一种利用脉冲电场制备非晶颗粒态淀粉的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用脉冲电场制备非晶颗粒态淀粉的方法，该方法先将淀粉与水在常温下混合，搅拌成均匀的淀粉乳悬浮液；然后在调好的淀粉乳中加入电解质，使淀粉乳的电导率为５０～２０００μＳ／ｃｍ；再将淀粉乳泵入脉冲电场处理器中进行非晶化处理；电场场强为４０～６０ｋＶ／ｃｍ，脉冲宽度１０～１００μｓ，脉冲频率１０～１０００Ｈｚ，脉冲波形为平方波，淀粉乳受到脉冲电场处理的时间为１～１０００ｍｓ；最后将非晶化处理后的淀粉乳过滤、干燥、粉碎、过筛后得成品。本发明专利技术利用脉冲电场在低于淀粉糊化温度的条件下制备非晶颗粒态淀粉，制备周期短，避免了加入大量化学试剂和高温加热的负面影响，产品非晶化程度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非晶颗粒态淀粉的制备方法，特别涉及一种采用高强脉 冲电场处理淀粉乳制备非晶颗粒态淀粉的方法。
技术介绍
目前，尽管淀粉类产品的种类繁多，但从物态性质上都可以把其分成两 大类，其一是同时具有结晶性和颗粒性的多晶颗粒态产品；其二是既不具有 结晶性又不具有颗粒性的非晶糊化态产品。处于这两种物态的淀粉及变性淀 粉产品虽然己被广泛地应用，但是，它们在结构和性质上还是存在着较大的 不足和缺陷。多晶颗粒态的淀粉同时具有结晶性和颗粒性，因而容易进行分 离、纯化、脱水、干燥及粉碎等后处理，可以生产高纯度的产品以满足食品、 制药等行业的需要；多晶颗粒态淀粉的缺点在于其含有大量的结晶结构，这 些结晶结构的存在使淀粉颗粒结构不均匀、渗透性差、吸附性低、化学反应 活性与生物反应活性低、可加工性差，这就直接影响了产品的性能、审隨成 本和应用领域。处于非晶糊化态的淀粉产品，同时具有非晶性和糊化性，其优点在于只 含有非晶结构不含有结晶结构，所以结构均匀、渗透性好、化学和生物反应 活性高、可加工性好、易生物降解和消化吸收；其缺点在于淀粉原有的颗粒 结构已经被破坏，这就导致产品难以甚至无法进行分离、纯化和干燥，无法 生产高纯度的产品，而直接影响该种淀粉产品制造技术的发展、产品品种的增加以及应用领域的扩展。目前，只有预糊化淀粉等少数几种非晶糊化态淀 粉产品生产。非晶颗粒态淀粉是淀粉在保持颗粒状态的情况下，颗粒内部的结晶结构 被破坏而失去晶体性质的一种特殊淀粉物态形式，这种非晶颗粒态淀粉与晶 体颗粒态原淀粉相比其化学活性和生物反应活性均有明显提高。现已公开的 关于制备非晶颗粒态淀粉的技术主要包括l)对淀粉原料进行交联改性，然后进行非晶化处理制备非晶颗粒态淀粉；2)中国专利技术专利200610036220.5 公开了一种用乙醇溶剂制备不含交联化学键的非晶淀粉颗粒的方法，用乙醇 配制淀粉乳，通过加热使淀粉颗粒受热发生膨胀转化为非晶态；3)中国专利技术 专利申请200710026568.0公布了一种后交联法制备结构松散的非晶淀粉颗粒 的方法，使淀粉颗粒受热或碱作用发生膨胀转化为非晶态，然后进行后交联 固定化处理；4)中国专利技术专利申请200710026569.5公布了一种水相法制备 不含交联化学键的非晶淀粉颗粒的方法，用水或盐水配制淀粉乳，通过加热 或加碱使淀粉颗粒受热发生膨胀转化为非晶态。脉冲电场处理技术是近10多年来新兴的一种食品绿色加工技术，主要应 用于对液体物料的冷灭菌等。其高强度电场(大于20kV/cm)可直接导致微 生物细胞膜穿孔极化，菌体死亡，其窄脉冲(小于lOOps)和低频率(小于 1000Hz)可保证处理处于非加热状态。如中国专利技术专利ZL01130064.7公布 了一种高压脉冲电场灭菌方法及其装置，中国专利技术专利ZL02152160.6公布了 脉冲电场灭菌设备的处理器的设计方法，中国专利技术专利ZL200410077405.1 公布了一种预极化脉冲电场灭菌方法及其设备；强电场也被应用于其它的食 品工业处理，如中国专利ZL00260065.X公布了一种采用强电场去除酱油沉淀的装置，中国专利技术专利ZL200410052115.1公布了一种电磁场加速白兰地酒 橡木陈酿的方法，中国专利技术专利申请200710031217.9公开了一种物理场酒类 老熟方法及其装置。前述这些专利技术都未涉及到采用强脉冲电场处理制备 非晶颗粒态淀粉的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过釆用强脉冲电场处理淀粉乳，提供一种制备时间 短，环保、非晶化程度高的非晶颗粒态淀粉的制备方法。 本专利技术通过以下技术方案予以实现，包括以下步骤1) 将淀粉与水按质量比为1:2 1:10在常温下混合，搅拌成均匀的淀粉 乳悬浮液；2) 在调好的淀粉乳中加入电解质，使淀粉乳的电导率为50 2000 |iS/cm;3) 将淀粉乳泵入脉冲电场处理器中进行非晶化处理；电场场强为40 60kV/cm，脉冲宽度10 10(His，脉冲频率10 1000Hz，脉冲波形为 平方波，淀粉乳受到脉冲电场处理的时间为1 1000ms;4) 将非晶化处理后的淀粉乳过滤、干燥；5) 粉碎、过筛后得成品。所述的淀粉优选为玉米淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉或者马铃薯淀粉。所述的淀粉与水混合搅拌成均匀的淀粉乳悬浮液的时间为0.1 2h。所述的电解质为氯化钾、氯化钠、磷酸二氢钾、硫酸钠、硫酸钾中的一 种或多种。所述的将淀粉乳泵入脉冲电场处理器中是采用连续恒流泵实现。所述的电场场强优选为45 55kV/cm。步骤(4)和步骤(5)所述处理后淀粉乳过滤、干燥和过筛等工序同常 规原淀粉生产工艺。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点(1) 采用脉冲电场法制备非晶颗粒态淀粉，制备时间短，非晶化时间为 数秒钟，大大短于化学法所需要的数小时的化学反应时间；(2) 在制备过程中避免了加入大量的化学试剂，从而减少了后续的清洗 和污水治理，属于绿色清洁加工；(3) 在低于糊化温度的条件下进行淀粉非晶化处理，对比于高温加热的方法消耗能量小，获得的产品非晶化程度高。 具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步描述，但本专利技术的实施方式不限于此。 实施例1将玉米淀粉与水按1:2质量比例混合(共计l.Okg)，搅拌O.lh后，加入 0.015g氯化钠，搅拌混匀，使淀粉乳的电导率为100MS/cm。用连续恒流泵将 混匀淀粉乳泵入脉冲电场装置，同时调节电场场强为40kV/cm，脉冲宽度 10|Js，脉冲频率1000Hz，脉冲波形为平方波，脉冲处理时间为10ms。收集 处理所得淀粉乳过滤，粉碎滤饼，在4(TC的烘箱中干燥到淀粉平衡水分以下。 过120目筛得非晶颗粒态淀粉产品。所得产品的非晶化率为30%。实施例2将木薯淀粉与水按l:5质量比例混合(共计1.0 kg)，搅拌lh后，加入0.023g 氯化钾，搅拌混匀，使淀粉乳的电导率为300lJS/cm。用连续恒流泵将混匀淀 粉乳泵入脉冲电场装置，同时调节电场场强为50kV/cm，脉冲宽度50iJs，脉 冲频率100Hz，脉冲处理时间为200ms。收集处理所得淀粉乳过滤，粉碎滤 饼，经气流干燥到淀粉平衡水分以下。过IOO目筛得非晶颗粒态淀粉产品。 所得产品的非晶化率为50%。实施例3将红薯淀粉与水按l:6质量比例混合(共计1.0 kg)，搅拌1.5h后，加入 0.032g硫酸钾，搅拌混匀，使淀粉乳的电导率为500lJS/cm。用连续恒流泵将 混匀淀粉乳泵入脉冲电场装置，同时调节电场场强为45kV/cm，脉冲宽度 80|Js，脉冲频率500Hz，脉冲处理时间为300ms。收集处理所得淀粉乳过滤， 粉碎滤饼，经滚筒干燥到淀粉平衡水分以下。过IOO目筛得非晶颗粒态淀粉 产品。所得产品的非晶化率为80%。实施例4将小麦淀粉与水按l:8质量比例混合(共计1.0 kg)，搅拌1.2h后，加入 0.041g硫酸钠，搅拌混匀，使淀粉乳的电导率为800iJS/cm。用连续恒流泵将 混匀淀粉乳泵入脉冲电场装置，同时调节电场场强为55kV/cm，脉冲宽度 30|Js，脉冲频率800Hz，脉冲处理时间为500ms。收集处理所得淀粉乳过滤，粉碎滤饼，经气流干燥到淀粉平衡水分以下。过120目筛得非晶颗粒态淀粉 产品。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用脉冲电场制备非晶颗粒态淀粉的方法，其特征在于包括以下步骤：（１）将淀粉与水按质量比为１∶２～１∶１０在常温下混合，搅拌成均匀的淀粉乳悬浮液；（２）在调好的淀粉乳中加入电解质，使淀粉乳的电导率为５０～２０００μＳ／ｃｍ；（３）将淀粉乳泵入脉冲电场处理器中进行非晶化处理；电场场强为４０～６０ｋＶ／ｃｍ，脉冲宽度１０～１００μｓ，脉冲频率１０～１０００Ｈｚ，脉冲波形为平方波，淀粉乳受到脉冲电场处理的时间为１～１０００ｍｓ；（４）将非晶化处理后的淀粉乳过滤、干燥；（５）粉碎、过筛后得成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾新安，张本山，韩忠，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]