專利名稱：顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種變性淀粉，特別涉及一種顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉。
背景技術：
淀粉是一種價廉易得、應用廣泛的可再生原材料。隨著科學技術的進步，原淀粉因 結構和性能的缺陷大大限制其應用范圍，不能滿足工業新技術的要求，變性淀粉越來越受 到人們的重視。多孔淀粉(microporous starch)是用淀粉酶或酸在低于淀粉糊化溫度下部分水 解原淀粉形成的一種多孔性蜂窩狀淀粉。與原淀粉相比，多孔淀粉具有比表面積和比容積 大，吸附和包埋性能強等優點，且生產成本低，安全無毒，可作為功能性物質如藥物、色素、 香料等的吸附載體和包埋劑，廣泛用于醫藥、農業、食品、化妝品等領域。但應用研究發現， 多孔淀粉具有在冷水中溶解度低，分散性差，易發生沉降等缺點，嚴重制約了其商業化應 用。現有的冷水可溶性淀粉主要有預糊化淀粉和顆粒狀冷水可溶性淀粉。但是，預糊 化淀粉完全破壞了原淀粉的顆粒結構，具有光澤度差、對加工條件的可變性小等缺點，復水 后糊的狀態及性質與原淀粉制成的糊差異較大；而顆粒狀冷水可溶性淀粉雖然保持了原淀 粉的顆粒結構，復水后的糊與原淀粉制成的糊性質基本相同，但其顆粒表面不具備多孔結 構，即不具備多孔淀粉的優良特性。因此，開發一種既能保持多孔淀粉的優良特性又在冷水中有著較大溶解度的復合 變性淀粉具有重要意義。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提供一種顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉，既保持了原 淀粉的顆粒結構和多孔淀粉的表面多孔結構，具有較大的比表面積和良好的吸附包埋性 能，又能在溫度為10 40°C的冷水中較快地分散溶解，且制備方法簡單，容易實現工業化生產。為達到上述目的，本發明的顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉，由下述方法制得將多 孔淀粉與乙醇溶液混合形成漿料，再在攪拌條件下加入氫氧化鈉，恒溫攪拌反應；反應完 畢后，將反應液靜置或離心，分離沉淀，用乙醇溶液洗滌，再加入乙醇溶液，用鹽酸乙醇溶液 中和至中性后，過濾，濾餅用乙醇溶液洗滌，干燥，粉碎過篩，即得顆粒狀冷水可溶性多孔淀 粉。進一步，所述方法是將多孔淀粉與體積百分濃度為60% 90%的乙醇溶液按質 量體積比為1 4 10混合形成漿料，再在攪拌條件下加入質量相當于乙醇溶液體積 2. 5% 6%的氫氧化鈉；進一步，所述方法是在溫度30 60°C恒溫攪拌反應10 40分鐘；進一步，所述方法是在反應完畢后，將反應液靜置或離心，分離沉淀，用體積百分濃度為70% 100%的乙醇溶液洗滌1 2次，再加入體積百分濃度為70% 100 %的乙 醇溶液，用鹽酸乙醇溶液中和至中性后，過濾，濾餅用體積百分濃度為70% 100%的乙醇 溶液洗滌2 4次，干燥，粉碎過篩；進一步，所述多孔淀粉為以玉米、木薯、甘薯、馬鈴薯、小麥、大米、豌豆和芋頭中的 任一種或多種混合為原料制得的多孔淀粉或化學改性多孔淀粉。本發明的有益效果在于多孔淀粉的非結晶區被部分水解，相對于原淀粉，其結構 強度降低，顆粒結構崩解性增強，以其為原料制備顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉，既要維持原 淀粉的顆粒結構和多孔淀粉的表面多孔結構，又要提高其冷水溶解性，技術要求較高，與采 用原淀粉制備顆粒狀冷水可溶性淀粉相比，制備條件須更溫和。本發明將多孔淀粉用醇堿 進行處理，處理后淀粉顆粒發生有限溶脹，可在維持表面多孔結構的情況下，使淀粉顆粒的 結晶區轉變為非結晶狀態，從而提高其在冷水中的溶解性。本發明的顆粒狀冷水可溶性多 孔淀粉，既保持了原淀粉的顆粒結構和多孔淀粉的表面多孔結構，具有較大的比表面積和 良好的吸附包埋性能，又能在溫度為10 40°C的冷水中較快地分散溶解，溶解率達到70% 以上，且制備方法簡單，容易實現工業化生產，可用于脂溶性成分的吸附包埋，制備微膠囊 或緩釋劑等，廣泛用于食品、醫藥、化工等領域，應用前景好。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本發明的優選實施例進 行詳細的描述。在本發明中，所述鹽酸乙醇溶液是將濃鹽酸用無水乙醇稀釋制得。實施例1將用復合淀粉酶水解制得的孔洞率為70%的玉米多孔淀粉100g (含水量為13%) 與體積百分濃度為80%的乙醇溶液600mL混合形成漿料，再在溫度45°C、勻速攪拌條件下 分次加入氫氧化鈉粉末24g(注意避免局部堿度過高)，加畢升溫至55°C，恒溫攪拌反應20 分鐘；反應完畢后，將反應液在室溫下靜置3小時，分離沉淀，加入體積百分濃度為80%的 乙醇溶液300mL，再次室溫靜置3小時，分離沉淀，再加入體積百分濃度為80%的乙醇溶液 200mL，用濃度為3mol/L的鹽酸乙醇溶液中和至中性后，過濾，濾餅用體積百分濃度為85% 的乙醇溶液洗滌2次，烘干，粉碎過篩，即得顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉。經電鏡掃描檢測，產品中淀粉顆粒保持率為91%，淀粉孔洞率為64%。產品在溫 度20°C的冷水中溶解率為74%。實施例2將用復合淀粉酶水解制得的孔洞率為85 %的木薯多孔淀粉500g (含水量為13 % ) 與體積百分濃度為90%的乙醇溶液4000mL混合形成漿料，再在溫度35°C、勻速攪拌條 件下分次加入濃度為500g/L的氫氧化鈉溶液(以體積百分濃度為90%的乙醇溶液為溶 劑)240mL (注意避免局部堿度過高)，加畢于35°C恒溫攪拌反應30分鐘；反應完畢后，將 反應液在室溫下以轉速3000r/min離心，分離沉淀，加入體積百分濃度為85%的乙醇溶液 3000mL,再次離心，分離沉淀，再加入體積百分濃度為85%的乙醇溶液2000mL，用濃度為 3mol/L的鹽酸乙醇溶液中和至中性后，過濾，濾餅用無水乙醇洗滌2次，烘干，粉碎過篩，即 得顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉。經檢測，產品中淀粉顆粒保持率為90%，淀粉孔洞率為74%，在溫度15°C的冷水中溶解率為70%。實施例3將先用三偏磷酸鈉交聯再用復合淀粉酶水解制得的孔洞率為75%的甘薯多孔淀 粉200g (含水量為12% )與體積百分濃度為70%的乙醇溶液2000mL混合形成漿料，再在 溫度45°C、勻速攪拌條件下分次加入濃度為600g/L的氫氧化鈉溶液(以體積百分濃度為 70 %的乙醇溶液為溶劑)200mL (注意避免局部堿度過高)，加畢升溫至60°C，恒溫攪拌反應 20分鐘；反應完畢后，將反應液在室溫下以轉速3000r/min離心，分離沉淀，加入體積百分 濃度為80%的乙醇溶液1500mL，再次離心，分離沉淀，再加入體積百分濃度為80%的乙醇 溶液lOOOmL，用濃度為5mol/L的鹽酸乙醇溶液中和至中性后，過濾，濾餅用體積百分濃度 為85%的乙醇溶液洗滌2次，烘干，粉碎過篩，即得顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉。經檢測，產品中淀粉顆粒保持率為95%，淀粉孔洞率為70%，在溫度30°C的冷水 中溶解率為80%。實施例4將用鹽酸水解制得的孔洞率為80%的馬鈴薯多孔淀粉100g(含水量為14% ) 與體積百分濃度為60%的乙醇溶液400mL混合形成漿料，再在溫度30°C、勻速攪拌條件 下分次加入濃度為500g/L的氫氧化鈉溶液(以體積百分濃度為60%的乙醇溶液為溶 劑)40mL(注意避免局部堿度過高)，加畢于30°C恒溫攪拌反應40分鐘；反應完畢后，將 反應液在室溫下以轉速3000r/min離心，分離沉淀，加入體積百分濃度為80%的乙醇溶 液200mL，再次離心，分離沉淀，再加入體積百分濃度為80%的乙醇溶液150mL，用濃度為 4mol/L的鹽酸乙醇溶液中和至中性后，過濾，濾餅用體積百分濃度為90%的乙醇溶液洗滌 2次，烘干，粉碎過篩，即得顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉。經檢測，產品中淀粉顆粒保持率為85%，淀粉孔洞率為73%，在溫度40°C的冷水 中溶解率為86%。實施例5將用復合淀粉酶水解制得的孔洞率為85%的豌豆多孔淀粉500g(含水量為12%) 與體積百分濃度為80%的乙醇溶液3000mL混合形成漿料，再在溫度30°C、勻速攪拌條件 下分次加入氫氧化鈉粉末90g(注意避免局部堿度過高)，加畢升溫至50°C，恒溫攪拌反應 40分鐘；反應完畢后，將反應液在室溫下以轉速4000r/min離心，分離沉淀，加入體積百分 濃度為90%的乙醇溶液2000mL，再次離心，分離沉淀，再加入體積百分濃度為90%的乙醇 溶液1500mL，用濃度為3mol/L的鹽酸乙醇溶液中和至中性后，過濾，濾餅用無水乙醇洗滌2 次，烘干，粉碎過篩，即得顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉。經檢測，產品中淀粉顆粒保持率為90%，淀粉孔洞率為74%，在溫度30°C的冷水 中溶解率為76%。由上述實施例可知，在本發明方法中，可直接加入氫氧化鈉粉末，也可將氫氧化鈉 先用適量體積百分濃度為60% 90%的乙醇溶液溶解后再加入，以避免局部堿度過高。本發明方法適用于各種多孔淀粉，如以玉米、木薯、甘薯、馬鈴薯、小麥、大米、豌豆 和芋頭中的任一種或多種混合為原料制得的多孔淀粉或化學改性多孔淀粉。由于以不同淀 粉原料制得的多孔淀粉的結構強度不同，因此，采用本發明方法以不同多孔淀粉原料制備 顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉時，最佳條件也可能不同。本領域技術人員可根據所使用的多孔淀粉原料的性質，參照上述實施例對方法中的反應條件和后處理條件等進行適當優化， 以獲得最佳條件。 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過參 照本發明的優選實施例已經對本發明進行了描述，但本領域的普通技術人員應當理解，可 以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本發明 的精神和范圍。
權利要求
顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉，其特征在于由下述方法制得將多孔淀粉與乙醇溶液混合形成漿料，再在攪拌條件下加入氫氧化鈉，恒溫攪拌反應；反應完畢后，將反應液靜置或離心，分離沉淀，用乙醇溶液洗滌，再加入乙醇溶液，用鹽酸乙醇溶液中和至中性后，過濾，濾餅用乙醇溶液洗滌，干燥，粉碎過篩，即得顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉。
2.根據權利要求1所述的顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉，其特征在于所述方法是將多 孔淀粉與體積百分濃度為60% 90%的乙醇溶液按質量體積比為1 4 10混合形成漿 料，再在攪拌條件下加入質量相當于乙醇溶液體積2. 5% 6%的氫氧化鈉。
3.根據權利要求2所述的顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉，其特征在于所述方法是在溫 度30 60°C恒溫攪拌反應10 40分鐘。
4.根據權利要求3所述的顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉，其特征在于所述方法是在反 應完畢后，將反應液靜置或離心，分離沉淀，用體積百分濃度為70% 100%的乙醇溶液洗 滌1 2次，再加入體積百分濃度為70% 100%的乙醇溶液，用鹽酸乙醇溶液中和至中性 后，過濾，濾餅用體積百分濃度為70% 100%的乙醇溶液洗滌2 4次，干燥，粉碎過篩。
5.根據權利要求1至4任一權利要求所述的顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉，其特征在于 所述多孔淀粉為以玉米、木薯、甘薯、馬鈴薯、小麥、大米、豌豆和芋頭中的任一種或多種混 合為原料制得的多孔淀粉或化學改性多孔淀粉。
全文摘要
本發明公開了一種顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉，由下述方法制得將多孔淀粉與乙醇溶液混合形成漿料，再在攪拌條件下加入氫氧化鈉，恒溫攪拌反應；反應完畢后，將反應液靜置或離心，分離沉淀，用乙醇溶液洗滌，再加入乙醇溶液，用鹽酸乙醇溶液中和至中性后，過濾，濾餅用乙醇溶液洗滌，干燥，粉碎過篩，即得顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉；本發明的顆粒狀冷水可溶性多孔淀粉既保持了原淀粉的顆粒結構和多孔淀粉的表面多孔結構，具有較大的比表面積和良好的吸附包埋性能，又能在冷水中較快地分散溶解，溶解率達到70％以上，且制備方法簡單，容易實現工業化生產。
文檔編號C08L3/04GK101824165SQ201010162279
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月4日 優先權日2010年5月4日
發明者劉雄, 闞建全 申請人:西南大學