用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法
2023-05-04 13:31:16 1
專利名稱：用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法
技術領域：
本發明涉及一種非晶澱粉的生產方法，特別涉及一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法。
背景技術：
澱粉是一種顆粒狀天然高分子，由植物通過光合作用合成，其基本組成成分是碳水化合物，澱粉類產品主要指澱粉和變性澱粉。目前，儘管澱粉類產品的種類繁多，但從物態性質上都可以分成兩大類，一類是同時具有結晶性和顆粒性的多晶顆粒態產品；另一類是既不具有結晶性又不具有顆粒性的非晶糊化態產品。
處於這兩類物態的澱粉及變性澱粉產品雖然已經被廣泛地應用，但是，它們在結構和性質上仍存在較大缺陷。處於多晶顆粒態的澱粉同時具有結晶性和顆粒性，其優點是產品保持著澱粉原有的顆粒結構，容易分離、純化、脫水、乾燥及粉碎等後處理，可以生產高純度的產品以滿足食品、製藥等行業的需要；其缺點在於含有大量的結晶結構使澱粉顆粒結構不均勻、滲透性差、吸附性低、化學反應活性與生物反應活性低、可加工性差，直接影響了產品的性能、製造成本和應用領域。
處於非晶糊化態的澱粉產品，具有非晶性，但不具有顆粒性，其優點在於只含有非晶結構，不含有結晶結構，其結構均勻、滲透性好、化學和生物反應活性高、可加工性好、易生物降解和消化吸收；其缺點在於澱粉原有的顆粒結構已經被破壞，導致產品難於甚至無法進行分離、純化和乾燥，無法生產高純度的產品，直接影響該澱粉產品製造技術的發展、產品品種的增加以及應用領域的擴展。目前，只有預糊化澱粉等少數幾種非晶糊化態澱粉產品生產。
文獻中已經公布的非晶顆粒態澱粉的製備方法都是採用交聯化學改性的方法，先對澱粉顆粒進行高交聯化學改性，使得澱粉顆粒進行加熱、加鹼或其它非晶化轉化時，顆粒的膨脹程度受到交聯化學鍵的限制而只發生有限的膨脹，最終製備得到非晶顆粒態交聯澱粉。這種澱粉顆粒雖然同時具有非晶性和顆粒性，但是，其最大的缺陷是由於顆粒內大量交聯鍵的存在使其失去了澱粉最基本的糊化特性，導致其應用因無法糊化和製備成良好的澱粉糊受到極大的限制。在工業應用上無法進行糊化成均勻的澱粉糊。
發明內容
本發明針對現有技術的缺陷，提供一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法，得到的澱粉顆粒保留了澱粉顆粒原有的可糊化特性，化學和生物反應活性高，結構鬆散均勻，滲透性和吸附性好。
本發明的一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法，包括如下步驟(1)配置澱粉乳將澱粉或變性澱粉在5～60℃的恆溫下分散到質量濃度為40～80％的乙醇溶液中，調製成質量濃度為1～50％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理將澱粉乳加熱到60～100℃，保持0.01～2小時，澱粉顆粒受熱發生膨脹轉化為非晶態；(3)後處理將非晶化處理的澱粉過濾、粉碎、乾燥後，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
本發明的一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法，還可以包括如下步驟
(1)配置澱粉乳將澱粉或變性澱粉在5～60℃的恆溫下分散到質量濃度為40～80％的乙醇溶液中，調製成質量濃度為1～50％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理調節澱粉乳的pH值為11～14，保持0.01～2小時，澱粉顆粒受強鹼的溶脹作用而發生膨脹轉化為非晶態；(3)後處理將非晶化處理的澱粉的pH值調節為6～8，然後用質量濃度為40～100％的乙醇溶液分散或洗滌、過濾、粉碎、乾燥後，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
本發明的一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法，還可以包括如下步驟(1)配置澱粉乳將澱粉或變性澱粉在5～60℃的恆溫下分散到水中調製成質量濃度為10～70％的均勻澱粉乳；或者分散到質量濃度為5～35％的硫酸鈉、碳酸鈉、氯化鈉鹽溶液中調製成質量濃度為1～50％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理將澱粉乳加熱到60～100℃，保持0.01～2小時，澱粉顆粒受熱發生膨脹轉化為非晶態；(3)乙醇溶劑後處理將非晶化處理的澱粉用質量濃度為40～100％的乙醇溶液分散或洗滌、過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
本發明的一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法，還可以包括如下步驟(1)配置澱粉乳將澱粉或變性澱粉在5～60℃的恆溫下分散到水中調製成質量濃度為10～70％的均勻澱粉乳；或者分散到質量濃度為5～35％的硫酸鈉、碳酸鈉或氯化鈉溶液中調製成質量濃度為1～50％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理調節澱粉乳的pH值為11～14，保持0.01～2小時，澱粉顆粒受強鹼的溶脹作用而發生膨脹轉化為非晶態；(3)乙醇溶劑後處理將非晶化處理的澱粉的pH值調節到6～8，並用質量濃度為40～100％的乙醇溶液分散或洗滌、過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
所述變性澱粉是澱粉原料經降解、氧化、接枝、醚化、酯化中的一種或一種以上改性處理得到的變性澱粉，所述澱粉原料是玉米、木薯、馬鈴薯、小麥、紅薯、綠豆、芭蕉芋澱粉中的一種或一種以上。
與現有技術相比，本發明具有如下優點(1)本發明方法製備的產品具有顆粒性，容易對其進行分離、純化、脫水、乾燥及粉碎等加工處理，可以生產高純度的產品滿足食品、製藥等行業的需要；(2)本發明方法製備的產品具有非晶性，結構均勻、滲透性好、化學和生物反應活性高、可加工性好、易生物降解和消化吸收、吸附性能好；(3)本發明方法製備的產品保留了可糊化性，可以製備成澱粉糊來使用，澱粉的粘性和成膜性得以發揮，可以更加廣泛地應用於食品、造紙、紡織、建材、化工、製藥、石油、環保、農業、林業和礦業等行業和領域。
具體實施例方式
實施例1(1)配置澱粉乳將馬鈴薯澱粉在5℃的恆溫下分散到質量濃度為40％的乙醇溶液中，調製成質量濃度為1％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理將澱粉乳加熱到60℃，保持0.01小時，澱粉顆粒受熱發生膨脹轉化為非晶態；(3)後處理將非晶化處理的澱粉過濾、粉碎、乾燥後，經80～120目篩處理即可製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例2(1)配置澱粉乳將木薯澱粉在10℃的恆溫下分散到質量濃度為45％的乙醇溶液中，調製成質量濃度為3％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理將澱粉乳加熱到65℃，保持0.1小時，澱粉顆粒受熱發生膨脹轉化為非晶態；(3)後處理將非晶化處理的澱粉過濾、粉碎、乾燥後，經80～120目篩處理即可製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例3(1)配置澱粉乳將變性澱粉在15℃的恆溫下分散到質量濃度為50％的乙醇溶液中，調製成質量濃度為8％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理將澱粉乳加熱到70℃，保持0.3小時，澱粉顆粒受熱發生膨脹轉化為非晶態；(3)後處理將非晶化處理的澱粉過濾、粉碎、乾燥後，經80～120目篩處理即可製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例4(1)配置澱粉乳將玉米澱粉在20℃的恆溫下分散到水中調製成質量濃度為10％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理將澱粉乳加熱到80℃，保持0.5小時，澱粉顆粒受熱發生膨脹轉化為非晶態；(3)乙醇溶劑後處理將非晶化處理的澱粉用質量濃度為40％的乙醇溶液分散或洗滌，然後經過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例5(1)配置澱粉乳將小麥澱粉在25℃的恆溫下分散到水中調製成質量濃度為45％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理將澱粉乳加熱到90℃，保持1小時，澱粉顆粒受熱發生膨脹轉化為非晶態；(3)乙醇溶劑後處理將非晶化處理的澱粉用質量濃度為50％的乙醇溶液分散或洗滌，然後經過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例6(1)配置澱粉乳將變性澱粉在30℃的恆溫下分散質量濃度為5％的硫酸鈉溶液中調製成質量濃度為1％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理將澱粉乳加熱到100℃，保持2小時，澱粉顆粒受熱發生膨脹轉化為非晶態；(3)乙醇溶劑後處理將非晶化處理的澱粉用質量濃度為46％的乙醇溶液分散或洗滌，然後經過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例7(1)配置澱粉乳將木薯澱粉在35℃的恆溫下分散到質量濃度為60％的乙醇溶液中，調製成質量濃度為10％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理用氫氧化鈉調節澱粉乳的PH值為11，保持0.2小時，澱粉顆粒受強鹼的溶脹作用而發生膨脹轉化為非晶態；(3)後處理將非晶化處理的澱粉乳的PH值用硫酸調節為6，然後過濾、用質量濃度為70％的乙醇溶液洗滌、粉碎、乾燥後，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例8(1)配置澱粉乳將變性澱粉在40℃的恆溫下分散到質量濃度為70％的乙醇溶液中，調製成質量濃度為25％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理用氫氧化鉀調節澱粉乳的pH值為11.5，保持0.25小時，澱粉顆粒受強鹼的溶脹作用而發生膨脹轉化為非晶態；(3)後處理將非晶化處理的澱粉乳的pH值用醋酸調節為7，然後過濾、用質量濃度為80％的乙醇溶液洗滌、粉碎、乾燥後，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例9(1)配置澱粉乳將馬鈴薯澱粉在45℃的恆溫下分散到質量濃度為80％的乙醇溶液中，調製成質量濃度為50％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理用氫氧化鈉調節澱粉乳的pH值為12，保持1.5小時，澱粉顆粒受強鹼的溶脹作用而發生膨脹轉化為非晶態；(3)後處理將非晶化處理的澱粉乳的pH值鹽酸調節為8，然後過濾、用質量濃度為90％的乙醇溶液洗滌、粉碎、乾燥後，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例10(1)配置澱粉乳將芭蕉芋澱粉在50℃的恆溫下分散到水中調製成質量濃度為70％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理用氫氧化鈉調節澱粉乳的pH值為12.5，保持1.6小時，澱粉顆粒受強鹼的溶脹作用而發生膨脹轉化為非晶態；(3)乙醇溶劑後處理將非晶化處理的澱粉乳的pH值用鹽酸調節到6.5，用質量濃度為100％的乙醇溶液分散、洗滌，然後經過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例11(1)配置澱粉乳將小麥澱粉在55℃的恆溫下分散到質量濃度為15％的碳酸鈉溶液中調製成質量濃度為25％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理用氫氧化鈣調節澱粉乳的pH值為13，保持1.8小時，澱粉顆粒受強鹼的溶脹作用而發生膨脹轉化為非晶態；(3)乙醇溶劑後處理將非晶化處理的澱粉乳的pH值用硫酸調節到8，用質量濃度為95％的乙醇溶液分散、洗滌，然後經過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
實施例12(1)配置澱粉乳將變性澱粉在60℃的恆溫下分散質量濃度為35％的氯化鈉溶液中調製成質量濃度為50％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理用氫氧化鈉調節澱粉乳的pH值為14，保持2小時，澱粉顆粒受強鹼的溶脹作用而發生膨脹轉化為非晶態；(3)乙醇溶劑後處理將非晶化處理的澱粉的pH值用硫酸調節到7.5，用質量濃度為85％的乙醇溶液分散、洗滌，然後經過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
權利要求
1.一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法，其特徵在於包括如下步驟(1)配置澱粉乳將澱粉或變性澱粉在5～60℃的恆溫下分散到質量濃度為40～80％的乙醇溶液中，調製成質量濃度為1～50％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理將澱粉乳加熱到60～100℃，保持0.01～2小時，澱粉顆粒受熱發生膨脹轉化為非晶態；(3)後處理將非晶化處理的澱粉過濾、粉碎、乾燥後，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述變性澱粉是澱粉原料經降解、氧化、接枝、醚化、酯化中的一種或一種以上改性處理得到的變性澱粉，所述澱粉原料是玉米、木薯、馬鈴薯、小麥、紅薯、綠豆、芭蕉芋澱粉中的一種或一種以上。
3.一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法，其特徵包括如下步驟(1)配置澱粉乳將澱粉或變性澱粉在5～60℃的恆溫下分散到質量濃度為40～80％的乙醇溶液中，調製成質量濃度為1～50％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理調節澱粉乳的pH值為11～14，保持0.01～2小時，澱粉顆粒受強鹼的溶脹作用而發生膨脹轉化為非晶態；(3)後處理將非晶化處理的澱粉的pH值調節為6～8，用質量濃度為40～100％的乙醇溶液分散或洗滌、過濾、粉碎、乾燥後，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於所述變性澱粉是澱粉原料經降解、氧化、接枝、醚化、酯化中的一種或一種以上改性處理得到的變性澱粉，所述澱粉原料是玉米、木薯、馬鈴薯、小麥、紅薯、綠豆、芭蕉芋澱粉中的一種或一種以上。
5一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法，其特徵在於包括如下步驟(1)配置澱粉乳將澱粉或變性澱粉在5～60℃的恆溫下分散到水中調製成質量濃度為10～70％的均勻澱粉乳；或者分散到質量濃度為5～35％的硫酸鈉、碳酸鈉、氯化鈉鹽溶液中調製成質量濃度為1～50％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理將澱粉乳加熱到60～100℃，保持0.01～2小時，澱粉顆粒受熱發生膨脹轉化為非晶態；(3)乙醇溶劑後處理將非晶化處理的澱粉用質量濃度為40～100％的乙醇溶液分散、洗滌、過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於所述變性澱粉是澱粉原料經降解、氧化、接枝、醚化、酯化中的一種或一種以上改性處理得到的變性澱粉，所述澱粉原料是玉米、木薯、馬鈴薯、小麥、紅薯、綠豆、芭蕉芋澱粉中的一種或一種以上。
7.一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法，其特徵在於包括如下步驟(1)配置澱粉乳將澱粉或變性澱粉在5～60℃的恆溫下分散到水中調製成質量濃度為10～70％的均勻澱粉乳；或者分散到質量濃度為5～35％的硫酸鈉、碳酸鈉或氯化鈉溶液中調製成質量濃度為1～50％的均勻澱粉乳；(2)非晶化處理調節澱粉乳的pH值為11～14，保持0.01～2小時，澱粉顆粒受強鹼的溶脹作用而發生膨脹轉化為非晶態；(3)乙醇溶劑後處理將非晶化處理的澱粉的pH值調節到6～8，用質量濃度為40～100％的乙醇溶液分散、洗滌、過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理製得本發明的非晶澱粉顆粒。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於所述變性澱粉是澱粉原料經降解、氧化、接枝、醚化、酯化中的一種或一種以上改性處理得到的變性澱粉，所述澱粉原料是玉米、木薯、馬鈴薯、小麥、紅薯、綠豆、芭蕉芋澱粉中的一種或一種以上。
全文摘要
本發明涉及一種用乙醇溶劑製備不含交聯化學鍵的非晶澱粉顆粒的方法，包括將澱粉或變性澱粉在恆溫下分散到乙醇溶液中調製成均勻澱粉乳；然後加熱或者加入強鹼進行非晶化處理；將非晶化處理的澱粉洗滌、過濾、粉碎、乾燥、經80～120目篩處理的步驟；本發明方法還可以包括將澱粉或變性澱粉在恆溫下分散到水或者鹽溶液中調製成均勻的澱粉乳；然後對澱粉乳進行非晶化處理，非晶化後的澱粉經過用乙醇溶液分散或洗滌、過濾、粉碎、乾燥，經80～120目篩處理的步驟。本發明製備的澱粉顆粒保留澱粉顆粒原有的可糊化特性，可以在食品、造紙、紡織、建材、化工、製藥、石油、環保、農業、林業和礦業行業廣泛應用。
文檔編號C08L3/00GK1884347SQ200610036220
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月30日 優先權日2006年6月30日
發明者張本山, 劉培玲 申請人:華南理工大學