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大米变性淀粉的制备研究

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作者简介:易翠平(1973-),女,长沙理工大学生物与食品工程系,博士。

E 2mail:yicp963@hot m ail .co m收稿日期:2006-03-15第22卷第3期2006年5月Vol .22,No.3May ,2006大米变性淀粉的制备研究P repa ra ti o n of m odi fi ed ri ce sta rch易翠平1YI Cui 2ping 1孙庆杰2SUN Q ing 2jie2(1.长沙理工大学生物与食品工程系,湖南长沙　410076;2.莱阳农学院食品科学与工程学院,山东青岛　266109)(1.D epart m ent of B iology and Food Engineering,Changsha U niversity of Science and Technology,Changsha,Hunan 410076,China;2.College of food Science and Engineering,Laiyang A griculture College,Q ingdao,Shandong 266109,China )摘要:对比研究了挤压法和湿法制备乙酰化大米淀粉与交联大米淀粉的工艺与理化特性。

结果表明:要得到相同取代度的变性淀粉,湿法的原料消耗量远远大于挤压法。

挤压法制备的乙酰化大米淀粉和交联大米淀粉的溶解度大幅增加、糊化温度消失,说明挤压法制备的两种变性淀粉还有预糊化淀粉的特性。

超微结构表明挤压法制备的大米变性淀粉的淀粉结构已经消失。

关键词:乙酰化;交联;大米淀粉;螺杆挤压法;湿法Abstract:R ice starch was acetylated and cr oss 2linked by extrusi on and wet 2method .The results sho wed that the dosage of wet 2method p repared was more than that of extrusi on if the modified starch g ot the sa me degree of substituti on .The s olubility of acetylated rice starch and cr oss 2linked rice starch on extrusi on increased rap idly,paste te mperature disappeared,which de monstrated both modified starches had the characteristic of p re 2paste starch .The m icr ostructure indicated that the structure of modified rice starch vanished after extrusi on .Keywords:Acetylate;Cr oss 2link;R ice starch;Extrusi on;W et 2method挤压技术是近年来应用在变性淀粉生产中的一种新技术,它以集输送、混合、加热、加压和剪切等多项单元操作于一体的挤压膨化机作反应器,进行淀粉的热化学变性,有时产量高、设备简单、多种变性同时发生等与传统的湿法制备变性淀粉不同的特点[1,2]。

大米淀粉因其颗粒小、冻融稳定性好等特殊的理化性质也是近年研究的热点[3]。

就挤压法和湿法对大米淀粉乙酰化和交联变性进行初步研究,比较这两种方法制备大米变性淀粉的异同。

1　材料与方法1.1　实验材料与仪器设备大米淀粉:自制;醋酸酐、三氯氧磷、氯化钠、氢氧化钠:均为分析纯;电子天平、PHS -2C 型精密酸度计、LXJ -II 型离心分离机、CS501超级恒温水浴、JB -50D 型电动搅拌机、DS56-X 挤压膨化实验双螺杆主机、BF -II 拌粉机,快速粘度分析仪(RVA )、QUANT A -200扫描电镜。

1.2　实验方法1.2.1大米变性淀粉的湿法制备工艺大米淀粉→调节40%淀粉乳→搅拌→调节pH 值→加反应试剂→调节pH →过滤→洗涤→离心→干燥→包装→成品1.2.2　大米淀粉的挤压法制备工艺大米淀粉→调节水分含量→配料→搅匀→双螺杆挤压→冷却→粉碎→包装→成品1.2.3　淀粉取代度的测定　准确称取5g (绝干)样品于500mL 碘量瓶中,加入50mL 蒸馏水,3滴酚酞指示剂,混匀后用0.1mol/L Na OH 溶液滴至呈微红色,再加入0.5mol/LNa OH 标准溶液25mL;放在电磁搅拌器上搅拌60m in (或机械振荡30m in )进行皂化。

用洗瓶冲洗碘量瓶的塞子及瓶壁,将皂化过含过量碱的溶液,用0.5mol/L HCl 标准溶液滴定至红色消失即为终点,体积为V 1。

空白样:准确称取约5g (绝干)原淀粉,耗用0.5mol/L 标准HCl 溶液,体积为V 2。

W AC (%)=(V 2-V 1)c ×0.043/m式中:W AC ———乙酰基含量,%;V 2———空白样消耗盐酸的体积,mL ;V 1———样品消耗盐酸的体积,mL ;c ———盐酸溶液的浓度,mol/L ;m ———称样量,g 。

取代度DS 按下式计算:DS =162W AC /(4300-42W AC )式中:13DS ———取代度。

1.2.4　淀粉交联度的测定　称量0.5g 绝干淀粉于100mL烧杯中,用移液管加25mL 蒸馏水制成2%浓度的淀粉溶液,将烧杯置于82～85℃水浴中,稍加搅拌保温2m in,取出冷却至室温。

用2支刻度离心管分别倒入10mL 糊液,离心4000r/m in,2m in 停止,将上清液倒入另一刻度离心管中,即为沉降积。

对同一样品进行2次测定。

沉降积(mL )=10-V 式中:V ———上清液的体积,mL 。

1.2.5　淀粉粘度和糊化特性的测定　接通RVA 的电源,预热30m in 。

开启联用的计算机,进行RVA 控制软件并选择或输入一个适用于所选方法的分析程序。

将装有搅拌均匀的28.0g 淀粉乳的搅拌器置于样品筒中并将样品筒接到仪器上,压下塔帽,启动测量循环。

测量结束后,将样品筒取下,分析结果。

1.2.6　淀粉的溶解度测定　取1g 淀粉于试管中,调成干基浓度为2%的淀粉浆,30℃搅拌30m in,离心1500r/m in,分别倾出上清液至已恒重的铝盒,并将其在90℃水浴蒸干,再将沉淀物与上清液在105℃下烘至恒重。

计算公式为:S i =(A i/W i )×100%S i ———溶解度,%;W i ———样品干基重,g ;A i ———上清液恒重重量,g 。

1.2.7　淀粉超微结构分析　将样品在4℃下用5%(V /V )戊二醛混合液,用0.1M 磷酸缓冲液漂洗数次;再用1%(V /V )四氧化锇固定,用0.1M 磷酸缓冲液漂洗数次;后经30%、50%、70%、90%、100%(V /V )乙醇逐级脱水,用醋酸异戊酯置换出乙醇后,采用临界点干燥法进行干燥,经离子溅射喷金后,置于扫描电子显微镜(SE M )下观察,拍照。

2　结果与讨论2.1　变性程度和变性试剂添加量的关系乙酰化大米淀粉取代度和醋酸酐添加量的关系结果见表1。

从表1可知,湿法和挤压法均可制备低取代度的乙酰化淀粉,但要得到相同取代度的乙酰化淀粉,湿法需要使用的醋酸酐添加量为18.25g/100g 大米淀粉,挤压法需要使用的醋酸酐添加量为0.5g/100g 大米淀粉,湿法的原料消耗量远远大于挤压法。

在挤压法中,取代度也不会随着醋酸酐添加量的增加而不断增加,在本实验条件下,将醋酸酐添加量由0.5g/100g 大米淀粉增加到1g/100g 大米淀粉,取代度不再增大。

交联大米淀粉的交联度和三氯氧磷添加量的关系见表2。

结果表明:湿法和挤压法均可制备大米交联淀粉,但要得到大致相同取代度的交联淀粉,湿法需要使用的三氯氧磷添加量为1g/100g 大米淀粉,挤压法需要使用的三氯氧磷添加量为0.2g/100g 大米淀粉,湿法的原料消耗量也大于挤压法。

表1　乙酰化大米淀粉产品测定结果表制备方法醋酸酐添加量取代度湿法 25.5g/100g 大米淀粉0.0918.25g/100g 大米淀粉0.0481g/100g 大米淀粉0.05挤压法0.5g/100g 大米淀粉0.050.1g/100g 大米淀粉0.044表2　交联大米淀粉产品测定结果表制备方法三氯氧磷添加量沉降积/mL大米淀粉 -5.3湿法 1g/100g 大米淀粉1.5挤压法　0.2g/100g 大米淀粉1.652.2　大米变性淀粉的溶解度由表3结果可知,大米淀粉不管经过乙酰化还是交联变性后,溶解度都大幅增加。

说明挤压法制备的乙酰化淀粉和交联淀粉具有预糊化淀粉的特性,能够在冷水中溶胀溶解。

表3　大米变性淀粉的溶解度淀粉溶解度/%大米淀粉2.03乙酰化大米淀粉(挤压法)39.46交联大米淀粉(挤压法)18.412.3　粘度与糊化特性大米淀粉经变性以后,其粘度与糊化特性发生较大的改变(表4)。

湿法制备的乙酰化大米淀粉的糊化温度降低,使糊化更容易发生[4]。

资料报道认为是乙酰化淀粉在淀粉中引入了少量的酯基团,因而阻止或减少了直链淀粉氢键缔合的原因。

挤压法制备的乙酰化大米淀粉因为在挤压过程中已经糊化,所以糊化温度消失。

湿法制备的交联淀粉,粘度升高,是一种高粘度而又稳定的淀粉糊,能抗高温、抗剪切力[5]。

交联作用对淀粉糊化有极大的影响,因为交联可提供淀粉充分的颗粒完整性,并使粘度损失很小。

但挤压法制备的交联淀粉在挤压过程中,经过强烈的剪切作用,粘度降低,同时糊化温度消失。

2.4　超微结构图1是大米淀粉与挤压法制备大米变性淀粉的超微结构图。

图1中可以看出,挤压法制备发生了很大的改变,淀粉结构消失,与湿法制备的超微结构基本不发生改变的结构完全不同。

乙酰化大米淀粉超微结构显示该淀粉形成不规则形状,相互粘连在一起,结构不紧密。

交联大米淀粉超微结构显示该淀粉相互粘连在一起,但结构紧密,表面平滑。

23科研开发　2006年第3期表4　大米变性淀粉的粘度与糊化特性淀粉名称制备方法峰值粘度/RVU保持粘度/RVU衰减值/RVU最终粘度/RVU回生值/RVU峰值时间/m in糊化温度/℃交联大米　淀粉 湿法　322.33287.9234.42489.08166.756.9390.48挤压法7.834.173.677.082.921.07-乙酰化大米淀粉 湿法　82.92129.33153.58245.58116.255.5374.00挤压法9.42-1.6711.083.755.424.87-大米淀粉　284.33217.1767.17338.67121.505.7381.23图1　淀粉的超微结构图3　结论要得到相同取代度的大米变性淀粉,湿法需要的原料消耗量远远大于挤压法,挤压法制备的乙酰化大米淀粉和交联大米淀粉,溶解度大幅增加、糊化温度消失,说明挤压法制备的这两种大米变性淀粉更具有预糊化淀粉的特性。

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大米淀粉的特性、提取、应用现状

大米淀粉的特性、提取、应用现状

大米淀粉的特性、提取、应用现状钟智原( 广西工学院鹿山学院、生物资源系食品101，广西柳州市 545616) 摘要：大米是中国人最常见的一种主要粮食，而在大米的组成成分中淀粉的含量占了高达80％左右，是人们食用大米从中提取的营养成分中最主要的一种。

而现今如何更加有效地利用大米尤其是其中的淀粉是人们最近研究的热点。

简单介绍了大米淀粉的性质、生产技术，并且对大米淀粉的应用也做了简单的介绍。

关键词：大米；淀粉；特性；提取；应用；种类中图分类号：TS231文献标志码：A引言大米中的主要成分是淀粉，含量高达80%左右，淀粉工业的三大原料是玉米、小麦和马铃薯，大米淀粉只占13%，不到玉米的一半，列第4位。

大米淀粉在所有商业淀粉中，颗粒度最小，粒径约为3μm～8μm，其形状多数呈不规则的多角形，且棱角显著。

大米淀粉作为世界型可再生资源，凭借着其特有的物理化学性质在很多领域当中得到广泛的应用，也对很多传统的非可再生资源起到了很好的代替作用，具有很好的市场前景。

稻谷籽粒主要以淀粉的形式储藏能量。

糙米含淀粉约80％，居粮食的首位，是一种优质的氮源。

淀粉为白色粉末状物质，密度为1.5 g/cm3，不溶于水，在水中沉淀，故名淀粉。

稻米中的淀粉通常称为大米淀粉。

大米淀粉含有较低水平的脂质和矿物质，与淀粉结合的脂质是极性脂质。

淀粉中含有磷和氮。

磷以磷脂的形式存在。

大米淀粉中的氮含量水平较低，一部分来自于脂质，另一部分可能来自于蛋白质或是淀粉合成过程中酶的残余。

这些次要的成分在大米淀粉中的含量很少，却可以而且确实影响粉的特性。

1 大米淀粉的特性大米淀粉本质上是a-D-葡萄糖的多聚体。

以化学观点看，可以分为两种类型的多聚体，一种是直链形的多聚体——直链淀粉，另一种是高分支形的多聚体——支链淀粉。

1.1大米直链淀粉和支链淀粉的物化特性由于大米直链淀粉和支链淀粉的结构有很大的差别，其物理、化学性质也迥然不同，如同表1所示。

表1 直链淀粉和支链淀粉的物化特性特性碘结合能力/%碘蓝值A（680nm）30℃膨润度/ml·g-1沉降系数估计分子量/×106β-淀粉酶局限性/%链长葡萄糖单位1mol/LKOH0.15mol/LKOHS020WS020DMSO直链淀粉15.4～20.2 0.80 ～1.06 5.5～202 94～242 3.5～5.8 2.0 5.4 5.9 1.4 1.6 83~99 未测支链淀粉糯性米0.07～0.86 0.00～0.007 47～158 未测28～500 未测未测49～50 20～28 非糯性米0.37～3.30 0.04～0.29 8～168 172～221 30～1400 111 170 200 410 49～58 20～291.2大米直链淀粉和支链淀粉的分离将大米淀粉分离成直链淀粉和支链淀粉，常用以下两种方法：(1)将大米淀粉加热到略超过其凝胶温度，可以有选择地滤取直链淀粉。

大米淀粉提取工艺的研究

大米淀粉提取工艺的研究


表 1
正交实验因素水平
水平 A 温度 ∥℃ B 酶添加量 ∥%
C 反应时间 ∥h
1
40
0. 1
4
2
50
0. 2
5
3
60
0. 3
6
1. 3 测定方法 蛋白质含量采用凯氏定氮法 ( GB5511285) 测 定 ,淀粉含量采用蒽酮比色法测定。 2 结果与分析
正交实验结果见表 2 ,评价结果见表 3。
取率 ∥% 83. 12 86. 90 82. 31 83. 16 89. 76 88. 37 86. 02 87. 06 88. 65
从表 2 可见 ,反应温度、酶添加量及反应时间都对终产 物的蛋白质含量和淀粉得率产生一定的影响。从级差 R 和 r 的大小(表 3) 可见 ,各因子对蛋白质去除的影响作用顺序 为反应温度 > 酶添加量 > 反应时间 ;对淀粉得率的影响作用 顺序为反应温度 > 酶添加量 > 反应时间 ;其中反应时间对蛋
偏移活化能方法能有效地探索干燥机理和研究物料工
业干燥特性。研究表明 ,用偏移活化能来定性描述不同物料
在不同工况下干燥过程的热湿耦合效应 ,便于将影响干燥过
程中传热传质的各种因素反应到偏移活化能中 ,这对干燥动
态特性的研究有积极意义 。
参考文献
[1 ] 林瑞泰. 多孔介质传热传质引论[M]. 北京 :科学出版社 ,1995. [2] LUIKOV A B. System of differential equations of heat and mass transfer in capil2
表 2
正交实验结果
试验 温度 酶添加 反应时 蛋白质
号
℃ 量 ∥% 间 ∥h 含量 ∥%
酶法制备变性淀粉的工艺优化研究

酶法制备变性淀粉的工艺优化研究

设施农业2023-0636中可能产生一些有害的副产物，对环境造成污染[1]。

1.2 酶法制备的原理和优势酶法制备是一种相对较新的方法，通过使用特定的酶催化剂来改变淀粉的结构和性质。

酶是一种天然的生物催化剂，具有高效、特异性和环境友好等特点。

酶法制备变性淀粉的原理是利用酶催化剂与淀粉分子发生特定的反应，使淀粉的分子结构发生改变，从而改变其物理和化学性质。

常用的酶催化剂包括α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖氧化酶等。

酶法制备变性淀粉具有几个优势。

酶催化反应在温和的条件下进行，不需要高温和高压，可以避免淀粉的降解和副产物的产生。

酶具有高效和特异性，可以选择性地改变淀粉的结构和性质，从而得到具有特定功能的变性淀粉。

酶法制备的变性淀粉对环境友好，不会对环境造成污染[2]。

2 酶法制备变性淀粉的工艺优化2.1 酶的选择和添加量优化常用的酶种包括α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶等。

需要根据具体的生产要求和变性淀粉的特性来选择合适的酶种。

添加过少的酶可能导致反应速度较慢，产率低；而添加过多的酶则可能导致过度反应，产生过多的糖类产物。

因此，需要通过试验确定最佳的酶添加量，以达到最佳的变性淀粉产率和质量[3]。

2.2 反应条件的优化温度是影响酶活性的重要因素，不同酶种对温度的适应性不同，需要根据具体酶种选择合适的反应温度。

pH 也是影响酶活性的关键因素，不同酶种对pH 的适应性也不同。

反应时间也需要根据酶的催化速度和反应的需要进行优化，以获得最佳的反应效果。

2.3 底物浓度和酶反应的比例优化底物浓度和酶反应的比例也是影响酶法制备变性淀粉的重酶法制备变性淀粉的工艺优化研究摘要:通过酶法制备变性淀粉的工艺优化，成功制备出具有优异性能的变性淀粉，并对其性质和品质进行了评价。

实验结果表明，在最佳工艺条件下，制备的变性淀粉具有良好的吸水性、糊化稳定性、流变性质、粒径分布和透明度。

通过酶法制备变性淀粉的工艺优化，为其在食品、医药等领域的应用提供了重要的技术支持，也为进一步研究和开发变性淀粉的新工艺和新应用奠定了基础。

大米淀粉的制备和应用

大米淀粉的制备和应用

大米淀粉的制备和应用摘要:大米淀粉是一种重要的谷物淀粉,具有颗粒细小等独特的性质。

介绍了大米淀粉的制备方法,包括碱浸法、表面活性剂法、超声波法、酶法和物理分解法等;对大米淀粉在化妆品扑粉、照相纸的粉末、造纸施胶、润滑剂、糖果的糖衣、药片的赋形剂、淀粉糖、改性米淀粉、缓慢消化淀粉、淀粉基脂肪替代物、抗性淀粉以及多孔淀粉等的应用现状进行了叙述。

Abstract: rice starch is an important kind of cereal starch, with fine particlesand other unique properties. Introduced the preparation methodof rice starch,including alkali leaching and surface active agentmethod, ultrasonic method and enzyme method andphysical decomposition; of rice starch in thecosmetics powder, photographic paper powder, papersizing, lubricants, candysugar, tablet excipients, starchsugar, modified rice starch, slowly digestiblestarch, starch basedfat substitutes, resistant starch and porous starch and applicationof status are described.关键词:大米淀粉;制备;应用Keywords: rice starch; preparation; application大米是中国乃至亚洲最主要的粮食品种之一，其产量占全国粮食的40%，中国有60%的人口以大米为主食。