改性麦芽糊精的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性麦芽糊精的制备方法，先将木薯淀粉用球磨机研磨，研磨后调浆，调节pH后向调好的料液中加入CaCl2溶液，使用超声处理，然后在恒温水浴中加入中温α‑淀粉酶水解，水解后灭酶，灭酶后的液化液调节pH值至中性，冷却后，用离心机分离，取上清液，得到麦芽糊精；随后将其溶解后得到一定浓度的糊精乳，使用3％辛烯基琥珀酸酐作酯化反应处理，反应后过滤、洗涤、干燥，得到改性麦芽糊精。本发明专利技术提供的方法，其优点在于，将机械研磨与超声波处理两者结合，大大提高木薯淀粉制备麦芽糊精的效率，也能够减少淀粉酶的使用量，操作方便，成本更低，对环境更为友好，改性后的麦芽糊精，作为食品添加剂使用具有口感提升的效果。

Preparation of modified maltodextrin

【技术实现步骤摘要】
改性麦芽糊精的制备方法
本专利技术涉及化工食品领域，尤其涉及一种木薯淀粉以超声辅助制备麦芽糊精并且改性的方法。
技术介绍
木薯是世界三大薯类之一，在我国南方亚热带地区，木薯是仅次于水稻、甘薯、甘蔗和玉米的第五大作物。近年来，我国木薯产业发展很快，全国木薯生产量的90％集中在广东和广西，已初步形成了产业的优势布局。木薯具有良好的综合利用价值，用途广泛，产业链长，经济效益较高，具有较强的竞争优势。木薯中的鲜薯淀粉含量高于甘薯和马铃薯，因此广泛用于发酵制乙醇、制淀粉等领域。麦芽糊精又称酶法糊精或水溶性糊精，是一种低甜度、低热量、高营养食品原料，以淀粉或玉米、薯类等淀粉质农产品为原料，经酸法或酶法低程度水解，得到的葡萄糖值(简称DE值)在20％以下的产品，其主要组成是聚合度在10以上的糊精和聚合度在10以下的低聚糖。麦芽糊精理化性质独特、成本低、来源广泛，是高附加值的淀粉深加工产品，具有广阔的应用前景，例如，麦芽糊精可作为脂肪替代物，麦芽糊精能在冰淇淋中起增稠稳定的作用。然而，目前麦芽糊精的生产仍带有一定的经验性，产品质量并不十分稳定，精确控制产品的DE值和组分分布仍有一定困难。而且普通低DE值麦芽糊精分子量大，直链糊精含量多，容易导致糊精分子间的缔合，在水中容易产生絮凝沉淀。当前淀粉的酶解法，容易存在反应效率不高、蛋白酶的利用率低等不足，从而导致反应时间长、酶的消耗量大、产物活性低等问题。因此，本领域的技术人员致力于开发一种以木薯淀粉为原料，用球磨预处理后，使用超声辅助制备麦芽糊精的方法，通过机械化学的处理，提高酶法反应的效率，通过化学改性，改善麦芽糊精的性质。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是采用机械化学技术，包括球磨和超声波处理，提高麦芽糊精的酶法反应效率。为实现上述目的，本专利技术提供了一种超声辅助制备改性麦芽糊精的方法，包括以下步骤：(1)取木薯淀粉，烘干后称重，用球磨机研磨，磨球与木薯淀粉质量比为3:1，转速控制在400-600r/min，研磨时间为20-40min；(2)研磨后的粉体称重，加入蒸馏水调配固液比为1:3～1:6，搅拌调浆10-15min；(3)经步骤(2)调好的淀粉浆液，调节pH至6.0，pH值可以通过0.1mol/L氢氧化钠溶液配合0.1mol/L盐酸来调节实现；(4)经步骤(3)调好的料液中加入相当于原料重量0.1％的CaCl2溶液，加热到90℃，使用超声处理40min；(5)在90℃恒温水浴中加入10-40U/g的中温α-淀粉酶，保温水解20-30min；(6)水解后的液化液中加入盐酸调节pH值至1.6-2进行灭酶，时间为2-3min；(7)灭酶后的液化液加入氢氧化钠溶液调节pH值至中性，液化液冷却后，用离心机分离20min，取上清液，即得到初级麦芽糊精，测其DE值；(8)在35℃温度下，将蒸馏水加入初级麦芽糊精中，固液比为1:2～1:3，初级麦芽糊精溶解后得到一定浓度的糊精乳；(9)酯化改性：用氢氧化钠溶液控制体系的pH为8-10，称取3％辛烯基琥珀酸酐经有机溶剂稀释后经1-2h缓慢加入糊精乳中，随后反应3-5h后得到酯化产物；(10)步骤(9)酯化改性反应20min后，用盐酸调pH值至6-7，将反应产物倒入无水乙醇中，乙醇根据反应物定量为500ml/30g，过滤、洗涤；(11)步骤(10)洗涤后的产物在50℃真空干燥24h，得到最终产物，即为改性麦芽糊精。进一步地，球磨机的转速为450r/min，研磨时间为20min。进一步地，球磨机为行星球磨机。进一步地，超声的频率为60-80kHz，超声功率为1kW。进一步地，步骤(6)还包括灭酶处理后再将液化液升温至80-100℃保持5-10min。进一步地，离心机的转速为3000-4000r/min。进一步地，辛烯基琥珀酸酐稀释采用的有机溶剂包括无水乙醇，采用无水乙醇对辛烯基琥珀酸酐进行稀释，一方面以方便添加并控制酯化剂加入速度，使反应均匀，另一方面可有效分散油溶性辛烯基琥珀酸酐，使酯化剂同淀粉充分接触。本专利技术还提供了根据上述的方法制得的改性麦芽糊精。本专利技术还披露了上述改性麦芽糊精应用于食品填充剂和增稠剂。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的预处理采用球磨机研磨，结果是打破粉体颗粒中的细胞壁，提高有效成分的提取率，使淀粉酶的扩散阻力下降，易于扩散到淀粉分子中使淀粉水解，从而提高了淀粉酶解效率，酶解时间较传统方法大大缩短；(2)使用超声波处理为利用功率超声波调制体系中的物理或化学反应作用，因其可以在液态体系中产生空化、剪切、剧烈搅拌等作用而具有突出的分散效应，超声波具有波动与能量的双重属性，产生的强大冲击波与微射流可以提高化学反应速度，促进大分子降解，从而进一步缩短酶解时间；(3)以上两点结合，大大提高木薯淀粉制备麦芽糊精的效率，也能够减少淀粉酶的使用量，通过物理方式替代部分化学处理过程，对环境更为友好；(4)对麦芽糊精改性利用化学反应引入疏水性官能团辛烯基琥珀酸链，则可以赋予麦芽糊精崭新的双亲性质，使其不仅具有乳化性，还有稳定性、增稠性及增加乳液光泽度的功能，作为食品添加剂使用，改性后的麦芽糊精能够改善食品口感。以下将结合实施例对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。具体实施方式实施例1(1)取木薯淀粉，称重后用行星球磨机研磨，磨球与木薯淀粉质量比为3:1，转速控制在400r/min，研磨时间为40min；(2)研磨后的粉体称重，加入蒸馏水调配固液比为1:3，搅拌调浆15min；(3)调好的淀粉浆液中，通过0.1mol/L氢氧化钠溶液配合0.1mol/L盐酸调节pH至6.0；(4)经步骤(3)调好的料液中加入相当于原料重量0.1％的CaCl2溶液，加热到90℃，使用超声处理40min，超声的频率为60kHz，超声功率为1kW；(5)在90℃恒温水浴中加入10U/g的中温α-淀粉酶，保温水解30min；(6)水解后的液化液中加入盐酸调节pH值至1.6进行灭酶，时间为3min；(7)灭酶后的液化液加入氢氧化钠溶液调节pH值至中性，液化液冷却后，用离心机分离20min，离心机的转速为3000r/min，离心后取上清液，即得到初级麦芽糊精，测DE值为7.65％。(8)在35℃温度下，将蒸馏水加入初级麦芽糊精中，固液比为1:2，初级麦芽糊精溶解后得到一定浓度的糊精乳；(9)酯化改性：用氢氧化钠溶液控制体系的pH为8，称取3％辛烯基琥珀酸酐经有机溶剂稀释后经1h缓慢加入糊精乳中，随后反应3h后得到酯化产物；(10)步骤(9)酯化改性反应完成20min后，用盐酸调pH值至6，将酯化产物倒入无水乙醇中，乙醇根据反应物定量为500ml/30g，随后过滤、洗涤；(11)步骤(10)洗涤后的产物在50℃真空干燥24h，得到最终产物，即为改性麦芽糊精。实施例2(1)取木薯淀粉，称重后用行星球磨机研磨，磨球与木薯淀粉质量比为3:1，转速控制在600r/min，研磨时间为20min；(2)研磨后的粉体称重，加入蒸馏水调配固液比为1:6，搅拌调浆10min；(3)往调好的淀粉浆液中，通过0.1mol/L氢氧化钠溶液配合0.1mol/L盐酸调节pH至6.0；(4)经步骤(3)调本文档来自技高网...

【技术保护点】
改性麦芽糊精的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取木薯淀粉，烘干后称重，用球磨机研磨，磨球与木薯淀粉质量比为3:1，转速控制在400‑600r/min，研磨时间为20‑40min；(2)研磨后的粉体称重，加入蒸馏水调配固液比为1:3～1:6，搅拌调浆10‑15min；(3)经步骤(2)调好的淀粉浆液，调节pH至6.0；(4)经步骤(3)调好的料液中加入相当于原料重量0.1％的CaCl2溶液，加热到90℃，使用超声处理40min；(5)在90℃恒温水浴中加入10‑40U/g的中温α‑淀粉酶，保温水解20‑30min；(6)水解后的液化液中加入盐酸调节pH值至1.6‑2进行灭酶，时间为2‑3min；(7)灭酶后的液化液加入氢氧化钠溶液调节pH值至中性，液化液冷却后，用离心机分离20min，取上清液，即得到初级麦芽糊精，测其DE值；(8)在35℃温度下，将蒸馏水加入初级麦芽糊精中，固液比为1:2～1:3，初级麦芽糊精溶解后得到一定浓度的糊精乳；(9)酯化改性：用氢氧化钠溶液控制体系的pH为8‑10，称取3％辛烯基琥珀酸酐经有机溶剂稀释后经1‑2h缓慢加入糊精乳中，随后反应3‑5h后得到酯化产物；(10)酯化改性反应完成20min后，用盐酸调pH值至6‑7，将酯化产物倒入无水乙醇中，乙醇根据步骤(9)产物定量为500ml/30g，随后过滤、洗涤；(11)步骤(10)洗涤后的产物在50℃真空干燥24h，得到最终产物，即为改性麦芽糊精。...

【技术特征摘要】
1.改性麦芽糊精的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取木薯淀粉，烘干后称重，用球磨机研磨，磨球与木薯淀粉质量比为3:1，转速控制在400-600r/min，研磨时间为20-40min；(2)研磨后的粉体称重，加入蒸馏水调配固液比为1:3～1:6，搅拌调浆10-15min；(3)经步骤(2)调好的淀粉浆液，调节pH至6.0；(4)经步骤(3)调好的料液中加入相当于原料重量0.1％的CaCl2溶液，加热到90℃，使用超声处理40min；(5)在90℃恒温水浴中加入10-40U/g的中温α-淀粉酶，保温水解20-30min；(6)水解后的液化液中加入盐酸调节pH值至1.6-2进行灭酶，时间为2-3min；(7)灭酶后的液化液加入氢氧化钠溶液调节pH值至中性，液化液冷却后，用离心机分离20min，取上清液，即得到初级麦芽糊精，测其DE值；(8)在35℃温度下，将蒸馏水加入初级麦芽糊精中，固液比为1:2～1:3，初级麦芽糊精溶解后得到一定浓度的糊精乳；(9)酯化改性：用氢氧化钠溶液控制体系的pH为8-10，称取3％辛烯基琥珀酸酐经有机溶剂稀释后经1-2h缓慢加入糊精乳中，随后反应3-5h后得到酯化产物；(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张法政，
申请(专利权)人：无锡甜丰食品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32