專利名稱：一種在冷水中制備低糊化溫度淀粉的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種變性淀粉及其制備方法。主要作為食品添加劑、造紙涂布及紡織 添加的變性淀粉的制備方法。
背景技術：
隨著食品、造紙、紡織及日用工業的發展，我國從上個世紀80年代開始實現變性 淀粉的工業化生產，變性淀粉產品有氧化淀粉、酸解淀粉、醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉、交聯 淀粉、羧甲基淀粉、羥丙基淀粉、陽離子淀粉、預糊化淀粉等，在生產應用過程中，擁有較低 糊化溫度的變性淀粉在同等條件下糊化時，比糊化溫度高的的變性淀粉吸收更少的熱量就 可以達到糊化狀態，因此在應用過程中就可以達到節能降耗的目的，在應用時具有比較高 的優勢。擁有較低糊化溫度的淀粉有磷酸酯淀粉、羧甲基淀粉、羥丙基淀粉、陽離子淀粉、預 糊化淀粉等，雖然這些變性淀粉品種有一些能夠有比較低的糊化溫度，但要么要求在干法 中高溫進行反應，要么在濕法中較高溫度進行反應。在一些行業生產某些產品時，具有高糊 化溫度的變性淀粉產品無法完全滿足要求，例如在方便面中用變性淀粉要求具有較低的糊 化溫度，在方便面油炸或熱風干燥時優先于面粉糊化而形成空洞，在食用時復水快；造紙涂 布中使用低糊化溫度可以加速淀粉糊化，降低能耗。低糊化變性淀粉，是指在同一淀粉分子中同時接上兩種或兩種以上酯化基團的淀 粉，利用酯化基團親水強的特點，同時與淀粉的協同作用，從而達到降低變性淀粉糊化溫度 的目的。目的是降低變性淀粉的糊化溫度，使其在實際應用中使用能耗更低。避免了淀粉在 應用過程中由于淀粉糊化溫度，會產生淀粉中心部分受熱不均或者溫度達不到而產生糊化 不完全和夾生的現象，同時由于是采用全濕法生產，它容易與其它變性方法相結合，如與酯 化交聯反應相結合所得到的酯化交聯變性淀粉，可以應用在肉制品中，如火腿腸、肉丸等 產品中。與氧化反應相結合所得到的酯化氧化變性淀粉可應用在造紙涂布和紡織漿料中。關于以淀粉為原料，在冷水中通過酯化變性反應制備低糊化溫度淀粉的研究，在 國內公開文獻中已有一些報道，但主要是一些單一酯化變性或者是酯化變性結合其它類型 變性的研究。如通過檢索數據庫、期刊和網站，查到一些與本課題較相關的文獻，現摘錄以 下5處1、名稱有機酯化淀粉的生產方法專利號CN200610011783. 9專利權人李國 桐；藺保華；李家星法律狀態授權摘要本發明涉及“有機酯化淀粉的生產方法”，其特 征在于淀粉漿用交聯劑預交聯后酯化，再加堿調至中性，洗滌，脫水干燥；所述交聯劑由葡 萄糖內酯與一氯乙酸組成，所述葡萄糖內酯與一氯乙酸的重量比為3 7。和傳統加工變 性淀粉工藝相比，控制簡單，成本降低，同時酯化淀粉的糊化溫度降了 10°C左右，可達到 48 0C -52°C，布氏粘度由2400-3300BU上升高達5000-7000BU，該兩項最重要指標糊化溫度 與粘度在國內均屬首位，達到國際先進水平，創造了奇跡，可使應用范圍更廣，經濟效益更 為顯著。部分說明書酯化劑醋酸酐。實施例1 將市售馬鈴薯淀粉加水至比重為18波 美度，常溫、攪拌下加入交聯劑，約1小時后淀粉漿均勻粘稠，加入醋酸酐酯化，攪拌約1小時，用泵打入配制好的堿液調PH至中性，旋液洗滌，除去淀粉液中的鹽份，脫水干燥，成品 包裝。2、名稱乙酰化二淀粉己二酸酯的制備方法申請號=200610016655. 3法律狀態 視為撤回公告日2009. 10.07申請人四平帝達變性淀粉有限公司摘要本發明涉及一 種乙酰化二淀粉己二酸酯的制備方法，該乙酰化二淀粉己二酸酯是在水介質中以淀粉、醋 酸酐、鹽酸、氫氧化鈉、己二酸為原料，經配制化學品、調漿、酯化、中和、洗滌、干燥、篩分、 包裝八個工藝步驟制備而成的，其成品為白色粉末狀顆粒、DS為0. 01-0. 07、6%糊液E點 粘度500-3000BU，本發明產品與國內其它同類產品比較具有高粘度、糊液透明度好、取代 度高、耐剪切、耐高溫、制成食品后具有保水能力強、吸水性好、膨化度高等優點，適合在 醬料及休閑食品中應用，作為增稠穩定劑，并可大大降低生產成本。具體工藝步驟如下 (1)、配制化學品將醋酸酐與占其質量百分比0. 5-5%的己二酸混合，在40-70°C水浴條 件下，將已二酸全部溶解，然后冷卻至室溫條件下備用；(2)、調漿在反應釜內將淀粉加水 調制成20-23Be的淀粉漿液，攪拌均勻；(3)、酯化不斷攪拌下向淀粉漿液中加質量濃度 為3. 0-4. 0 %的氫氧化鈉溶液，調PH值8. 0-11. 0，加入占淀粉重量1. 0-7. 0 %的配制好的 化學品，保持溫度在10-35°C范圍內進行酯化反應，在酯化反應過程中不斷補入質量濃度 為3. 0-4. 0%的氫氧化鈉的溶液，維持PH值7. 0-10. 5，當配制好的化學品加完后繼續反 應1小時；(4)、中和在上述酯化反應結束后，以質量濃度為8-10%的鹽酸溶液調節PH值 3. 0-7. 0 ； (5)、洗滌采用旋流洗滌器進行洗滌；(6)、干燥先用刮刀離心機進行脫水至水 分<45%，然后采用氣流干燥至水分< 15% ； (7)、篩分過80-100目篩；(8)、包裝采用 20-25KG/袋形式包裝，最終成為成品。3.名稱預糊化辛烯基琥珀酸酯淀粉及其制備方法申請號200510017005.6，公 告日2008.09. 10申請人四平帝達變性淀粉有限公司摘要本發明公開了一種預糊化辛 烯基琥珀酸酯淀粉及其制備方法，該預糊化辛烯基琥珀酸酯淀粉是在水介質中，以蠟質淀 粉、辛烯基琥珀酸酐、鹽酸、氫氧化鈉為原料，經調漿、酯化、中和、洗滌、干燥、篩分、調漿、預 糊化、粉碎、篩分、包裝十一個工藝步驟制備而成的，本發明產品與目前市場上的同類產品 相比具有高粘度、冷水溶解性好等優點，適合在食品、香料等制造業的膏狀香精和醬料包中 的應用，其集增稠與乳化效果于一體的特點使其中應用過程中更簡便，同時也降低了生產 成本。其制備工藝的部分步驟如下(1)、調漿在反應釜內將蠟質淀粉加水調制成20-23Be 的淀粉漿液，攪拌均勻；(2)、酯化在不斷攪拌下向淀粉漿液內加入質量濃度為3-4. 0%的 氫氧化鈉溶液，調PH值7. 0-10. 5，加入占蠟質淀粉重量1. 0-4. 5%辛烯基琥珀酸酐，保持溫 度在25-40°C范圍內進行酯化反應，其反應溫度在30-35°C較好，在酯化反應過程中不斷補 入質量濃度為3. 0-4. 0%的氫氧化鈉的溶液，維持PH值7. 0-10. 5，其中PH = 7. 5-9. 5較好， 當P H值不再下降后繼續反應1小時。4.題名響應面法優化琥珀酸淀粉酯制備條件的研究作者陸楊鄔應龍曾珍機構四川農業大學信息與工程技術學院刊名食品與發酵工業.2007，33 (5).-54-59文 摘采用水相體系法制取琥珀酸馬鈴薯淀粉酯，通過響應面組合設計分析了酯化溫度、反應 時間、琥珀酸添加量、反應PH值對取代度的影響。試驗結果表明琥珀酸添加量對取代度的 影響最大，而上述四因素存在一定的交互作用。通過快速粘度分析儀(RVA)進行粘度測定， 發現酯化后淀粉的糊化溫度較原淀粉低，熱漿粘度和最終粘度都有明顯的提高。通過回歸分析，建立了琥珀酸淀粉酯的制備工藝模型，通過工藝模型求出最佳工藝為時間3. Ilh, 溫度20. 540C，pH值8. 1，酸酐添加量4%，得到DS為0. 0370084的琥珀酸淀粉酯。糊化溫 度 59-67 0C ο5.題名低取代度淀粉丁二酸酯的制備作者唐洪波張欣萌馬冰潔機構沈陽 工業大學理學院刊名糧食與飼料工業.2007 (2). -22-2文摘以玉米淀粉為原料，丁二 酸酐為酯化劑。以水為媒介，氫氧化鈉為催化劑對低取代度淀粉丁二酸酯的制備工藝進行 了研究。考察了丁二酸酐用量、反應時間、反應溫度、反應PH值對低取代度淀粉丁二酸酯取 代度的影響。實驗結果表明，丁二酸酐用量增大，淀粉丁二酸酯取代度隨之增加；反應時間、 反應溫度和反應PH值對淀粉丁二酸酯取代度的影響曲線呈拋物線形狀。存在較佳值，較佳 工藝條件為反應時間50min、反應溫度30°C、反應pH值9.0 ；玉米淀粉經酯化后，其糊化溫 度降低，糊液透明度提高，糊液黏度增大。采用酸堿滴定法測定淀粉丁二酸酯的取代度。以 水為媒介，制備低取代度淀粉丁二酸酯方法可行。糊化溫度64. 6°C。從公開文獻中我們可以了解到，目前酯化淀粉還有一些研究，但都是在單一的酯 化或者酯化反應與其它反應類型相結合。在冷水介質中制備雙酯化淀粉的工藝還沒見有研 究，未見有采用“酯化-酯化”雙酯化工藝路線，在20-30°C冷水中成功制備糊化溫度低于 50°C的變性淀粉的報道。
發明內容
本發明的目的是提供一種采用在冷水中20-30°C全濕法中制備，通過雙酯化變 性方法降低淀粉的糊化溫度，從而賦予變性淀粉具有低糊化溫度的性質，適用在食品的方 便面生產、造紙涂布及紡織漿料等行業。本發明采取的技術方案是以淀粉漿為起始原料，20-30°C冷水中制備，采用“酯化-酯化”濕法雙酯化變性工 藝生產，從而得到較低糊化溫度的淀粉產品。利用雙酯化基團都有強親水性的特性，使變 性淀粉更容易與水相結合，從而在較低的糊化溫度下使淀粉容易糊化，同時還提高變性淀 粉的保水性、吸水性、透明性、成膜性等性質，而且雙酯化還可以與交聯、氧化反應相結合提 高變性淀粉產品粘結性、彈性和稠度。同時若采用木薯淀粉，木薯淀粉支鏈含量高且價格低 廉，具有較好的透明度、保水性、成膜性、粘彈性等，是很好的食品、造紙及紡織用淀粉的基 礎原料。技術參數為糊化溫度彡50°C，酯化取代度0. 01-0. IDS。制備方法是用原淀粉與水調漿，并調節原淀粉漿的溫度到20-30°C，在原淀粉漿中加鹽和抑制 劑，攪拌20-30分鐘，再加催化劑調漿液pH值9-10，加入酯化劑a，同時加稀堿調節漿液pH 值9-10反應30-40分鐘，待反應的pH值不再變化時，加入酯化劑b，同時加稀堿調節漿液 PH值8. 0-9. 5，反應30-50分鐘，用酸調節漿液pH值6. 0-7. 0,再經清水稀釋、旋流器洗滌、
干燥，得成品。以上所述的原淀粉采用木薯淀粉或玉米淀粉，調成的漿液濃度為35-40%。以上所述的抑制劑采用硫酸鈉或檸檬酸鈉，加入量為絕干淀粉的1_2%。以上所述的鹽采用氯化鈉，加入量為絕干淀粉的3_6%。
以上所述的稀堿采用氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，濃度為3_5%。
以上所述的酸采用鹽酸或硫酸水溶液。以上所述的酯化劑a采用丁二酸或水楊酸，加入量為絕干淀粉的1. 5-3. 0%。以上所述的酯化劑b采用醋酸酐或丁二酸酐，加入量為絕干淀粉的1. 5-2. 5%。所述的糊化溫度采用Brabender V-E型粘度計測定，淀粉濃度6 %。本發明彌補了復合變性淀粉產品在某一方面的不足，如醚化淀粉成膜性好、粘度 低，交聯淀粉增稠性好、成膜性差、糊化溫度高，酯化淀粉粘彈性好、但對淀粉選擇性高且糊 化溫度已不能完全滿足要求，膠體物質具有高粘度、低糊化溫度、較好成膜性等特點，但成 本較高。本發明通過復配膠體物質使變性淀粉的優勢得以發揮并互補不足，達到了協同增 效的作用。本發明的優點(1)、無需加熱在冷水中可制備，降低能耗，對生產設備無特殊要求。(2)、采用全濕法化學變性工藝技術，生產周期短，能耗低，操作簡便，產品穩定性
尚ο(3)、通過雙酯化變性，淀粉的糊化溫度下降明顯，使變性淀粉在應用過程中加速 糊化，提高變性淀粉的性能，且同時具有較高粘結力、較好成膜性、較好粘彈性等優良性質。本發明利用多元化的復合變性及膠體物質復配，使已變性淀粉產品產生新的加工 適性，應用于食品特別是方便面生產，使方便面具有降低油耗、提高復水時間、增加彈性、增 加耐煮泡性、不渾湯等較好優點。同時還應用于造紙涂布和紡織行業中，能明顯降低生產能
^^ ο本發明生產方法簡單，適用于具有變性淀粉生產條件的企業，采用全濕法工藝路 線進行生產，對生產設備無特殊要求。
具體實施例方式實施例1在反應罐中，木薯淀粉漿深度為1000mm，漿液濃度為35_40%，含淀粉量為15噸。 調節淀粉漿的溫度到25°C，在木薯淀粉漿中加入150kg硫酸鈉和450kg氯化鈉，攪拌20分 鐘，加3%氫氧化鈉水溶液調漿液pH值9-10，活化反應20分鐘，控制漿液溫度25°C -30°C， 加入450kg水楊酸，3 %氫氧化鈉水溶液調漿液保持pH值9-10，反應30-40分鐘，待pH值不 再變化時，降低溫度20-25°C，調節pH值8. 0-9. 5，緩慢加入225kg 丁二酸酐，同時加入3% 氫氧化鈉水溶液調漿液保持PH值8. 0-9. 5，過程保持淀粉漿的溫度20-25°C，待pH值不再 變化時，反應30-50分鐘，用鹽酸水溶液中和漿液pH值6. 0-7. 0，再經洗滌、離心、烘干等工 序得成品。實施例2玉米淀粉漿，深度為1000mm，漿液濃度為35_40%，含淀粉量為15噸。調節淀粉漿 的溫度到25°C，在玉米淀粉漿中加入300kg硫酸鈉和450kg氯化鈉，攪拌20分鐘，加4%氫 氧化鈉水溶液調漿液PH值9-10，活化反應20分鐘，控制漿液溫度25°C -30°C，加入225kg 水楊酸，加4%氫氧化鈉水溶液調漿液保持pH值9-10，反應30-40分鐘，待pH值不再變化 時，降低溫度20-25°C，調節pH值8. 0-9. 5，緩慢加入375kg 丁二酸酐，同時加入加4%氫氧化鈉水溶液調漿液保持PH值8. 5-9. 3，過程保持淀粉漿的溫度20-25°C，待pH值不再變化 時，反應30-50分鐘，用硫酸水溶液中和漿液pH值6. 0-7. 0，再經洗滌、離心、烘干等工序得 成品。實施例3木薯淀粉漿，深度為950mm，漿液濃度為35_40%，含淀粉量為15噸。調節淀粉漿 的溫度到25°C，在木薯淀粉漿中加入300kg硫酸鈉和600kg氯化鈉，攪拌20分鐘，加5%氫 氧化鈉水溶液調漿液PH值9-10，活化反應20分鐘，控制漿液溫度25°C -30°C，加入450kg 丁二酸，5%氫氧化鈉水溶液調漿液保持pH值9-10，反應30-40分鐘，待pH值不再變化時， 降低溫度20-25°C，調節pH值8. 0-9. 5，緩慢加入225kg醋酸酐，同時加入5%氫氧化鈉水 溶液調漿液保持PH值8. 0-9. 5，過程保持淀粉漿的溫度20-25°C，待pH值不再變化時，反應 30-50分鐘，用鹽酸水溶液中和漿液pH值6. 0-7. 0，再經洗滌、離心、烘干等工序得成品。實施例4玉米淀粉漿，深度為950mm，漿液濃度為35_40%，含淀粉量為15噸。調節淀粉漿 的溫度到25°C，在玉米淀粉漿中加入150kg硫酸鈉和450kg氯化鈉，攪拌20分鐘，加3%碳 酸鈉水溶液調漿液PH值9-10，活化反應20分鐘，控制漿液溫度25°C -30°C，加入225kg 丁 二酸，3%碳酸鈉水溶液調漿液保持pH值9-10，反應30-40分鐘，待pH值不再變化時，降低 溫度20-25°C，調節pH值8. 0-9. 5，緩慢加入375kg醋酸酐，同時加入3%碳酸鈉水溶液調漿 液保持PH值8. 0-9. 5，過程保持淀粉漿的溫度20-25°C，待pH值不再變化時，反應30-50分 鐘，用硫酸水溶液中和漿液PH值6. 0-7. 0，再經洗滌、離心、烘干等工序得成品。實施例5木薯淀粉漿，深度為1000mm，漿液濃度為35_40%，含淀粉量為15噸。調節淀粉漿 的溫度到25°C，在木薯淀粉漿中加入300kg檸檬酸鈉和500kg氯化鈉，攪拌20分鐘，加4% 碳酸鈉水溶液調漿液PH值9-10，活化反應20分鐘，控制漿液溫度25°C -30°C，加入450kg 水楊酸，用4%碳酸鈉水溶液調漿液保持pH值9-10，反應30-40分鐘，待pH值不再變化時， 降低溫度20-25°C，調節pH值8. 0-9. 5，緩慢加入225kg醋酸酐，同時加入4%碳酸鈉水溶 液調漿液保持PH值8. 0-9. 5，過程保持淀粉漿的溫度20-25°C，待pH值不再變化時，反應 30-50分鐘，用硫酸水溶液中和漿液pH值6. 0-7. 0，再經洗滌、離心、烘干等工序得成品。實施例6玉米淀粉漿，深度為950mm，漿液濃度為35_40%，含淀粉量為15噸。調節淀粉漿的 溫度到25°C，在玉米淀粉漿中加入150kg檸檬酸鈉和450kg氯化鈉，攪拌20分鐘，加5%碳 酸鈉水溶液調漿液PH值9-10，活化反應20分鐘，控制漿液溫度25°C -30°C，加入350kg水 楊酸，用5%碳酸鈉水溶液調漿液保持pH值9-10，反應30-40分鐘，待pH值不再變化時，降 低溫度20-25°C，調節pH值8. 0-9. 5，緩慢加入375kg醋酸酐，同時加入5%碳酸鈉水溶液調 漿液保持PH值8. 0-9. 5，過程保持淀粉漿的溫度20-25°C，待pH值不再變化時，反應30-50 分鐘，用鹽酸水溶液中和漿液PH值6. 0-7. 0，再經洗滌、離心、烘干等工序得成品。
權利要求
一種在冷水中制備低糊化溫度淀粉的生產方法，其特征是以淀粉漿為起始原料，20 30℃冷水中制備，采用“酯化 酯化”濕法雙酯化變性工藝生產，從而得到較低糊化溫度的淀粉產品；技術參數為糊化溫度≤50℃，酯化取代度0.01 0.1DS。
2.根據權利要求1所述的在冷水中制備低糊化溫度淀粉的生產方法，其制備方法是 用原淀粉與水調漿，并調節原淀粉漿的溫度到20-30°C，在原淀粉漿中加鹽和抑制劑，攪拌20-30分鐘，再加催化劑調漿液pH值9-10，加入酯化劑a，同時加稀堿調節漿液pH值 9-10反應30-40分鐘，待反應的pH值不再變化時，加入酯化劑b，同時加稀堿調節漿液pH 值8. 0-9. 5，反應30-50分鐘，用酸調節漿液pH值6. 0-7. 0,再經清水稀釋、旋流器洗滌、干 燥，得成品；以上所述的原淀粉采用木薯淀粉或玉米淀粉，調成的漿液濃度為35-40% ； 以上所述的抑制劑采用硫酸鈉或檸檬酸鈉，加入量為絕干淀粉的1-2% ； 以上所述的鹽采用氯化鈉，加入量為絕干淀粉的3-6% ； 以上所述的稀堿采用氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液，濃度為3-5% ； 以上所述的酸采用鹽酸或硫酸水溶液；以上所述的酯化劑a采用丁二酸或水楊酸，加入量為絕干淀粉的1. 5-3. 0% ； 以上所述的酯化劑b采用醋酸酐或丁二酸酐，加入量為絕干淀粉的1. 5-2. 5%
3.根據權利要求1所述的在冷水中制備低糊化溫度淀粉的生產方法，其特征是所述 的糊化溫度，采用Brabender V-E型粘度計測定，淀粉濃度6%。
全文摘要
本發明公開了一種在冷水中制備低糊化溫度淀粉的生產方法，以淀粉漿為起始原料，20-30℃冷水中制備，采用“酯化-酯化”濕法雙酯化變性工藝生產，從而得到具有低糊化溫度、且同時有較高粘結力、較好成膜性、較好粘彈性等優良性質的變性淀粉。本發明利用多元化的復合變性及膠體物質復配使已變性淀粉產品產生新的加工適性，應用于食品特別是方便面生產，能使方便面具有降低油耗、提高復水時間、增加彈性、增加耐煮泡性、不渾湯等較好優點；同時還應用于造紙涂布和紡織行業中，能明顯降低生產能耗。本生產方法簡單，適用于具有變性淀粉生產條件的企業，采用全濕法工藝路線進行生產，對生產設備無特殊要求。
文檔編號C08B31/04GK101974093SQ201010296678
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月29日 優先權日2010年9月29日
發明者馮琳, 曾成偉, 朱其虎, 梁著棋, 潘瑞堅, 玉瓊廣, 陳江楓 申請人:廣西明陽生化科技股份有限公司