一種雙親型麥芽糊精的製備方法與流程
2023-11-07 06:46:32 1
本發明公開了一種雙親型麥芽糊精的製備方法，屬於食品添加劑製備技術領域。
背景技術：
麥芽糊精是一類經酸或酶部分水解，葡萄糖當量（DE值）小於20的澱粉不完全水解產物，屬於澱粉的低轉化物，其摩爾質量介於澱粉和澱粉糖之間。其原料是含澱粉質的玉米、大米等，也可採用精製澱粉，如玉米澱粉、小麥澱粉、木薯澱粉等。其功能性質與糖分組成（分子量分布、平均鏈長、分支度等）密切相關，麥芽糊精中的糖成分將直接影響它的甜度、粘性、吸溼性及著色性。不同種類麥芽糊精類產品，由於具有許多優良特性， 近年來在食品工業中得到廣泛的應用，是理想的食品基礎原料。但隨著對麥芽糊精功能性要求的提高，對食品配料麥芽糊精的化學改性技術研究越來越受到人們的重視。
麥芽糊精非常適於獲得理想的感官（質地、類似脂肪的口感等）並容易達到各類食品所需的物理性質（持水性、增稠性、膠凝作用、改善體系冰點、抑制冰晶生長等）。作為食品配料，由於麥芽糊精廣泛而優良的功能性質，其市場前景非常廣闊。然而，目前麥芽糊精的生產仍帶有一定的經驗性，產品質量並不十分穩定，精確控制產品的DE 值和組分分布仍有一定困難。而且普通低DE 值麥芽糊精分子量大，直鏈糊精含量多，容易導致糊精分子間的締合，在水中容易產生絮凝沉澱。
麥芽糊精的吸溼性受麥芽糊精中低分子糖的類型和含量影響，葡萄糖、麥芽二糖、麥芽三糖、麥芽四糖等在無定形態具有較強的吸溼性。在同一相對溼度下，DE 值越高，麥芽糊精中低分子糖分含量越高，吸溼性越強。吸溼性會嚴重影響粉末產品的性能及貨架期，因此，要求應用到該類產品中麥芽糊精吸溼性要小，即麥芽糊精的DE 值要儘量低。但隨DE 值的減小，麥芽糊精的水溶液粘度增大，溶解度減小，在製備麥芽糊精時，就會增加分離的困難，影響得率的高低。麥芽糊精中因存在線性長鏈大分子，在溶液中靜置一段時間後易於發生聚集和老化。當糊精的鏈長和底物濃度大於某一值時，水解物就會慢慢再聚合而引起混濁，即形成膠體或糊狀物而使溶解度下降。糊精的再聚合或回生會影響產品的品質和加工工藝的順利進行，如影響糖漿的過濾速度，限制麥芽糊精產品的應用領域。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題是：針對傳統麥芽糊精在使用過程中容易出現分子間的締合，從而出現絮凝沉澱，且具有較強的吸溼性，嚴重影響產品的性能和貨架期的問題，提供了一種利用酶解小麥澱粉製取的麥芽糊精與蠶豆和全脂牛奶中有效成分交聯改性，製得雙親型麥芽糊精的方法。本發明首先將小麥澱粉微波加熱糊化後酶解，再經滅酶後收集濾液，將濾液與自製蠶豆豆漿及全脂牛奶混合加熱，並收集表面凝結形成的薄膜，最後在微波超聲條件下，以N,N』-亞甲基丙烯醯胺為交聯劑，使薄膜中有效成分交聯，經乾燥後得到雙親型麥芽糊精。本發明充分利用蠶豆豆漿和全脂奶粉中的脂肪類物質在加熱過程中與麥芽糊精漂浮於液面表面，並凝結成緻密複合薄膜，通過添加交聯劑使薄膜中有效成分進一步交聯，形成既親水又親油的雙親衍生物，有效解決了傳統麥芽糊精易絮凝沉澱和吸溼的問題。
為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：
（1）稱取300～500g小麥澱粉，置於微波加熱器中，於功率為300～400W條件下，加熱20～30min，待加熱結束，將小麥澱粉倒入盛有1000～1200mL去離子水的三口燒瓶中，再加入1～3gα-澱粉酶，隨後將燒瓶置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為45～50℃，轉速為600～800r/min條件下，恆溫攪拌反應60～90min；
（2）待反應結束，在攪拌狀態下，滴加質量分數為6～8%鹽酸，調節pH至2.8～3.0，滅酶處理10～15min，再滴加質量分數為6～8%氫氧化鈉溶液，調節pH至7.0，過濾，收集得濾液，備用；
（3）稱取蠶豆200～300g，經人工分離去除種皮後，將蠶豆置於冰箱中，於溫度為-18℃條件下冷凍6～8h，再將蠶豆均勻平鋪與石磨中，研磨30～45min，在研磨過程中混入600～800mL去離子水，收集蠶豆漿液，加熱煮沸後過18～24目篩，得蠶豆豆漿；
（4）依次量取400～500mL步驟（2）備用濾液，400～600mL上述所得蠶豆豆漿，100～120mL全脂牛奶，倒入燒杯中，再將燒杯置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為80～85℃，轉速為300～500r/min條件下恆溫攪拌混合3～5min後，停止攪拌，於溫度為80～82℃條件下，恆溫靜置，並用玻璃棒挑取液面表面形成的薄膜，並用去離子水衝洗薄膜2～4次，得複合薄膜；
（5）稱取40～60g上述所得複合薄膜，經球磨機球磨處理15～20min後，倒入盛有200～300mL去離子水的三口燒瓶中，再加入0.2～0.4gN,N』-亞甲基丙烯醯胺，隨後將三口燒瓶置超聲微波化學反應器中，於超聲功率為600～800W，微波功率為400～600W條件下，反應45～60min，過濾，收集濾餅，並用去離子水洗滌濾餅3～5次，隨後將濾餅置於烘箱中，於溫度為105～110℃條件下乾燥至恆重，即得雙親型麥芽糊精。
本發明的應用方法：按重量份數計，依次取30～35份本發明所得雙親型麥芽糊精，0.3～0.5份蔗糖酯，0.5～0.7份大豆蛋白，0.1～0.3份氯化鈉，與70～80份去離子水混合均勻製得水相，隨後取1～3份單甘脂，與30～35份大豆油混合均勻製得油相，再將油相和水相倒入燒杯中，於60～65℃水浴鍋中，攪拌混合30～45min，製得乳化液，隨後將乳化液作為冰淇淋製作的脂肪替代品，按冰淇淋總質量的15～20%添加至冰淇淋中，製得冰淇淋成品，所得冰淇淋色澤均勻，奶香味純正，形態飽滿、光滑完整，甜味適中，具有良好的滑膩感，不油膩，無冰晶，入口即化，且冰淇淋中脂肪質量分數為8.2～8.6%，遠低於一般冰淇淋中脂肪質量分數。
本發明的有益效果是：
（1）本發明所得雙親型麥芽糊精持水性能得到增強，作為食品添加劑添加到食品中可有效增進乳化液穩定性，可全面改善食品組織結構，提高產品的細膩度；
（2）本發明利用蠶豆豆漿和全脂奶粉為原料，在改善麥芽糊精性質的同時，可有效提高麥芽糊精的營養價值，且製備過程簡單，無需投入大型設備，易於實現工業化生產，具有廣闊的市場前景。
具體實施方式
稱取300～500g小麥澱粉，置於微波加熱器中，於功率為300～400W條件下，加熱20～30min，待加熱結束，將小麥澱粉倒入盛有1000～1200mL去離子水的三口燒瓶中，再加入1～3gα-澱粉酶，隨後將燒瓶置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為45～50℃，轉速為600～800r/min條件下，恆溫攪拌反應60～90min；待反應結束，在攪拌狀態下，滴加質量分數為6～8%鹽酸，調節pH至2.8～3.0，滅酶處理10～15min，再滴加質量分數為6～8%氫氧化鈉溶液，調節pH至7.0，過濾，收集得濾液，備用；稱取蠶豆200～300g，經人工分離去除種皮後，將蠶豆置於冰箱中，於溫度為-18℃條件下冷凍6～8h，再將蠶豆均勻平鋪與石磨中，研磨30～45min，在研磨過程中混入600～800mL去離子水，收集蠶豆漿液，過18～24目篩，得蠶豆豆漿；依次量取400～500mL備用濾液，400～600mL上述所得蠶豆豆漿，100～120mL全脂牛奶，倒入燒杯中，再將燒杯置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為80～85℃，轉速為300～500r/min條件下恆溫攪拌混合3～5min後，停止攪拌，於溫度為80～82℃條件下，恆溫靜置，並用玻璃棒挑取液面表面形成的薄膜，並用去離子水衝洗薄膜2～4次，得複合薄膜；稱取40～60g上述所得複合薄膜，經球磨機球磨處理15～20min後，倒入盛有200～300mL去離子水的三口燒瓶中，再加入0.2～0.4gN,N』-亞甲基丙烯醯胺，隨後將三口燒瓶置超聲微波化學反應器中，於超聲功率為600～800W，微波功率為400～600W條件下，反應45～60min，過濾，收集濾餅，並用去離子水洗滌濾餅3～5次，隨後將濾餅置於烘箱中，於溫度為105～110℃條件下乾燥至恆重，即得雙親型麥芽糊精。
實例1
稱取300g小麥澱粉，置於微波加熱器中，於功率為300W條件下，加熱20min，待加熱結束，將小麥澱粉倒入盛有1000mL去離子水的三口燒瓶中，再加入1gα-澱粉酶，隨後將燒瓶置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為45℃，轉速為600r/min條件下，恆溫攪拌反應60min；待反應結束，在攪拌狀態下，滴加質量分數為6%鹽酸，調節pH至2.8，滅酶處理10min，再滴加質量分數為6%氫氧化鈉溶液，調節pH至7.0，過濾，收集得濾液，備用；稱取蠶豆200g，經人工分離去除種皮後，將蠶豆置於冰箱中，於溫度為-18℃條件下冷凍6h，再將蠶豆均勻平鋪與石磨中，研磨30min，在研磨過程中混入600mL去離子水，收集蠶豆漿液，加熱煮沸後過18目篩，得蠶豆豆漿；依次量取400mL備用濾液，400mL上述所得蠶豆豆漿，100mL全脂牛奶，倒入燒杯中，再將燒杯置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為80℃，轉速為300r/min條件下恆溫攪拌混合3min後，停止攪拌，於溫度為80℃條件下，恆溫靜置，並用玻璃棒挑取液面表面形成的薄膜，並用去離子水衝洗薄膜2次，得複合薄膜；稱取40g上述所得複合薄膜，經球磨機球磨處理15min後，倒入盛有200mL去離子水的三口燒瓶中，再加入0.2gN,N』-亞甲基丙烯醯胺，隨後將三口燒瓶置超聲微波化學反應器中，於超聲功率為600W，微波功率為400W條件下，反應45min，過濾，收集濾餅，並用去離子水洗滌濾餅3次，隨後將濾餅置於烘箱中，於溫度為105℃條件下乾燥至恆重，即得雙親型麥芽糊精。
按重量份數計，依次取30份本發明所得雙親型麥芽糊精，0.3份蔗糖酯，0.5份大豆蛋白，0.1份氯化鈉，與70份去離子水混合均勻製得水相，隨後取1份單甘脂，與30份大豆油混合均勻製得油相，再將油相和水相倒入燒杯中，於60℃水浴鍋中，攪拌混合30min，製得乳化液，隨後將乳化液作為冰淇淋製作的脂肪替代品，按冰淇淋總質量的15%添加至冰淇淋中，製得冰淇淋成品，所得冰淇淋色澤均勻，奶香味純正，形態飽滿、光滑完整，甜味適中，具有良好的滑膩感，不油膩，無冰晶，入口即化，且冰淇淋中脂肪質量分數為8.2%，遠低於一般冰淇淋中脂肪質量分數。
實例2
稱取400g小麥澱粉，置於微波加熱器中，於功率為350W條件下，加熱25min，待加熱結束，將小麥澱粉倒入盛有1100mL去離子水的三口燒瓶中，再加入2gα-澱粉酶，隨後將燒瓶置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為48℃，轉速為700r/min條件下，恆溫攪拌反應80min；待反應結束，在攪拌狀態下，滴加質量分數為7%鹽酸，調節pH至2.9，滅酶處理12min，再滴加質量分數為7%氫氧化鈉溶液，調節pH至7.0，過濾，收集得濾液，備用；稱取蠶豆260g，經人工分離去除種皮後，將蠶豆置於冰箱中，於溫度為-18℃條件下冷凍7h，再將蠶豆均勻平鋪與石磨中，研磨35min，在研磨過程中混入700mL去離子水，收集蠶豆漿液，加熱煮沸後過20目篩，得蠶豆豆漿；依次量取450mL備用濾液，500mL上述所得蠶豆豆漿，110mL全脂牛奶，倒入燒杯中，再將燒杯置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為82℃，轉速為400r/min條件下恆溫攪拌混合4min後，停止攪拌，於溫度為81℃條件下，恆溫靜置，並用玻璃棒挑取液面表面形成的薄膜，並用去離子水衝洗薄膜3次，得複合薄膜；稱取50g上述所得複合薄膜，經球磨機球磨處理18min後，倒入盛有260mL去離子水的三口燒瓶中，再加入0.3gN,N』-亞甲基丙烯醯胺，隨後將三口燒瓶置超聲微波化學反應器中，於超聲功率為700W，微波功率為500W條件下，反應50min，過濾，收集濾餅，並用去離子水洗滌濾餅4次，隨後將濾餅置於烘箱中，於溫度為108℃條件下乾燥至恆重，即得雙親型麥芽糊精。
按重量份數計，依次取30～35份本發明所得雙親型麥芽糊精，0.4份蔗糖酯，0.6份大豆蛋白，0.2份氯化鈉，與75份去離子水混合均勻製得水相，隨後取2份單甘脂，與32份大豆油混合均勻製得油相，再將油相和水相倒入燒杯中，於62℃水浴鍋中，攪拌混合40min，製得乳化液，隨後將乳化液作為冰淇淋製作的脂肪替代品，按冰淇淋總質量的18%添加至冰淇淋中，製得冰淇淋成品，所得冰淇淋色澤均勻，奶香味純正，形態飽滿、光滑完整，甜味適中，具有良好的滑膩感，不油膩，無冰晶，入口即化，且冰淇淋中脂肪質量分數為8.4%，遠低於一般冰淇淋中脂肪質量分數。
實例3
稱取500g小麥澱粉，置於微波加熱器中，於功率為400W條件下，加熱30min，待加熱結束，將小麥澱粉倒入盛有1200mL去離子水的三口燒瓶中，再加入3gα-澱粉酶，隨後將燒瓶置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為50℃，轉速為800r/min條件下，恆溫攪拌反應90min；待反應結束，在攪拌狀態下，滴加質量分數為8%鹽酸，調節pH至3.0，滅酶處理15min，再滴加質量分數為8%氫氧化鈉溶液，調節pH至7.0，過濾，收集得濾液，備用；稱取蠶豆300g，經人工分離去除種皮後，將蠶豆置於冰箱中，於溫度為-18℃條件下冷凍8h，再將蠶豆均勻平鋪與石磨中，研磨45min，在研磨過程中混入800mL去離子水，收集蠶豆漿液，加熱煮沸後過24目篩，得蠶豆豆漿；依次量取500mL備用濾液，600mL上述所得蠶豆豆漿，120mL全脂牛奶，倒入燒杯中，再將燒杯置於數顯測速恆溫磁力攪拌器中，於溫度為85℃，轉速為500r/min條件下恆溫攪拌混合5min後，停止攪拌，於溫度為82℃條件下，恆溫靜置，並用玻璃棒挑取液面表面形成的薄膜，並用去離子水衝洗薄膜4次，得複合薄膜；稱取60g上述所得複合薄膜，經球磨機球磨處理20min後，倒入盛有300mL去離子水的三口燒瓶中，再加入0.4gN,N』-亞甲基丙烯醯胺，隨後將三口燒瓶置超聲微波化學反應器中，於超聲功率為800W，微波功率為600W條件下，反應60min，過濾，收集濾餅，並用去離子水洗滌濾餅5次，隨後將濾餅置於烘箱中，於溫度為110℃條件下乾燥至恆重，即得雙親型麥芽糊精。
按重量份數計，依次取35份本發明所得雙親型麥芽糊精，0.5份蔗糖酯，0.7份大豆蛋白，0.3份氯化鈉，與80份去離子水混合均勻製得水相，隨後取3份單甘脂，與35份大豆油混合均勻製得油相，再將油相和水相倒入燒杯中，於65℃水浴鍋中，攪拌混合45min，製得乳化液，隨後將乳化液作為冰淇淋製作的脂肪替代品，按冰淇淋總質量的20%添加至冰淇淋中，製得冰淇淋成品，所得冰淇淋色澤均勻，奶香味純正，形態飽滿、光滑完整，甜味適中，具有良好的滑膩感，不油膩，無冰晶，入口即化，且冰淇淋中脂肪質量分數為8.6%，遠低於一般冰淇淋中脂肪質量分數。