊精或交联-酯化-酶解改性麦芽糊精。
4、根据权利要求3所述的制备方法，其特征是交联改性所用的交联剂为三氯氧磷，三偏磷酸钠或多偏磷酸钠。
5、根据权利要求3所述的制备方法，其特征是酯化改性所用的酯化剂为烯基琥珀酸酐，溶于溶剂后加入反应体系中。
6、根据权利要求3或5所述的制备方法，其特征是酯化剂烯基琥珀酸酐为辛烯基琥珀酸酐或十二烯基琥珀酸酐，所用溶剂为乙醇、丙酮或异丙醇。
7、根据权利要求3所述的制备方法，其特征是酶解反应所用的酶制剂为耐高温α-淀粉酶。
8、根据权利要求3所述的制备方法，其特征是基本配方(w/w)为：
淀粉         100g
水           150～300g
NaCl         5～20g
NaOH         0.5～1.5g
交联剂       0.1～1.5g
酯化剂       1～3g
淀粉酶       10～35u/g干淀粉。
9、根据权利要求3所述的制备方法，其特征是交联改性的条件：交联改性在搅拌下进行，pH值在9.0～12.0，反应温度为20～50℃，反应时间为1～3h；酯化改性的条件：酯化剂采用滴加的方法，滴加和酯化改性均在搅拌下进行，酯化剂用3～6倍溶剂稀释后滴加，滴加时间控制在0.5～1h，反应pH值在7.0～9.0，反应温度在20～40℃，反应时间在1～3h；反应物经水洗涤，加淀粉酶酶解，酶解条件：反应温度为85～95℃，加酶量10～35u/g干淀粉，酶解时间5～45min，灭酶，过滤，最后喷雾干燥，得产品。
10、如权利要求1或2所述的改性麦芽糊精的应用，其特征是用于食品和医药工业的功能因子和缓释剂。
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