一种氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，是将高直链玉米淀粉加水制成淀粉乳液，加热进行氧化反应，制得氧化的高直链玉米淀粉；再将氧化的高直链玉米淀粉与明胶混合，进行Schiff碱交联反应，即得。本发明专利技术利用次氯酸钠和双氧水对高直链玉米淀粉进行化学氧化改性，使淀粉链上的羟基变为醛基，氧化后的高直链玉米淀粉不仅具有醛基性质，而且由于氧化程度较低，淀粉颗粒的形态没有遭到破坏，保留了淀粉颗粒的完整性；氧化后的高直链玉米淀粉的热稳定性较原淀粉有所增加，糊化焓降低，透明度提高。与明胶Schiff碱交联反应之后，制作出来的淀粉凝胶黏度增加，热稳定性提高，更适用于食品工业的生产。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法
本专利技术涉及一种氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，属于粮食加工

技术介绍
根据淀粉中直链淀粉的含量，可将玉米淀粉分为糯性玉米淀粉(直链含量＜15％)、普通玉米淀粉(直链含量：20～35％)和高直链玉米淀粉(直链含量＞50％)。目前高直链玉米淀粉的类型可分为V型(高直链50％)、Ⅶ型(高直链70％)、Ⅸ型(高直链90％)三种。高直链玉米淀粉具有成膜性好、强度高等特殊的功能特性，已成为近年来国内外食品科学界研究的热点之一，然而其透明度低和热稳定性低，限制了其进一步应用。因此，需要引入一些特定的化学基团，对高直链玉米淀粉进行改性，以扩大高直链玉米淀粉的应用范围。高直链玉米淀粉氧化后与明胶形成Schiff碱，将在食品工业提供独特功能特性的食用凝胶。目前对淀粉氧化变性的研究多以普通玉米淀粉为主，对高直链玉米淀粉的研究涉及较少，而普通玉米淀粉不具有高直链玉米淀粉特有的凝胶性。此外，现有的以高碘酸钠、高锰酸钾为氧化剂的深度氧化，并不能应用于食品领域。本专利技术通过适度氧化及Schiff碱对高直链玉米淀粉进行改性，并对所得改性高直链玉米淀粉的理化性质进行分析，为食品工业提供新型稳定的食用凝胶。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，该方法得到的改性高直链玉米淀粉颗粒完整，淀粉糊的透明度增加，糊化焓下降，热稳定性提高，更适合加工制作凝胶类产品。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，将高直链玉米淀粉加水制成淀粉乳液，加热至40-60℃，用NaOH溶液调节pH至7-11，进行氧化反应，然后滴加质量分数30％的亚硫酸氢钠溶液，使氧化反应终止，用盐酸溶液调pH至6.8±0.1，冷却后抽滤，水洗，再经干燥、粉碎、过筛后，得到氧化的高直链玉米淀粉；再将氧化的高直链玉米淀粉与明胶混合，进行Schiff碱交联反应，即得。所述淀粉乳液的质量分数为40％；所述NaOH溶液的浓度为1mol/L。所述氧化反应所用的氧化剂为次氯酸钠或双氧水；次氯酸钠(按有效氯计)的用量占淀粉干基质量的0.2％-1％；双氧水的用量占淀粉干基质量的1％-5％；所述氧化时间为3-5h。所述盐酸溶液的浓度为0.5mol/L。所述氧化的高直链玉米淀粉与明胶的质量比为9-21:1。所述Schiff碱交联反应的温度为40-80℃，时间为1-3h，pH为8-10。优选的，当采用次氯酸钠作为氧化剂，次氯酸钠(按有效氯计)的用量占淀粉干基质量的0.43％，氧化反应温度50℃，时间4h，pH8；当采用双氧水作为氧化剂，双氧水的用量占淀粉干基质量的3.98％，氧化反应温度43℃，时间3.5h，pH9。具体的，氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法为：(1)将高直链玉米淀粉加水制成质量分数40％的淀粉乳液；(2)将淀粉乳液置于恒温水浴锅中，搅拌条件下加热至淀粉乳液为40-60℃，用1mol/LNaOH溶液调节pH至7-11，再滴加氧化剂，氧化反应3-5h，滴加质量分数30％的亚硫酸氢钠溶液至反应终止，用0.5mol/L的盐酸溶液调pH至6.8±0.1，冷却后抽滤，蒸馏水水洗，再经干燥、粉碎、过100目筛后，得到氧化的高直链玉米淀粉；(3)将氧化的高直链玉米淀粉加水制备成淀粉乳液；将明胶加水，在70℃水浴溶解，制备成明胶溶液，与淀粉乳液混合，使混合后体系质量浓度在35-40％，搅拌条件下加热至40-80℃，用1mol/L的NaOH溶液调节pH至8-10，进行Schiff碱交联反应1-3h，用0.5mol/L的盐酸溶液调pH至6.8±0.1，再经抽滤、干燥、粉碎、过100目筛后，即得；氧化的高直链玉米淀粉与明胶的质量比为9-21:1。本专利技术的有益效果本专利技术利用次氯酸钠和双氧水对高直链玉米淀粉进行化学氧化改性，使淀粉链上的羟基变为醛基，氧化后的高直链玉米淀粉不仅具有醛基性质，而且由于氧化程度较低，淀粉颗粒的形态没有遭到破坏，保留了淀粉颗粒的完整性；氧化后的高直链玉米淀粉的热稳定性较原淀粉有所增加，糊化焓降低，透明度提高。与明胶Schiff碱交联反应之后，制作出来的淀粉凝胶黏度增加，热稳定性提高，更适用于食品工业的生产。具体表现为以下几个方面：(1)经次氯酸钠和双氧水氧化后的高直链玉米淀粉与原高直链玉米淀粉相比，颗粒平均直径变大，次氯酸钠氧化高直链玉米淀粉和双氧水氧化高直链玉米淀粉的颗粒平均直径无显著差异。(2)高直链玉米淀粉经次氯酸钠和双氧水氧化后，偏光十字现象依然存在，氧化过程没有破坏高直链玉米淀粉的内部结构，氧化只发生在淀粉颗粒表面。(3)经次氯酸钠和双氧水氧化后的高直链玉米淀粉糊的黏度降低。(4)经次氯酸钠和双氧水氧化后的高直链玉米淀粉糊的透光率增加，淀粉糊的透明度提高。(5)经次氯酸钠和双氧水氧化后的高直链玉米淀粉，糊化焓降低，热分解失重降低。(6)经氧化淀粉Schiff碱改性后的高直链玉米淀粉黏度增加，淀粉颗粒聚集现象明显。(7)经氧化淀粉Schiff碱改性后的高直链玉米淀粉热分解温度升高，稳定性增加。本专利技术的氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的处理方法，所用设备简单，加工方便，利于工业化生产。附图说明以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1为高直链玉米淀粉的偏光十字图。图2是经次氯酸钠氧化后高直链玉米淀粉的偏光十字图。图3是经双氧水氧化后高直链玉米淀粉的偏光十字图。图4为高直链玉米淀粉2000倍的扫描电镜图。图5为高直链玉米淀粉15000倍的扫描电镜图。图6是经次氯酸钠氧化后高直链玉米淀粉15000倍的扫描电镜图。图7是经双氧水氧化后高直链玉米淀粉15000倍的扫描电镜图。图8是次氯酸钠氧化淀粉Schiff碱改性后高直链玉米淀粉2000倍的扫描电镜图。图9是双氧水氧化淀粉Schiff碱改性后高直链玉米淀粉2000倍的扫描电镜图。图10为高直链玉米淀粉和氧化后高直链玉米淀粉的黏度对比图。图11为高直链玉米淀粉和氧化后高直链玉米淀粉的透明度对比图。图12为高直链玉米淀粉和氧化后高直链玉米淀粉的DSC扫描曲线。图13为高直链玉米淀粉的TGA曲线。图14为双氧水氧化Schiff碱改性后高直链玉米淀粉的TGA曲线。图15为次氯酸钠氧化Schiff碱改性后高直链玉米淀粉的TGA曲线。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。实施例1一种氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，包括以下步骤：(1)将高直链玉米淀粉加水制成质量分数40％的淀粉乳液；(2)将淀粉乳液置于恒温水浴锅中加热，搅拌条件下加热至淀粉乳液为50℃后，用1mol/LNaOH溶液调节pH至8，再缓慢滴加占淀粉干基质量的0.4％的次氯酸钠(按有效氯计)，氧化反应4h，滴加质量分数30％的亚硫酸氢钠溶液至反应终止，用0.5mol/L的盐酸溶液调pH至6.8±0.1，冷却后抽滤，蒸馏水水洗，再经干燥、粉碎、过100目筛后，得到氧化高直链玉米淀粉，醛基含量为1.071％，羧基含量为0.026％；(3)将氧化的高直链玉米淀粉加水制备成淀粉乳液；将明胶加水，在70℃水浴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，其特征在于，将高直链玉米淀粉加水制成淀粉乳液，加热至40‑60℃，用NaOH溶液调节pH至7‑11，进行氧化反应，然后滴加质量分数30％的亚硫酸氢钠溶液，使氧化反应终止，用盐酸溶液调pH至6.8±0.1，冷却后抽滤，水洗，再经干燥、粉碎、过筛后，得到氧化的高直链玉米淀粉；再将氧化的高直链玉米淀粉与明胶混合，进行Schiff碱交联反应，即得。

【技术特征摘要】
1.一种氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，其特征在于，将高直链玉米淀粉加水制成淀粉乳液，加热至40-60℃，用NaOH溶液调节pH至7-11，进行氧化反应，然后滴加质量分数30％的亚硫酸氢钠溶液，使氧化反应终止，用盐酸溶液调pH至6.8±0.1，冷却后抽滤，水洗，再经干燥、粉碎、过筛后，得到氧化的高直链玉米淀粉；再将氧化的高直链玉米淀粉与明胶混合，进行Schiff碱交联反应，即得。2.根据权利要求1所述的氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，其特征在于，所述淀粉乳液的质量分数为40％；所述NaOH溶液的浓度为1mol/L。3.根据权利要求1所述的氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，其特征在于，所述氧化反应所用的氧化剂为次氯酸钠或双氧水；次氯酸钠(按有效氯计)的用量占淀粉干基质量的0.2％-1％；双氧水的用量占淀粉干基质量的1％-5％；所述氧化时间为3-5h。4.根据权利要求1所述的氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，其特征在于，所述盐酸溶液的浓度为0.5mol/L。5.根据权利要求1所述的氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，其特征在于，所述氧化的高直链玉米淀粉与明胶的质量比为9-21:1。6.根据权利要求1所述的氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，其特征在于，所述Schiff碱交联反应的温度为40-80℃，时间为1-3h，pH为8-10。7.根据权利要求1-6任一项所述的氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，其特征在于，优选的，当采用次氯酸钠作为氧化剂，次氯酸钠(按有效氯计)的用量占淀粉干基质量的0.43％，氧化反应温度50℃，时间4h，pH8；当采用双氧水作为氧化剂，双氧水的用量占淀粉干基质量的3.98％，氧化反应温度43℃，时间3.5h，pH9。8.根据权利要求1-6任一项所述的氧化与Schiff碱改性高直链玉米淀粉的制备方法，其特征在于，具体方法为：(1)将高直链玉米淀粉加水制成质量分数40％的淀粉乳液；(2)将淀粉乳液置于恒温水浴锅中，搅拌条件下加热至淀粉乳液为40-60℃，用1mol/LNaOH溶液调节pH至7-11，再滴加氧化剂，氧化反应3-5h，滴加质量分数30％的亚硫酸氢钠溶液至反应终止，用0.5mol/L的盐酸溶液调pH至6.8±0.1，冷却后抽滤，蒸馏水水洗，再经干燥、粉碎、过100目筛后，得到氧化的高直链玉米淀粉；(3)将氧化的高直链玉米淀粉加水制备成淀粉乳液；将明胶加水，在70℃水浴溶解，制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚伟，吕宁，刘洁，王香丽，王亚丹，王海洋，王阳阳，来睿，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41