一种改性淀粉多糖衍生物的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及淀粉加工领域，本发明专利技术公开了一种改性淀粉多糖衍生物的制备方法及其应用，该方法包括：（A）将淀粉、水和抗胶凝剂配制成淀粉浆液，碱活化进行混合酶改性；（B）在碱性条件下升温，先后加入环氧丙烷、氧化剂进行羟丙基醚化、氧化反应；（C）添加辛烯基琥珀酸酐与三偏磷酸钠进行酯化、交联反应，得到粗浆；（D）调节粗浆为酸性，加入不饱和脂肪酸油脂物，干燥后密闭存放，制得改性淀粉多糖衍生物。本发明专利技术制得的改性淀粉多糖衍生物具有粉体外观色泽洁白、低蛋白、低脂肪、冷热糊液高浓低粘、粘结性能优异等特点，可替代传统增稠剂用于食品加工领域，同时还可改善和提高食品质构性能和口感。同时还可改善和提高食品质构性能和口感。

【技术实现步骤摘要】
一种改性淀粉多糖衍生物的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及淀粉加工领域，尤其涉及一种改性淀粉多糖衍生物的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]多糖由多个单糖分子缩合、失水而成，是一类分子结构复杂且庞大的糖类物质。通常认为，凡符合高分子化合物概念的碳水化合物及其衍生产物均可以被称为多糖。多糖在自然界分布极广，有的是构成动植物细胞壁的组成成分，如肽聚糖和纤维素，有的是作为动植物储藏的养分，如糖原和淀粉，有的具有特殊的生物活性，像人体中的肺炎球菌细胞壁中的多糖有抗原作用。多糖的结构单位是单糖，多糖相对分子量从几万到几千万。结构单位之间以苷键相连接，常见的键有α
‑
1，4
‑
、β
‑
1，4
‑
和α
‑
1，6
‑
的糖苷键。结构单位可以连成直链，也可以形成支链，直链一般以α
‑
1，4
‑
苷键(如淀粉)和β
‑
1，4
‑
苷键(如纤维素)连成，支链的连接点常是α
‑
1，6
‑
糖苷键进行链接。多糖类衍生物中应用开发最广的一种衍生物是淀粉多糖类衍生物，在十九世纪中叶开始发展，至今已有150年的发展历史，在近30年中，淀粉多糖类衍生物的研究、生产和应用进入大力发展阶段，产品的种类不断增加和得到极大丰富，其中有一类多糖衍生物，通过在淀粉改性过程中，在低分子量葡萄糖单元基团中进一步引入羟丙基醚化改性手段，得到的一种低聚合物的羟丙基淀粉多糖衍生物，就是其中性能和应用极为广泛的一支，产品属于一种多糖类化学改性衍生物，由于具有聚合度可调范围宽，糊化温度低，糊液透明度高，粘度低，凝沉性弱，稳定性高，除了在工业中用于陶瓷粉体材料粘合、造纸施胶、胶粘剂外，还可在医用胶囊、饮料、乳品、面制品改良、奶糖、咀嚼片、酱油、起鳞炸鸡粉、膨化食品等包裹披膜等行业得到广泛应用，应用中主要可以起增稠剂作用，亦可改善产品质构和口感，传统的增稠采用明胶、琼脂、卡拉胶、瓜尔胶、甲基纤维素等作为增稠剂，成本较高，不利于批量性生产，因此提供一种可替代上述增稠剂类的一种改性淀粉多糖衍生物的生产制备产品势在必行。
[0003]东莞东美食品的罗明昌等在专利CN109400726 A中公开了一种用于药用胶囊的氧化羟丙基淀粉的制备方法，其中主要方法包括将木薯淀粉依次经过打浆、羟丙基醚化、次氯酸钠氧化、酸中和得到产品，具有安全、环保、透明度高等特点并应用于药用胶囊内的添加。临泉县金禾面粉的王东杰等在专利CN108003248 A中公开了一种氧化羟丙基淀粉的制备工艺，其制备工艺主要包括配制淀粉乳、羟丙基醚化反应、氧化反应、中和离心洗涤干燥粉碎，得到一种含量高、冻融稳定性好、透明、耐酸耐盐、羧基含量高的淀粉产品。南通宏慈药业的陆誉升等在专利CN106543292 A中公开了一种氧化羟丙基淀粉的制作工艺，其将双氧水与羟丙基淀粉进行混合，加热升温到50℃保温后再烘干，最后经过粉碎、包装，得到一种污染小、生产成本低的氧化羟丙基淀粉产品。苏州优尔食品的陈建在专利CN102715593 A中公开了一种香蒜花生的生产方法，其公开了利用到一种性能极好的氧化羟丙基淀粉来生产制作味道独特的香蒜花生的工艺。
[0004]综上，上述现有技术中，介绍了多种羟丙基氧化改性淀粉多糖衍生物的制备工艺，
然而，上述专利中，并未涉及到利用酶预处理和在利用氧化羟丙基淀粉基础上继续进行更深度的交联酯化、乳化等手段加以改性处理，以得到一种应用更为广泛的食品添加材料。正常的利用氧化、羟丙基手段对淀粉进行改性的方式来得到一种改性淀粉的方式已被大家所熟知，然而在此基础上做出的再处理，将大大改善产品品质和性能，扩大应用范围。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种改性淀粉多糖衍生物的制备方法及其应用。本专利技术以淀粉为原料，经一系列化学反应处理(碱活化、酶处理、羟丙基醚化、氧化、酯化、交联等多分子修饰)制得的改性淀粉多糖衍生物，具有粉体外观色泽洁白、低蛋白、低脂肪、冷热糊液高浓低粘、粘结性能优异等特点，可替代传统增稠剂用于食品加工领域，同时还可改善和提高食品质构性能和口感。
[0006]本专利技术的具体技术方案为：第一方面，本专利技术提供了一种改性淀粉多糖衍生物的制备方法，包括以下步骤：(A)将淀粉、水和抗胶凝剂混合配制成淀粉浆液，然后用碱调节浆液pH为7.5
‑
10.5，加入混合酶，进行反应，得到酶改性淀粉浆液。
[0007]在步骤A)中，将淀粉浆液的pH调整为碱性，可活化淀粉颗粒的无定型结晶区，为后续混合酶的改性处理提供良好条件以得到具有更低蛋白质和脂肪含量的酶改性淀粉。本专利技术酶改性手段采用蛋白酶、脂肪酶，其中，蛋白酶可有效催化水解蛋白质底物，产生低分子的多肽和氨基酸水解可溶物，从而得到蛋白质更低、风味更为独特的食品添加剂材料。脂肪酶具有甘油三脂酶和磷脂酶的双重活力，催化底物含有的甘油三脂水解，生成游离脂肪酸、甘油和甘油单脂或二脂，可为后期氧化、羟丙基醚化、交联酯化提供更佳的分子修饰状态，同时也会产生类似于乳化剂作用的产物，在反应体系中达到类似乳化的效果，更直观的体现为：(1)通过蛋白酶处理利于降低淀粉改性中的蛋白质含量，得到白度、透明度更高、蛋白质更低并风味更为独特的食品添加剂材料从而带来产品更高白度和糊液透明性能，同时，避免产品在具体应用(食品加工)中可能出现的美拉德显色反应而带来色泽加深等问题出现。
[0008](2)通过脂肪酶处理利于提供更佳的分子修饰状态，利于反应更深入进行，得到一种类似于具有特定乳化剂作用的产物，在反应体系中达到类似乳化的效果。
[0009](3)通过上述混合酶处理，还利于提高后续醚化、氧化、交联酯化等反应的效率，最终可制得具有更高糊体稳定性产品。
[0010](B)用碱调节步骤(A)所得酶改性淀粉浆液的pH为9.5
‑
11.5并升温，加入环氧丙烷进行羟丙基醚化反应，然后加入氧化剂，进行氧化降解反应控制分子量，反应过程中控制产物峰值粘度在200
‑
400BU。
[0011]在步骤B)中，先后对酶改性淀粉进行醚化、氧化反应，从而得到合适醚化度和粘度的改性淀粉多糖衍生物。具体地：(1)醚化反应：利用淀粉与环氧丙烷在碱性条件下进行亲核取代醚化反应，醚化反应主要发生在淀粉脱水葡萄糖单元上C
‑
2和C
‑
6的羟基上，尤其以C
‑
2为反应主体进行环氧丙烷开环取代，葡萄糖单元的羟基与醚化剂反应形成醚键，从而减弱或降低淀粉颗粒结构
的内部氢键的结合强度，使得淀粉分子更加易于膨胀和糊化，提高糊体透明度、耐热稳定性、抗冻融性。且由于醚化反应为非离子型基团的反应，受电解质和水硬度影响较小，所以本专利技术产品能够在较宽的pH值范围稳定使用，已经发生取代的醚键基团基本不会受到环境改变而导致脱落病带来稳定性及性能下降等风险。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性淀粉多糖衍生物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（A）将淀粉、水和抗胶凝剂混合配制成淀粉浆液，然后用碱调节浆液pH为7.5
‑
10.5，加入混合酶，进行反应，得到酶改性淀粉浆液；（B）用碱调节步骤（A）所得酶改性淀粉浆液的pH为9.5
‑
11.5并升温，加入环氧丙烷进行羟丙基醚化反应，然后加入氧化剂，进行氧化降解反应控制分子量，反应过程中控制产物峰值粘度在200
‑
400BU；（C）向步骤（B）所得反应产物中添加淀粉0.003
‑
0.12wt%的辛烯基琥珀酸酐与0.05
‑
0.15wt%的三偏磷酸钠进行酯化、交联反应，得到粗浆；（D）用酸调节步骤（C）所得粗浆的pH为4.5
‑
5.5，加入淀粉0.005
‑
0.018wt%的不饱和脂肪酸油脂物，干燥后密闭存放，制得改性淀粉多糖衍生物。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（A）中：所述淀粉为芭蕉芋淀粉、木薯淀粉、西米淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉和高支链糯玉米淀粉中的一种或两种；淀粉浆液中淀粉的含量为35
‑
45wt%。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（A）中：所述淀粉为芭蕉芋淀粉、木薯淀粉、西米淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉和高支链糯玉米淀粉中的两种，质量比为0.8
‑
1.2:1。4.如权利要求1
‑
3之一所述的制备方法，其特征在于：步骤（A）中：所述胶凝剂为氯化钠、硫酸钠和柠檬酸钾中一种或多种，用量为淀粉的5.0
‑
12.0wt%。5.如权利要求1
‑
3之一所述的制备方法，其特征在于：步骤（A）中：所述混合酶...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚臻，郑丽萍，姚献平，杨勇，
申请(专利权)人：杭州纸友科技有限公司，
类型：发明
国别省市：