一種控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉粘度的方法
2023-05-27 18:02:21 1
專利名稱:一種控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉粘度的方法
技術領域：
本發明屬於一種控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉(Early Indica RiceStarch Sodium Octenyl Succinates，EIRSSOS)粘度的方法。
背景技術：
食品乳濁體系是食品加工中最重要也是存在問題最多的體系之一，其突出問題是不穩定性，主要表現為油水分離、脂肪上浮、蛋白沉澱、滲油、質感粗糙等，嚴重影響食品外觀和內在質量。
食品乳濁體系可分為乳濁凝膠體系和乳濁液體體系兩大類。前者包括豆腐、奶酪、果凍、凝固型酸奶、火腿腸、午餐肉、各種含蛋白質或油脂的醬類等，後者包括各種植物蛋白飲料、乳類飲料等。穩定不同的食品乳濁體系需要不同粘度的乳化增稠劑。
目前用於穩定食品乳濁體系的食品添加劑有阿拉伯膠、明膠、黃原膠、刺槐豆膠、卡拉膠等。阿拉伯膠的作用主要是增稠，乳化作用很弱，且成本較高，其產地在中東地區，價格和供應都不穩定，而且往往微生物含量較高。明膠屬蛋白質膠類，其缺陷是必須經過8～12小時的物理成熟期，且易老化而在食品表面形成硬膜。黃原膠、刺槐豆膠和卡拉膠的增稠作用較好，但也與明膠一樣，不具有乳化作用或乳化作用很弱。因此在無乳化劑存在的情況下，以上這些食品添加劑對食品乳濁體系的穩定效果均不能持久。而且以上這些食品添加劑的自身粘度均不能調控，從而在應用範圍上有很大局限性。
EIRSSOS是以早秈米(Early Indica Rice)為原料生產的辛烯基琥珀酸澱粉鈉(Starch Sodium Octenyl Succinates，SSOS)。以早秈米為原料生產SSOS稱為EIRSSOS，在公開號為CN1823617的專利中有詳細告知。EIRSSOS有一個疏水的烯基長鏈和一個親水的羧酸鈉基團，與天然澱粉相比，EIRSSOS在糊化後黏度穩定，不易成凝膠或絮凝，可作為增稠劑；由於EIRSSOS是一種兩性分子，兼具親水基和疏水基，故也是一種非常有效的大分子乳化劑，當EIRSSOS作用於油/水乳狀液時，其親水的羧酸鈉基團伸入水中，親油的烯基長鏈伸入油中，多糖長鏈則在油水界面形成一層堅韌且有較大內聚力、連續且不容易破裂的薄膜，阻止分散相顆粒聚集或分離，從而使乳濁體系保持高度穩定。由於EIRSSOS的乳化和增稠效果都很明顯，因此其對食品乳濁體系的穩定效果明顯優於目前使用的阿拉伯膠、明膠、黃原膠、刺槐豆膠、卡拉膠等。不同粘度的EIRSSOS可廣泛用於乳化香精、微膠囊粉末製品、軟飲料、酸乳、乳酪、罐頭食品、色拉調料、糖果製造等食品加工領域。但是目前尚無對EIRSSOS的粘度進行控制的公開報導。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉粘度的方法，利用該種方法能方便地製造出實際所需粘度的辛烯基琥珀酸澱粉鈉。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉粘度的方法，依次進行以下步驟，以下份數均按重量計1)、150份幹基的早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉(EIRSSOS)與850份水混合後，以3000轉/分鐘攪拌1小時配成乳液；再加入0.5份α-澱粉酶在80℃、500轉/分鐘的攪拌條件下酶解30～180分鐘；2)、然後加入9.8份濃硫酸，10～30℃的溫度下500轉/分鐘攪拌30分鐘；再加入5～8份幹基的氫氧化鈉，10～30℃的溫度下3000轉/分鐘攪拌10分鐘；得混合物；3)、用水清洗上述混合物3次，每次用水200份、清洗時間5分鐘；然後離心去除上清，沉澱經噴霧乾燥，即得不同粘度的早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉。
本發明的控制早秈米粘度的方法，在步驟1)中通過不同的酶解時間來控制最終製得的辛烯基琥珀酸澱粉鈉的粘度，粘度與α-澱粉酶作用時間在30-180分鐘內呈負相關。在步驟3)中用水清洗混合物，是為了用水洗去濃硫酸與NaOH反應產生的Na2SO4；濃硫酸的作用是使α-澱粉酶失活以終止酶解反應，並使EA-EIRSSOS進行微度酸解；NaOH的作用是中和濃硫酸以終止酸解反應。酶解時間為30分鐘時，所得為高粘度EA-EIRSSOS，其RVU＝450.8±2.7。酶解時間為80分鐘時，所得為中粘度EA-EIRSSOS，其RVU＝403.2±2.4。酶解時間為130分鐘時，所得為中低粘度EA-EIRSSOS，其RVU＝296.6±3.5。酶解時間為180分鐘時，所得為低粘度EA-EIRSSOS，其RVU＝143.1±3.2。RVU，中文名為旋轉速度單位，一般通過RVA粘度計測得，故也可稱為RVA粘度單位。
本發明的控制粘度的方法，具有如下優點(1)、綜合利用酶解和酸解手段，採用以酶解為主再酸解以獲得不同粘度系列的EIRSSOS(以下稱EA-EIRSSOS)；不僅反應速度快，分子均一性好，而且反應終點易於控制。
本發明在研究過程中，發現酶解或酸解都可以控制EIRSSOS的粘度，但各有優缺點。EIRSSOS酶解後分子均一性好，酶解速度也較快，但反應終點較難控制。EIRSSOS酸解後分子均一性差，酸解速度也較慢，但反應終點易於控制。因此在本發明中綜合利用了酶解和酸解手段。
(2)、EA-EIRSSOS作為一種穩定食品乳濁體系的乳化增稠劑，兼具乳化和增稠效果，不同粘度的EIRSSOS可適應不同用途。其對食品乳濁體系的穩定效果明顯優於目前使用的阿拉伯膠、明膠、黃原膠、刺槐豆膠、卡拉膠等，使用範圍也較其它食品添加劑廣。採用本發明的方法能製備成不同粘度系列的EIRSSOS，可廣泛用於乳化香精、微膠囊粉末製品、軟飲料、酸乳、乳酪、罐頭食品、色拉調料、糖果製造等食品加工領域，具有廣泛的應用前景。
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細說明。
圖1是EIRSSOS的電鏡微觀圖(此時酶解時間為0分鐘)；圖2是酶解時間為30分鐘，所得的EA-EIRSSOS的電鏡微觀圖；圖3是酶解時間為60分鐘，所得的EA-EIRSSOS的電鏡微觀圖；圖4是酶解時間為90分鐘，所得的EA-EIRSSOS的電鏡微觀圖；圖5是酶解時間為120分鐘，所得的EA-EIRSSOS的電鏡微觀圖；圖6是酶解時間為150分鐘，所得的EA-EIRSSOS的電鏡微觀圖；圖7是酶解時間為180分鐘，所得的EA-EIRSSOS的電鏡微觀圖；圖8是不同粘度EA-EIRSSOS的RVA譜。
具體實施方式
實施例1EA-EIRSSOS製備配方EIRSSOS(幹基)，150kg；水，850kg；α-澱粉酶，0.5kg(10000單位)；濃硫酸，9.8kg；NaOH(幹基)，8kg。
1)、將上述EIRSSOS(幹基)與水混合後，以3000轉/分鐘(攪拌葉直徑1米)攪拌1小時配成乳液；再加入上述α-澱粉酶在80℃、500轉/分鐘(攪拌葉直徑1米)攪拌的條件下酶解30分鐘；2)、然後加入上述濃硫酸，10～30℃的溫度下500轉/分鐘(攪拌葉直徑1米)攪拌30分鐘；再加入上述NaOH(幹基)，10～30℃的溫度下3000轉/分鐘(攪拌葉直徑1米)攪拌10分鐘；得混合物；3)、用水清洗上述混合物3次，每次用水200kg、每次清洗時間為5分鐘；然後離心去除上清，沉澱經噴霧乾燥，即得高粘度EA-EIRSSOS，其RVU＝450.8±2.7。
實施例2、將步驟1)中酶解時間改為80分鐘，其餘工藝步驟和條件均同實施例1；得中粘度EA-EIRSSOS，其RVU＝403.2±2.4。
實施例3、將步驟1)中酶解時間改為130分鐘，其餘工藝步驟和條件均同實施例1；得中低粘度EA-EIRSSOS，其RVU＝296.6±3.5。
實施例4、將步驟1)中酶解時間改為180分鐘，其餘工藝步驟和條件均同實施例1；得低粘度EA-EIRSSOS，其RVU＝143.1±3.2。
為了充分證明本發明的創造性，發明人作了如下的對比試驗試驗1、比較高粘度EA-EIRSSOS(RVU＝450.8±2.7，酶解30分鐘)與阿拉伯膠、明膠、黃原膠、刺槐豆膠和卡拉膠對杏仁乳冰淇淋固體乳濁體系的穩定作用(以下份數均按重量計)。
杏仁乳冰淇淋配方為杏仁乳10份，脫脂淡奶粉6份，人造奶油7份，砂糖14份，澱粉糖漿8份，杏仁香精0.1份和水54.9份。
每100份杏仁乳冰淇淋中分別添加阿拉伯膠、明膠、黃原膠、刺槐豆膠、卡拉膠、高粘度EA-EIRSSOS各一份。最終所得的杏仁乳冰淇淋的穩定性如表1所示表1
結果顯示高粘度EA-EIRSSOS對杏仁乳冰淇淋的穩定性顯著優於阿拉伯膠、明膠、黃原膠、刺槐豆膠和卡拉膠。
試驗2、低粘度EA-EIRSSOS(RVU＝143.1±3.2，酶解180分鐘)在乳化桔子香精中的應用(1)、低粘度EA-EIRSSOS桔子乳化香精工藝條件的優化在單因素實驗研究基礎上對EIRSSOS質量分數、桔子香精質量分數、均漿溫度及均漿時間進行L9(34)正交實驗，正交實驗設置見表2。
表2、EIRSSOS桔子乳化香精工藝條件的優化因素水平
(2)、阿拉伯膠桔子乳化香精工藝條件的優化在單因素實驗研究基礎上對阿拉伯膠質量分數、桔子香精質量分數、均漿溫度及均漿時間進行L9(34)正交實驗，正交實驗設置見表3。
表3、阿拉伯膠桔子乳化香精工藝條件的優化因素水平
(3)、低粘度EA-EIRSSOS桔子乳化香精工藝條件的優化結果通過單因素實驗了解了各因素對桔子乳化香精穩定性的影響，在此基礎上對低粘度EA-EIRSSOS質量分數、桔子香精質量分數、勻漿溫度及勻漿時間4個基本因素取3水平進行了L9(34)正交試驗，實驗結果及分析見表4。從表4可以看出，影響桔子乳化香精穩定性的各因素主次順序為勻漿溫度(C)、低粘度EA-EIRSSOS質量分數(A)、桔子香精質量分數(B)及勻漿時間(D)，優化工藝條件為A3B2C1D3，即低粘度EA-EIRSSOS質量分數9.5％、桔子香精質量分數為6.0％、勻漿溫度為22℃、勻漿時間為3.5分鐘。
表4、EIRSSOS桔子乳化香精工藝條件正交實驗結果及極差分析
(4)、阿拉伯膠桔子乳化香精工藝條件的優化結果通過單因素實驗了解了各因素對桔子乳化香精穩定性的影響，在此基礎上對阿拉伯膠質量分數、桔子香精質量分數、勻漿溫度及勻漿時間4個基本因素取3水平進行了L9(34)正交試驗，實驗結果及分析見表5。從表5可以看出，影響桔子乳化香精穩定性的各因素主次順序為勻漿溫度(C)、阿拉伯膠質量分數(A)、桔子香精質量分數(B)及勻漿時間(D)，優化工藝條件為A3B2C1D3，即SSOS質量分數12.5％、桔子香精質量分數為6.0％、勻漿溫度為22℃、勻漿時間為3.5分鐘。
表5、阿拉伯膠桔子乳化香精工藝條件正交實驗結果及極差分析
(5)、低粘度EA-EIRSSOS桔子乳化香精與阿拉伯膠桔子乳化香精乳化穩定性比較稱取一定量低粘度EA-EIRSSOS或阿拉伯膠於蒸餾水中，沸水浴糊化15分鐘後冷卻至室溫，轉移至勻漿器內，加入桔子香精，定容至50mL，強力攪拌3分鐘即得乳狀液。然後用DDS-11C型電導率儀以一定時間間隔測定體系電導率值(μS/cm)，以時間t為橫坐標，((GO-Gi)/GO)為縱坐標作圖，斜率作為乳化穩定性參數，參數數值越低，乳狀液越穩定。其中GO為起始時間溶液的電導率，Gi為i時間溶液的電導率。
按照最優化處理工藝，低粘度EA-EIRSSOS桔子乳化香精的乳化穩定性參數為0.0850，阿拉伯膠桔子乳化香精的乳化穩定性參數為0.1032，前者的乳化穩定性比後者高17.64％。
(6)、稀釋後低粘度EA-EIRSSOS桔子乳化香精與阿拉伯膠桔子乳化香精的穩定性觀察準確稱量按優化工藝製得的桔子乳化香精試樣1克，放入容量瓶中，先用適量蒸餾水搖勻，再加蒸餾水至1000mL，均漿後即得1000倍的稀釋液，封蓋靜置觀察。
稀釋後低粘度EA-EIRSSOS桔子乳化香精與阿拉伯膠桔子乳化香精的穩定性數據見表6。
表6、稀釋後低粘度EA-EIRSSOS桔子乳化香精與阿拉伯膠桔子乳化香精的穩定性
從表6中可以看出，稀釋1000倍後低粘度EA-EIRSSOS桔子乳化香精的穩定性高於阿拉伯膠桔子乳化香精。
最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的具體實施例子。顯然，本發明不限於以上實施例子，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉粘度的方法，其特徵是依次進行以下步驟，以下份數均按重量計1)、150份幹基的早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉與850份水混合後，以3000轉/分鐘攪拌1小時配成乳液；再加入0.5份α-澱粉酶在80℃、500轉/分鐘的攪拌條件下酶解30～180分鐘；2)、然後加入9.8份濃硫酸，10～30℃的溫度下500轉/分鐘攪拌30分鐘；再加入5～8份幹基的氫氧化鈉，10～30℃的溫度下3000轉/分鐘攪拌10分鐘；得混合物；3)、用水清洗上述混合物3次，每次用水200份、清洗時間5分鐘；然後離心去除上清，沉澱經噴霧乾燥，即得不同粘度的早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉。
2.根據權利要求
1所述的控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉粘度的方法，其特徵是所述步驟1)中酶解時間為30分鐘，最終得高粘度的早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉。
3.根據權利要求
1所述的控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉粘度的方法，其特徵是所述步驟1)中酶解時間為80分鐘，最終得中粘度的早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉。
4.根據權利要求
1所述的控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉粘度的方法，其特徵是所述步驟1)中酶解時間為130分鐘，最終得中低粘度的早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉。
5.根據權利要求
1所述的控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉粘度的方法，其特徵是所述步驟1)中酶解時間為180分鐘，最終得高粘度的早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉。
專利摘要
本發明公開了一種控制早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉粘度的方法，依次進行以下步驟，以下份數均按重量計1)150份幹基的早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉與850份水混合後，以3000轉/分鐘攪拌1小時配成乳液；再加入0.5份α－澱粉酶在80℃、500轉/分鐘的攪拌條件下酶解30～180分鐘；2)然後加入9.8份濃硫酸，10～30℃的溫度下500轉/分鐘攪拌30分鐘；再加入5～8份幹基的氫氧化鈉，10～30℃的溫度下3000轉/分鐘攪拌10分鐘；得混合物；3)用水清洗上述混合物3次，每次用水200份、清洗時間5分鐘；然後離心去除上清，沉澱經噴霧乾燥，即得不同粘度的早秈米辛烯基琥珀酸澱粉鈉。利用本發明的方法能方便地製造出實際所需粘度的辛烯基琥珀酸澱粉鈉。
文檔編號A23L1/035GKCN1985622SQ200610155361
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月21日
發明者阮暉, 何國慶, 宋曉燕, 陳啟和, 王鳳平, 牛冬 申請人:浙江大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan