CN1911966B - 一种淀粉预处理方法 - Google Patents
一种淀粉预处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1911966B CN1911966B CN200610037167A CN200610037167A CN1911966B CN 1911966 B CN1911966 B CN 1911966B CN 200610037167 A CN200610037167 A CN 200610037167A CN 200610037167 A CN200610037167 A CN 200610037167A CN 1911966 B CN1911966 B CN 1911966B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- starch
- enzymolysis
- pretreatment method
- temperature
- dian fenmei
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 103
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 103
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 title claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 claims abstract description 6
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 claims abstract description 6
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 claims abstract description 6
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 39
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 claims description 8
- 102100022624 Glucoamylase Human genes 0.000 claims description 8
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 9
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 4
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 4
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- -1 octenyl succinate anhydride Chemical class 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBJJQYANRABBGV-UHFFFAOYSA-N [Cl-].N.C[NH+](C)C.ClCC(C)O Chemical compound [Cl-].N.C[NH+](C)C.ClCC(C)O RBJJQYANRABBGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- KCYQMQGPYWZZNJ-BQYQJAHWSA-N hydron;2-[(e)-oct-1-enyl]butanedioate Chemical compound CCCCCC\C=C\C(C(O)=O)CC(O)=O KCYQMQGPYWZZNJ-BQYQJAHWSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
本发明公开了一种提高淀粉反应效率及变性淀粉稳定性的预处理方法，首先将淀粉加水调乳，然后在温度55℃～65℃、pH 5.0～6.5的条件下加入淀粉酶，酶解2～6小时；再用碱将酶解后的淀粉乳液的pH值调节为9.0～11.0，并搅拌浸泡0.5～2小时；然后再将预处理后的淀粉进行化学改性。采用本发明方法预处理的淀粉，与传统淀粉改性技术相比，淀粉反应效率从平均63.3％提高到85.9％，变性淀粉稳定性从平均65.2％提高至90.6％。
Description
技术领域
本发明涉及淀粉改性技术，特别涉及一种淀粉预处理方法。
背景技术
变性淀粉可作为环保型化工助剂、天然医用辅料和食品添加剂，是淀粉深加工领域的一个重要分支。目前，全世界变性淀粉的产量在迅速增长，年产量接近700万吨，我国约有70万吨，但是淀粉反应效率低、变性淀粉稳定性差等影响了变性淀粉的推广应用。
淀粉反应效率是指参与化学反应的试剂与加入试剂的百分比，一般用产物实际取代度与理论取代度的百分比来表示；变性淀粉稳定性是指淀粉糊化后糊的粘度稳定性，一般用90℃条件下保温3小时的粘度与淀粉糊化后初始粘度的百分比来表示。传统淀粉改性方法由于化学反应仅发生在淀粉颗粒表面的非晶区，取代基团通常分布在淀粉颗粒表面或淀粉颗粒的局部，淀粉颗粒聚集态结构的特殊性及取代基团在淀粉颗粒中的不均匀分布导致淀粉的反应效率低、变性淀粉稳定性差。目前，人们一般通过延长反应时间、采用复合化学改性、或在有机溶剂介质中反应等措施来提高淀粉反应效率和变性淀粉稳定性，但这些措施既增加了化学试剂的用量、降低了生产效率、增加了生产成本，而且效果并不理想。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种提高淀粉反应效率和变性淀粉稳定性、环境友好、成本低、工艺简单的淀粉预处理方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种淀粉预处理方法，包括下述步骤：首先将淀粉加水调乳，然后在温度55℃～65℃、pH 5.0～6.5的条件下加入淀粉酶，酶解2～6小时；再用碱将酶解后的淀粉乳液的pH值调节为9.0～11.0，并搅拌浸泡0.5～2小时。然后再将预处理后的淀粉进行化学改性。
所述淀粉加水调乳，是将淀粉乳液的浓度调节为25％～35％(质量比)。
所述碱优选氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钙等；更优选氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为3～5％。
所述淀粉酶为中温α-淀粉酶、或中温α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的混合物。所述中温α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的混合物中，中温α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的质量比为1∶4～1∶1。
所述淀粉为谷类淀粉，具体可为玉米淀粉，蜡质玉米淀粉等。
所述酶解步骤中，在温度55℃～60℃、pH 5.5～6.5条件下，加入占淀粉干基质量0.08～0.6％的中温α-淀粉酶，酶解2～6小时。
所述酶解步骤中，在温度55℃～65℃、pH 5.0～6.0条件下，加入占淀粉干基质量0.6～2％的中温α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的混合物，酶解2～6小时。
本发明先采用淀粉酶对淀粉颗粒进行酶解处理，使淀粉颗粒的结晶结构发生改变，并形成了从淀粉颗粒表面到内部的通道；然后又直接采用碱调节淀粉乳液的pH值，碱浸泡活化工艺进一步提高了化学试剂对淀粉颗粒的可及度和淀粉颗粒的反应活性，从而达到提高淀粉反应效率及变性淀粉稳定性的目的.
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：
(1)本发明首先采用工业淀粉酶对淀粉进行预处理，改变淀粉颗粒的聚集态结构，使之形成从表面到内部的通道，使化学试剂容易深入淀粉颗粒内部进行反应，增加了淀粉反应的均匀性，所用工业淀粉酶具有作用温和，容易控制，且酶用量少，成本低，无污染等优点。后续的碱浸泡预处理一方面可以将酶灭活，更重要的是能活化淀粉颗粒表面和内部，使其反应活性提高，同时省去传统改性淀粉中的调碱工序。
(2)采用本发明方法预处理的淀粉与传统淀粉改性技术相比，淀粉反应效率从平均63.3％提高到85.9％，变性淀粉稳定性从平均65.2％提高至90.6％，提高了产品质量，改善了变性淀粉的使用性能，拓展了其应用范围。
(3)本发明提高了淀粉的反应效率，在产品达到相同取代度和使用效果的情况下可以减少化学试剂的加量，因此可以降低产品的生产成本，尤其是所需化学试剂较为昂贵的变性淀粉；同时还可减少废水处理的成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
首先将玉米淀粉加水调乳，淀粉乳液的浓度为25％，先用氢氧化钠将淀粉乳液的pH值调节到5.5，然后在温度55℃、pH5.5的条件下加入占淀粉干基质量0.08％的中温α-淀粉酶，酶解2小时。再将温度降低到30℃，用氢氧化钠将酶解后淀粉乳液的pH调节为9.0，并搅拌浸泡0.5小时，得到预处理后的淀粉。
将预处理后的淀粉进行化学改性。在预处理后的淀粉乳中加入占淀粉干基质量6％的环氧丙烷，混合并搅拌0.5小时后，将温度升高到58℃进行反应，反应时间为8.5小时，然后降温、中和、离心、洗涤、干燥，测得羟丙基淀粉的反应效率为82.6％，稳定性为89.3％。
实施例2～6的步骤同实施例1，具体工艺条件如表1、表2。
表1
表2
实施例.7
首先将蜡质玉米淀粉加水调乳，淀粉乳液的浓度为25％，先用浓度为3％的氢氧化钠将淀粉乳液的pH值调节到5.5，然后在温度55℃、pH5.5的条件下加入占淀粉干基质量0.08％的中温α-淀粉酶，酶解2小时.再将温度降低到30℃，用氢氧化钠将酶解后的淀粉乳液的pH调节为9.0，并搅拌浸泡0.5小时，得到预处理后的淀粉.
将预处理后的淀粉进行化学改性。用盐酸将预处理后的淀粉乳pH值调节为8.5，然后在温度33℃、pH8.5的条件下，在2小时内将占淀粉干基质量3％的辛烯基琥珀酸酐缓慢加入预处理后的淀粉中，反应时间为12小时，然后用浓度为6％的盐酸将淀粉乳pH调节为7.0，再过滤、洗涤、干燥、粉碎、过筛，测得辛烯基琥珀酸淀粉酯的反应效率为76.8％，稳定性为88.7％。
实施例8～12的步骤同实施例7，具体工艺条件如表3、表4。
表3
表4
实施例.13
首先将玉米淀粉加水调乳，淀粉乳液的浓度为35％，先用氢氧化钠将淀粉乳液的pH值调节到5.5，然后在温度55℃、pH5.5的条件下加入占淀粉干基质量0.08％的中温α-淀粉酶，酶解2小时。再将温度降低到30℃，用氢氧化钠将酶解后的淀粉乳液的pH调节为9.0，并搅拌浸泡0.5小时，得到预处理后的淀粉。
将预处理后的淀粉进行化学改性。用氢氧化钠将预处理后的淀粉乳pH值调节为11.0，然后在温度58℃、pH11.0的条件下，将占淀粉干基质量5％的3-氯-2-羟基丙烷-三甲基氯化氨加入预处理后的淀粉中，反应时间为7小时，然后降温，并将pH调节为6.5，再离心、洗涤、干燥，测得阳离子淀粉的反应效率为83.2％，稳定性为88.9％。
实施例14～18的步骤同实施例13，具体工艺条件如表5、表6。
表5
表6
上述实施例是变性淀粉中具有代表性的醚化淀粉(包括羟丙基淀粉和阳离子淀粉)和酯化淀粉(辛烯基琥珀酸淀粉酯)，从以上实施例可以看出，经本发明的酶和碱预处理工艺，淀粉的反应效率和变性淀粉的稳定性均有显著提高。
Claims (8)
1.一种淀粉预处理方法，其特征在于包括下述步骤：首先将淀粉加水调乳，然后在温度55℃～65℃、pH 5.0～6.5的条件下加入淀粉酶，酶解2～6小时；再用碱将酶解后的淀粉乳液的pH值调节为9.0～11.0，并搅拌浸泡0.5～2小时。
2.根据权利要求1所述的淀粉预处理方法，其特征在于：所述淀粉加水调乳，是将淀粉乳液的浓度调节为25％～35％。
3.根据权利要求1所述的淀粉预处理方法，其特征在于：所述碱为氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钙。
4.根据权利要求3所述的淀粉预处理方法，其特征在于：所述碱为氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为3～5％。
5.根据权利要求1所述的淀粉预处理方法，其特征在于：所述淀粉酶为中温α-淀粉酶、或中温α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的混合物。
6.根据权利要求5所述的淀粉预处理方法，其特征在于：所述中温α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的混合物中，中温α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的质量比为1∶4～1∶1。
7.根据权利要求5所述的淀粉预处理方法，其特征在于：所述酶解步骤中，在温度55℃～60℃、pH 5.5～6.5条件下，加入占淀粉干基质量0.08～0.6％的中温α-淀粉酶，酶解2～6小时。
8.根据权利要求5或6所述的提高淀粉反应效率及变性淀粉稳定性的预处理方法，其特征在于：所述酶解步骤中，在温度55℃～65℃、pH 5.0～6.0条件下，加入占淀粉干基质量0.6～2％的中温α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的混合物，酶解2～6小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610037167A CN1911966B (zh) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | 一种淀粉预处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610037167A CN1911966B (zh) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | 一种淀粉预处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1911966A CN1911966A (zh) | 2007-02-14 |
| CN1911966B true CN1911966B (zh) | 2010-05-12 |
Family
ID=37721042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200610037167A Expired - Fee Related CN1911966B (zh) | 2006-08-23 | 2006-08-23 | 一种淀粉预处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1911966B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103113477B (zh) * | 2013-03-01 | 2015-03-11 | 广西科学院 | 一种中温淀粉酶制备淀粉胶粉的方法 |
| CN103555790B (zh) * | 2013-10-14 | 2015-06-03 | 昆明理工大学 | 一种选择性絮凝微细氧化铁矿的淀粉生化配制方法 |
| CN103932002B (zh) * | 2014-05-05 | 2015-07-15 | 沁源县沁盛香花槐种植专业合作社 | 一种利用生物变性生产马铃薯黑淀粉的方法 |
| CN104004105B (zh) * | 2014-05-13 | 2016-08-17 | 华南理工大学 | 一种直链淀粉大豆卵磷脂包合物的制备方法 |
| CN104293863B (zh) * | 2014-09-30 | 2017-07-14 | 江南大学 | 一种促进高浓度淀粉液化的预处理方法 |
| CN104328156A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-02-04 | 山东广博生物技术服务有限公司 | 一种酶法液化高浓度淀粉乳的方法 |
| CN105400849A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-03-16 | 张自良 | 一种新型变性淀粉 |
| CN108203470A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | 湖南尔康制药股份有限公司 | 一种预胶化羟丙基淀粉及其制备方法 |
| CN108283627A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-07-17 | 广西壮族自治区农业科学院农产品加工研究所 | 一种以毛薯淀粉为主料制备淀粉胶囊的方法 |
| CN110064375B (zh) * | 2019-04-11 | 2020-09-22 | 华南理工大学 | 一种具有高效吸附和控释乙烯的改性淀粉制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6051700A (en) * | 1999-02-11 | 2000-04-18 | Grain Processing Corporation | Process and method for hydroxyalkylation of starch and hydroxyalkyl starch prepared accordingly |
| CN1390855A (zh) * | 2002-07-11 | 2003-01-15 | 华南理工大学 | 酶法淀粉降解物及其制备方法 |
| CN1556115A (zh) * | 2003-12-30 | 2004-12-22 | 刘子岳 | 易溶高亲脂、亲水性微囊淀粉的生产工艺 |
| CN1568768A (zh) * | 2003-07-23 | 2005-01-26 | 东北农业大学 | 玉米淀粉脂肪代用品的生产方法 |
-
2006
- 2006-08-23 CN CN200610037167A patent/CN1911966B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6051700A (en) * | 1999-02-11 | 2000-04-18 | Grain Processing Corporation | Process and method for hydroxyalkylation of starch and hydroxyalkyl starch prepared accordingly |
| CN1390855A (zh) * | 2002-07-11 | 2003-01-15 | 华南理工大学 | 酶法淀粉降解物及其制备方法 |
| CN1568768A (zh) * | 2003-07-23 | 2005-01-26 | 东北农业大学 | 玉米淀粉脂肪代用品的生产方法 |
| CN1556115A (zh) * | 2003-12-30 | 2004-12-22 | 刘子岳 | 易溶高亲脂、亲水性微囊淀粉的生产工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP特开2002-101896A 2002.04.09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1911966A (zh) | 2007-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1911966B (zh) | 一种淀粉预处理方法 | |
| CN104223125B (zh) | 一种制备马铃薯渣膳食纤维的方法 | |
| Li et al. | The effect of starch concentration on the gelatinization and liquefaction of corn starch | |
| CN1318602C (zh) | 高温酶法制备多孔淀粉的方法 | |
| CN104961837A (zh) | 一种淀粉脂肪酸复合物的制备方法 | |
| CN104164199A (zh) | 一种淀粉基生物质功能胶粘剂及其制备方法 | |
| CN101891829B (zh) | 一种酸解变性淀粉及其制备方法 | |
| CN102702369B (zh) | 一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法 | |
| CN103773747B (zh) | 一种表面施胶专用酶及其制备方法 | |
| CN102775506A (zh) | 一种采用亚糊化技术制备辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯的方法 | |
| CN103833862A (zh) | 一种氧化糯米淀粉及其制备方法与应用 | |
| CN105039461A (zh) | 一种淀粉基水化热调控材料的制备方法 | |
| CN107692001A (zh) | 一种吐浆率低且不易断的米粉条的制备方法 | |
| CN102115501A (zh) | 一种酸解乙酰化复合变性淀粉的制备方法 | |
| CN103224565B (zh) | 利用秸秆制备印花糊料用的羧甲基纤维素的方法 | |
| CN104497155A (zh) | 环保型淀粉基壁纸胶用变性淀粉及其制备方法 | |
| CN103549270B (zh) | 一种基于多酶粘度控制的营养直条米粉生产方法 | |
| CN106868940B (zh) | 一种纸页表面施胶用淀粉胶及其加工方法 | |
| CN109055461A (zh) | 一种低聚异麦芽糖的生产方法 | |
| CN105178102B (zh) | 以纤维素乙醇的发酵残余物为原料制备造纸表面施胶剂的方法 | |
| CN105482787A (zh) | 一种利用厌氧发酵沼渣制备水基钻井液降滤失剂的捏合工艺方法 | |
| CN109678978A (zh) | 一种双淀粉磷酸酯的制备工艺 | |
| CN105566506B (zh) | 一种改性木薯淀粉的生产方法 | |
| CN108824079A (zh) | 一种大米淀粉施胶剂 | |
| CN110551225A (zh) | 一种热粘度稳定性糊精的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100512 |