一种微孔淀粉的制备方法技术

本发明专利技术属于食品添加剂开发领域，具体涉及一种微孔淀粉及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：将淀粉用水浸泡5～20分钟后，加入到壳聚糖溶液中，搅拌5～15分钟，超声分散10～40分钟，得到均匀的淀粉乳浊液；将淀粉乳浊液喷雾干燥得到淀粉粉末，然后将淀粉粉末进行微波加热处理，得到所述微孔淀粉。本发明专利技术通过涂膜‑微波复合工艺大大缩短了微孔淀粉的制备时间，同时原料易于获得，没有特殊要求，且均为食品级。得到的微孔淀粉孔径达到几微米到几十微米，很容易实现对大尺寸物质的包埋。

A preparation method of microporous starch

The invention belongs to the field of food additive development, in particular to a microporous starch and a preparation method. The preparation method comprises the following steps: starch water soak 5 ~ 20 minutes, added to chitosan solution, stirring for 5 to 15 minutes, 10 to 40 minutes of ultrasonic dispersion, uniform emulsion of starch; starch emulsion spray drying to obtain starch powder, and then starch powder by microwave heating treatment. The microporous starch. The film microwave composite technology can greatly shorten the time for the preparation of microporous starch, and the raw materials are easy to obtain, no special requirements, and are food grade. The pore size of the microporous starch is a few microns to several microns, and it is easy to realize the embedding of large size materials.

【技术实现步骤摘要】
一种微孔淀粉的制备方法
本专利技术属于食品添加剂开发领域，具体涉及一种微孔淀粉的制备方法。
技术介绍
微孔淀粉具有马蜂窝状的结构特点，可以把物质包埋在内，还具有很好的吸附性，因此在食品、医药、日用化工、农业等行业中有广泛的用途。但目前微孔淀粉的传统生产工艺主要为酶解法或酸解法，是在低于淀粉糊化温度的条件下，用酶或酸缓慢作用于淀粉颗粒，在淀粉颗粒上挖出孔洞。传统工艺的生产周期长，需要十多个小时才能得到产品；其次所用到的淀粉酶价格昂贵，对不同种类淀粉的适用性差；此外，酸解法会造成酸残留，且酸解废水又会带来污染问题，这些都使得微孔淀粉的生产成本高，价格高。近年来，一些学者对微孔淀粉的生产工艺进行了改进。例如中国专利申请CN104328157A公开了一种利用超声波微波场协同组合酶制备多孔淀粉的方法，将酶解时间缩短至30min，极大的提高了生产效率。但一方面该工艺用到的化学试剂较多，会产生酸残留和碱残留的问题；另一方面该工艺得到的微孔淀粉产品，表面孔的数目较多，但孔径不大，对于一些大尺寸物质的包埋效果较差。与之相对，中国专利申请CN101240082A公开了一种制备孔径5～10μm的微孔淀粉的方法，发现载物量大于现有技术的产品，在药物制剂、食品添加剂、农药化肥等领域有更好的用途，但该方案基于传统的酶解工艺，酶解时间长达2～6小时。由上述
技术介绍
可以看出，目前市场上缺乏能够快速生产大孔径微孔淀粉的工艺。
技术实现思路
为解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种快速制备大孔径微孔淀粉的方法。本专利技术的另一目的在于提供一种由上述方法制得的大孔径微孔淀粉。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种微孔淀粉的制备方法，包括如下步骤：(1)将淀粉用水浸泡5～20分钟后，加入到壳聚糖溶液中，搅拌5～15分钟，超声分散10～40分钟，得到均匀的淀粉乳浊液；(2)将步骤(1)得到的淀粉乳浊液喷雾干燥得到淀粉粉末，然后将淀粉粉末进行微波加热处理40～90秒，得到所述微孔淀粉。优选的，步骤(1)所述壳聚糖溶液浓度为5～30g/L，所述淀粉与壳聚糖溶液的质量比为1:10～1:20。如果壳聚糖溶液浓度过低，则无法在淀粉颗粒的表面形成足够强度的壳聚糖膜；浓度过高则会导致溶液粘度大，难以进行喷雾干燥。因此优选的壳聚糖用量能够保证更加理想的技术效果。所述壳聚糖溶液是通过将壳聚糖(CASNO.9012-76-4，脱乙酰度为80％以上)加入到pH值为2～5的醋酸溶液中配制得到。更优选的，步骤(1)所述淀粉与壳聚糖溶液质量比为1:15；所述壳聚糖溶液浓度为15g/L。优选的，步骤(1)所述淀粉包括木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、高粱淀粉和绿豆淀粉中的至少一种。更优选的，步骤(1)所述淀粉为木薯淀粉和马铃薯淀粉中的至少一种。优选的，步骤(1)所述淀粉用水浸泡的时间为10分钟，以使淀粉颗粒充分溶胀，颗粒内所含水分达到最大量。优选的，步骤(1)所述搅拌的转速为60转/分～300转/分，更优选为100转/分。优选的，步骤(1)所述搅拌的时间为10分钟。优选的，步骤(1)所述超声分散的时间为20分钟。优选的，步骤(2)所述喷雾干燥的出口温度为200～300℃，更优选为240℃。优选的，步骤(2)所述微波处理的时间为60秒，功率为900w以上。一种微孔淀粉产品，可以通过上述方法制备得到，孔径为2～10μm。本专利技术的原理是：对于浸泡预处理后的淀粉颗粒，内部含有一定量的水分。在淀粉颗粒表面涂上一层致密的阻水性高的壳聚糖膜，表面的壳聚糖膜干燥后均匀附于淀粉颗粒表面，水分子被留在淀粉颗粒内部；再利用微波的穿透性进行加热，淀粉颗粒内部的水分因加热而汽化，压力增强，当壳聚糖膜无法承受压力时，水蒸气就会冲开外层的壳聚糖膜，瞬间爆出微孔，即得到微孔淀粉。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)本专利技术大大缩短了微孔淀粉的制备时间。传统微孔淀粉的制备工艺，都是利用酸解或酶解工艺，在不超过45℃的条件下，将淀粉颗粒缓慢酸解或酶解得到。整个生产周期长达十多个小时，周期长，生产成本高。而本专利技术摒弃了酸解或酶解工艺，采用的是涂膜-微波复合工艺，因此工艺时间缩短至30分钟左右。(2)本专利技术的原料易于获得，没有特殊要求，且均为食品级。由于微孔淀粉主要用于食品添加剂领域，因此对原料安全性的要求高。传统的酸解工艺中，就需要严格控制酸的残留。而本专利技术中，用到的原料仅为壳聚糖、淀粉、食用醋酸，其中壳聚糖和淀粉均为常见的食品原料，食用醋酸也是常见的食品添加剂，因此原料简单易得。(3)本专利技术得到的微孔淀粉，其孔径大，为几微米到几十微米。传统微孔淀粉的孔径为几百纳米，虽然增大了比表面积，但孔径过小，不利于包埋大尺寸的物质。例如油溶性物质在水中分散时，大部分是以微米级的液滴存在，难以被传统的微孔淀粉包埋。而本专利技术得到的微孔淀粉，很容易实现对此类物质的包埋。附图说明图1是实施例1制得的微孔淀粉的SEM图谱。图2是实施例2制得的微孔淀粉的SEM图谱。图3是实施例3制得的微孔淀粉的SEM图谱。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1(1)将壳聚糖(脱乙酰度90％)加入到2wt％的食用醋酸中，配制成浓度为15g/L的壳聚糖溶液，振荡均匀，静置；(2)将木薯淀粉在水中浸泡10分钟，然后倒去上层水，将浸泡后的淀粉混合入步骤(1)得到的壳聚糖溶液中，其中木薯淀粉与壳聚糖溶液的质量比为1:15；然后进行机械搅拌，搅拌桨转速为100转/分，搅拌时间为10分钟；再进行超声分散，分散时间为20分钟，得到淀粉乳浊液；(3)将步骤(2)中得到的淀粉乳浊液放入喷雾干燥机中(YM-015型，上海豫明仪器有限公司)，调整相应的干燥参数为：温度240℃、风机参数90、通针时间20秒、蠕动泵参数为8；喷雾干燥得到淀粉粉末；(4)把步骤(3)得到的喷雾干燥后的淀粉粉末放置于微波炉中(MM721NG1型，美的电器有限公司)，微波功率900w，微波加热处理60秒，得到微孔淀粉。(5)称取2.09g步骤(4)制备的微孔淀粉样品，置于布氏漏斗中，恒温下与过量的大豆油混合在摇床搅拌60min，转入砂芯漏斗中，用循环水真空泵抽滤，直至无油滴滴下。记录微孔淀粉的前后重量差，计算微孔淀粉的吸油率。吸油率是指微孔淀粉所吸收的大豆油占微孔淀粉的质量比。最后测得产品的吸油率为98.3％。图1为上述步骤得到的微孔淀粉样品的SEM图谱，可以发现一个微孔淀粉颗粒上会出现1～2个大孔洞，孔径为2～10μm。利用本专利技术制备的微孔淀粉包埋油溶性绿色色素，并与市售微孔淀粉(孔径为100～500nm)的包埋效果进行对比，发现由于油溶性色素在水中的分散尺寸为微米级，所以市售微孔淀粉的孔径小，包埋效果差，最后产品的色泽为淡绿色，而本专利技术制备的微孔淀粉包埋后，为翠绿色。实施例2(1)将壳聚糖(脱乙酰度90％)加入到2wt％的食用醋酸中，配制成浓度为10g/L的壳聚糖溶液，振荡均匀，静置；(2)将马铃薯淀粉在水中浸泡10分钟，然后倒去上层水，将浸泡后的淀粉混合入步骤(1)得到的壳聚糖溶液中，其中马铃薯淀粉与壳聚糖溶液的质量比为1:15；然后进行机械搅拌，搅拌桨转速为100转/分，搅拌时间为10分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微孔淀粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将淀粉用水浸泡5～20分钟后，加入到壳聚糖溶液中，搅拌5～15分钟，超声分散10～40分钟，得到均匀的淀粉乳浊液；(2)将步骤(1)得到的淀粉乳浊液喷雾干燥得到淀粉粉末，然后将淀粉粉末进行微波加热处理40～90秒，得到所述微孔淀粉。

【技术特征摘要】
1.一种微孔淀粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将淀粉用水浸泡5～20分钟后，加入到壳聚糖溶液中，搅拌5～15分钟，超声分散10～40分钟，得到均匀的淀粉乳浊液；(2)将步骤(1)得到的淀粉乳浊液喷雾干燥得到淀粉粉末，然后将淀粉粉末进行微波加热处理40～90秒，得到所述微孔淀粉。2.根据权利要求1所述的微孔淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述淀粉与壳聚糖溶液的质量比为1:10～1:20；所述壳聚糖溶液浓度为5～30g/L。3.根据权利要求1所述的微孔淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述淀粉包括木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、高粱淀粉和绿豆淀粉中的至少一种。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，尚小琴，刘汝峰，罗韵雨，黄小媚，刘秀春，林美茵，吴奇燕，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44