小麦变性淀粉技术
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新乡市豫丰粮食加工有限公司- 小麦淀粉, 小麦淀粉批发, 小麦淀粉制造, 小麦淀粉加工小麦淀粉生产现状与关键技术来源:新乡市豫丰粮食加工有限公司我国是小麦生产大国,小麦年产量一亿吨左右,多年来小麦淀粉的生产没有引起足够的重视,造成这种情况的原因主要有如下几种:(1)小麦一直是人们的口粮,所以我国的小麦加工规模较小、工艺落后;(2)小麦蛋白的黏度较大,烘干困难,不利于工业化生产;(3)由于小麦加工工艺落后,生产过程中的污水不易治理,环境污染严重;(4)占小麦生产成分很大一部分的B-淀粉质量较差,只能用饲料,淀粉收率低,无形中造成了资源的浪费。
近年来,在国家相关产业政策的带动下,我国小麦淀粉工业得到长足的发展。
特别是新的技术、新工艺的引进,使小麦深加工有了技术支撑,一些具有较高开发创新能力,技术先进、规模较大的大中型企业相继投产,小麦副产品得到充分的利用,促进了行业的快速发展。
小麦淀粉的工艺技术发展至今,方法种类繁多,主要方法为水洗工艺和离心分离工艺。
目前我国应用的水洗工艺主要为马丁法和改良马丁法。
2000年莲花集团投资2.0亿元全套引进芬兰斯达泰克公司和荷兰道尔公司的生产线,采用离心分离工艺,技术装备居世界领先水平,解决了长期以来高质量谷朊粉依靠国外进口,价格昂贵的问题。
新工艺的引进标志着我国小麦加工技术进入了世界先进行列。
离心分离工艺具有以下特点:(1)密闭式管道工艺,保证了生产的卫生标准;(2)连续化全自动生产工艺,提高了生产效率;(3)新鲜水用量少,减轻了环保压力;(4)谷朊粉的质量得到很大的提高。
主要工艺流程及主要设备如下:为了配合该工艺的顺利实施,可以对生产废水分类收集、个别处理。
高浓度废水采用浓缩——喷雾干燥——加工成饲料的生产工艺;低浓度废水采用厌氧——好氧的生物处理,保证了污水的达标排放。
本文首发小麦淀粉加工。
变性淀粉的制备工艺及其对饲料品质的改良作用1 引言淀粉是碳水化合物的主要贮藏形式,是动植物的重要能量来源之一。
我国的淀粉资源十分丰富,有着巨大的应用发展空间。
天然淀粉不溶于水,其形成的淀粉糊易老化脱水,被膜性差,缺乏乳化力、耐药性及机械性,这些缺点限制了天然淀粉的广泛应用。
通过变性不仅可以改变天然淀粉原有的性质,还可以赋予其以新的功能特性,从而充分扩大其应用范围,变性淀粉已被广泛地应用于纺织、造纸、医药、化妆品、食品、饲料等行业。
目前全世界的变性淀粉产量在500万吨左右,而我国2000年产量仅约为35万吨,具有关专家推测我国变性淀粉市场潜力至少在109万吨以上,大力发展变性淀粉产业迫在眉睫。
2 变性淀粉的分类与特性天然淀粉的可利用性取决于淀粉颗粒的结构和淀粉中直链淀粉与支链淀粉的含量及比例,不同来源的淀粉具有不同的可利用性,现代工业应用中天然淀粉的直接利用率十分有限。
在淀粉所固有的理化特性基础上,为改善淀粉的性能并扩大其应用范围,利用物理、化学或酶法处理(切断、重排、氧化、或在分子中加入取代基)以改变原淀粉的天然性质,使其更适于一定应用的要求,这些经二次加工改变了性质的淀粉产物称为变性淀粉。
根据加工处理方式的不同,可将变性淀粉分为物理变性淀粉、化学变性淀粉、酶法变性淀粉与复合变性淀粉4类。
淀粉物理变性方法包括烟熏、预糊化、超高辐射、机械研磨、湿热处理等;化学变性方法有醚化、酯化、氧化、交联、热解、接枝共聚、糖甙键水解等;酶法变性主要是用各种淀粉酶处理淀粉,如?琢-淀粉酶、糖化酶、β-淀粉酶、异淀粉酶等;复合变性是采用两种以上方法处理淀粉,如氧化交联、酯化交联等,采用复合变性方法得到的淀粉产物具有多种变性淀粉的共同优点[7]。
根据变性机理,淀粉变性所得产物又可分为淀粉分解产物、淀粉衍生物和交联淀粉3大类,其特性如表1。
javascript:resizepic(this) border=0>3 变性淀粉的制备工艺目前国内外制备变性淀粉的生产工艺主要包括干法和湿法两种,湿法也称浆法,即将原淀粉分散在水相或其它液相中,配成一定浓度的悬浮液,在一定温度条件下与化学试剂进行氧化、酸化、酯化、醚化、交联等反应而生成变性淀粉;干法指原淀粉在少量水(通常在20%左右)或有机溶剂相中,直接与化学试剂混合发生反应生成变性淀粉的方法。
变性淀粉的反应原理和应用反应原理变性淀粉是指经过物理或化学处理后改变其特性的淀粉。
其反应原理可以分为以下几个方面:1.热处理:在高温下,淀粉分子会与水分解成较小的分子,形成酸性糖和醛。
这种热处理能够使淀粉分子间的氢键断裂,进而形成高度分散的淀粉颗粒。
2.化学改性:通过化学反应,例如酯化、醚化、氧化等,可以改变淀粉分子的结构和性质。
这些化学反应可以改变淀粉颗粒的糊化温度、黏度、透明度和稳定性等特性。
3.添加剂:在变性淀粉的制备过程中,常常会添加一些改性剂,如交联剂、酶、改性酶等,以进一步改变淀粉的特性。
这些添加剂可以使淀粉颗粒具有更好的稳定性、抗剪切性和耐高温性。
应用变性淀粉在食品工业和其他领域中有广泛的应用。
下面是一些常见的应用领域:1.食品工业:变性淀粉作为增稠剂和胶凝剂广泛应用于食品工业中。
它可以增加食品的黏度和粘稠度,提升口感和质感。
常见的应用包括制作浆果果冻、奶油状调料、凝胶状食品和压片糖果等。
2.化妆品工业:变性淀粉可以作为化妆品的稳定剂和增稠剂,被广泛用于乳液、护肤品、洗发水和面膜等产品中。
它可以增加化妆品的黏度、稳定乳化系统,提升产品的质感和触感。
3.医药工业:变性淀粉可以作为药片的包衣剂,提高药片的稳定性和保护作用。
它还可以作为药物的控释剂,延长药物的释放时间,提高药效。
4.纺织工业:变性淀粉可以作为纺织品的粘合剂和浆料,用于纺织品的印花和整理。
它可以提高纺织品的柔软度、抗皱性和耐水性。
5.造纸工业:变性淀粉可以作为造纸工业的浆料处理剂,提高纸浆的黏稠度和强度,改善纸张的质量和印刷性能。
6.饲料工业:变性淀粉可以作为饲料添加剂,提高饲料的粘附性和稳定性,减少饲料的粉尘问题。
同时,它还可以增加动物对饲料的摄食量和消化吸收率。
综上所述,变性淀粉在食品工业、化妆品工业、医药工业、纺织工业、造纸工业和饲料工业等领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展,变性淀粉的反应原理和应用将进一步完善和拓展。
小麦淀粉生产工艺及其分离设备介绍小麦是世界上最重要的粮食作物之一,而小麦淀粉作为小麦的重要副产品,具有广泛的应用。
本文将深入探讨小麦淀粉的生产工艺以及用于分离小麦淀粉的设备,以帮助读者更全面、深入地理解这一领域。
一、小麦淀粉生产工艺1. 清洗和除杂:小麦在进入淀粉生产线之前,需要经过清洗和除杂的过程,以去除杂质和表皮。
2. 研磨和浸泡:清洗后的小麦被送入研磨机中进行粉碎,将小麦研磨成细小的颗粒。
随后,小麦粉碎物进入浸泡槽中,在一定的温度和时间下进行浸泡,以便更好地释放淀粉颗粒。
3. 分离和沉淀:浸泡后的小麦被送入离心机或沉淀槽进行固液分离。
淀粉颗粒会沉淀到底部,而废液则被排出。
4. 脱水和干燥:分离后的淀粉颗粒需要进行脱水处理,通常通过离心机和压滤机来去除多余的水分。
脱水后的淀粉被送入干燥器中,以将其水分含量降至合适的水平。
5. 粉碎和包装:干燥后的淀粉颗粒被送入粉碎机中进行粉碎,以获得所需的颗粒度。
淀粉被装入包装袋中,准备出厂销售。
二、小麦淀粉分离设备介绍1. 离心机:离心机是小麦淀粉生产线中最常见的设备之一,用于分离小麦浆液中的淀粉颗粒和其他杂质。
离心机利用离心力的作用将淀粉颗粒和废液进行分离,从而得到纯净的淀粉。
2. 沉淀槽:沉淀槽也是一种常用的分离设备,通过重力的作用将淀粉颗粒从浆液中沉淀出来。
在沉淀槽中,小麦浆液经过一定的停留时间,使淀粉颗粒沉降至底部,再通过底部出口进行收集。
3. 离心式过滤机:离心式过滤机结合了离心机和过滤机的优点,能够高效地分离淀粉颗粒和废液。
该设备通过离心力将淀粉颗粒分离出来,然后将其送入过滤板中进行进一步的固液分离。
4. 干燥器:干燥器用于将脱水后的淀粉颗粒进行烘干,以降低其水分含量。
干燥器通常采用热风循环的方式,将热风通过淀粉颗粒层,加速水分的蒸发,从而达到干燥的效果。
三、个人观点和理解小麦淀粉生产工艺及其分离设备是实现小麦淀粉高效生产的关键环节。
通过合理的操作和优质的设备,可以获得高纯度的小麦淀粉,并满足不同行业的需求。
改性淀粉:1、定义,顾名思义,凡是改变天然淀粉原来性质的淀粉就是改性淀粉。
这里既包括采用加热熟化的方法,只改变天然淀粉物理性质的改性,也包括采用酶制剂进行的生物改性,更包括利用有效的分子切断、重排、氧化或在分子中引入取代基团的化学改性。
在天然淀粉所具有的固有特性的基础上,为改善天然淀粉的性能和扩大应用范围,利用物理、化学或酶法处理的手段,改变天然淀粉的原有性质,增加其某些功能性或引进新的特性,使其更适合于一定应用的要求,这种经过二次加工,改变了性质的天然淀粉就是改性淀粉。
改性淀粉又称为变性淀粉、修饰淀粉和化工淀粉。
2、目的:现代食品加工工艺中的高温杀菌、机械搅拌、泵的输运,要求淀粉具有耐热、抗剪切稳定性;冷藏食品则要求糊化后的淀粉不易回生凝沉,具有较强的亲水性;偏酸性食品要求淀粉有较强的耐酸稳定性;有些食品还需淀粉具有一些特殊的功能,如成膜性、涂抹性等。
耐酸耐碱耐高温耐低温抗剪切抗老化不易凝沉3、优点(一)使用改性淀粉,可以使其在高温、高剪切力和低PH条件下保持较高的粘度稳定性,从而保持增稠能力。
(二)通过改性处理,可以使淀粉在室温或低温保藏过程中不易回生,从而避免食品凝沉或胶凝,形成水质分离。
(三)通过改性处理提高淀粉糊的透明度,改善食品外观,提高其光泽度。
(四)通过改性处理改善乳化性能。
原淀粉分子是没有什么乳化性的,不能用它来形成稳定的水、油混合体系。
(五)通过改性处理可提高淀粉浓度,降低淀粉粘度,还可提高淀粉形成凝胶的能力。
(六)通过改性处理提高淀粉溶解度或改善其在冷水中的吸水膨胀能力,改善淀粉在食品中的加工性能。
(七)通过改性处理改善淀粉的成膜性。
4、改性淀粉的分类和评价方式和特点物理改性、化学改性、生物改性(酶法改性)和复合改性。
物理改性包括预糊化(α-化)淀粉、γ射线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、温热处理淀粉等。
预糊化淀粉的评价指标为糊化度化学改性是用化学试剂对淀粉进行处理,主要可以生产两大类改性淀粉。
粮食与油脂4 2010年第9期变性淀粉干法制备工艺研究进展袁 超,马永强(安阳工学院生物与食品工程学院, 河南安阳 455000)摘 要:该文综述国内外变性淀粉干法制备工艺路线、主要品种及相关设备研究进展,指出干法生产变性淀粉是一种很有价值工艺方法,并对其发展前景进行展望。
关键词:变性淀粉;干法;淀粉制备Research progress on dry process of modified starchesYUAN Chao,MA Yong-qiang (School of Biotechnology and Food Science,Anyang Institute of Technology,Anyang 455000,China)Abstract:The process,major products and apparatus of dry preparation of modified starch were summarized. It demonstrated that dry preparation of modified starches is a valuable method. Furthermore,the prospect of this method was forecasted;preparation of starch Key words:modified starch;dry process;preparation of starch 中图分类号:TS226.9文献标识码:A文章编号:1008―9578(2010)09―0004―03收稿日期:2010–07–15天然淀粉应用于现代工业时,特别是在现今广泛采用新工艺、新技术情况下,已受到越来越多限制;为此,根据淀粉结构及理化性质开发淀粉变性技术,即运用物理、化学或酶方法对原淀粉进行处理,使其具有适于某种特殊用途性质,这一过程称为淀粉变性,其产品称为变性淀粉〔1~2〕。
变性淀粉和普通淀粉的区别近年来,变性淀粉的发展非常迅速。
在欧美一些发达国家,变性淀粉被添加到几乎所有的谷物快餐食品和肉制品中。
变性淀粉作为食品添加剂并不是基于它的营养价值,而是由于它的添加能改善加工食品的功能性质,能提升产品的保水、冻融、抗老化等作用。
下面我简单的为大家介绍几种淀粉的特性及其应用。
什么是变性淀粉?在天然淀粉所具有的固有特性的基础上,为改善淀粉的性能、扩大其应用范围,利用物理、化学或酶法处理,在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质,从而改变淀粉的天然特性,使其更适合于一定应用的要求。
这种经过二次加工,改变性质的淀粉统称为变性淀粉。
变性淀粉的来源及特性变性淀粉的来源主要有:马铃薯、蜡质玉米/玉米、木薯、小麦4个种类。
与普通淀粉相比,变性淀粉具有糊化温度低、透明度高、溶解度高、凝胶性强、冻融稳定性好、黏度低、耐低温和耐高温等特性。
马铃薯变性淀粉粉不仅有很好的透明度,清谈的口感,不含谷物的腥味,口感清爽顺滑,不糊口,粘度还比其他淀粉的要高,具有非常好的抗老化,抗冻,保水等性能。
例如进口品牌瑞典Lyckeby的马铃薯变性淀粉,它的粘度很高,可降低5-10%的用量而达到同样的粘度效果,降低10%左右的生产成本,而且性价比相对其他品牌要高,供货的稳定性也占了很大的优势。
蜡质玉米/玉米变性淀粉通的玉米淀粉,所以它的糊液稳定性很好,黏度高,不易老化,并且具有透明度高和耐高温等优点。
在调味品,酱料,乳制品等产品上用的也比较广泛,因此蜡质玉米变性淀粉在食品行业中具有不可替代的商业价值。
例如进口品牌中性价比较高的英国泰莱的蜡质玉米变性淀粉,泰莱主要是以技术研发这块更为突出,可以为客户提供解决方案,像调味品行业中的李锦记这些大客户,也是使用着泰莱蜡质玉米变性淀粉,并得到了认可。
木薯变性淀粉剂,也是最佳的增量剂、甜味剂、和膨化剂。
使用木薯变性淀粉的食品包括罐头食品、冷冻食品、焙烤食品、汤料、香肠、奶制品和肉制品等。
应用变性淀粉让烘焙食品更多样作者:宋璐璐来源:《中国食品》2020年第18期近些年来,国内烘焙食品行业有了很大的发展,涌现出了各种蛋糕房和西点屋,给变性淀粉的应用提供了广阔的空间。
变性淀粉使用起来具有安全性,并且与原淀粉的消化率相同,在经过一定的处理之后就可以具备很多性能,在烘焙食品加工中有着广泛的应用。
一、变性淀粉的基本概述1.基本定义。
一般来说,变性淀粉是由天然淀粉在淀粉性能的要求下,经过一定的物理、有机化学和酶化反应之后,在淀粉分子中引入新的功能或者是改變淀粉分子的大小,从而实现对淀粉糊化温度和稳定性以及凝胶力的改变,从物理或者化学的角度出发来进行二次加工,让淀粉质可以产生特别的使用性能,然后在烘焙食品加工中发挥出其特殊的效果和作用。
2.主要分类。
变性淀粉按照处理方式可以分为4种类型:一是物理变性的预糊化淀粉,有经过一定的光学照射和超高频辐射处理之后的淀粉,也有经过机械研磨处理的淀粉,还有经过湿热和干冷处理的淀粉等。
二是使用化学试剂处理得到的化学变性淀粉,包括酸解淀粉、氧化淀粉等方式让淀粉分子量得到下降,或者是经过交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝共聚淀粉等方式使淀粉分子量增加。
三是酶法变性处理淀粉,如α、β、γ-环状糊精、麦芽糊精、抗消化淀粉等。
四是采用两种以上混合处理方法得到的复合变性淀粉,如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。
3.主要优势。
一是可以在很大程度上提高食品的耐热性和耐酸性,还能起到一定的增稠作用。
二是可以更好地进行低温储存,避免食物出现凝沉的现象。
三是可以对食品的色泽进行强化,具有比较好的溶解度,让食品看起来更加饱满。
四是可以对淀粉的成模性进行改良,用其充当食品包装膜,具有比较好的强度和隔氧性。
二、变性淀粉在烘焙食品中的应用1.在烘焙果酱中的应用。
耐烘焙性是对烘焙果酱最大的性能要求,因为劣质的果酱会在面包或者蛋糕烘焙的过程中出现塌陷和水分散失的现象,在表面也会比较容易出现起皮和干皱的现象,给产品的品质和外观造成极大的不利影响。
小麦变性淀粉技术(一)修饰淀粉变性淀粉产品种类繁多,目前已经开发的变性淀粉品种有几千种,使用的淀粉不同,淀粉修饰方法及变性程度也各不相同,但其基本生产方法为湿法、干法和滚筒预糊化法等省数几种,其中工业上应用最普遍的生产方法是湿法和干法。
变性淀粉湿法生产工艺是指淀粉在变性反应在液相(水或醇类)条件下下进行。
变性淀粉干法生产工艺是指淀粉的变性反应在固相条件下进行。
1.湿法生产工艺湿法生产工艺是将淀粉分散在水或其他有机液体介质中,形成非均相反应体系,在一定反应条件下进行降解或取代等改性反应,生成变性淀粉,由于是在湿的条件下进行反应,所以称湿法。
(1)工艺流程一定浓度的淀粉乳送入反应罐后,按工艺要求调整pH值,温度和加入化学药品,达到要求的取代度后反应。
然后洗涤、脱水、干燥,经过筛分后成品打包。
见图14-20所示。
化学药品、水或溶剂↓淀粉乳(计量)→反应→洗涤→脱水→干燥→筛分→成品↑↓↓↑调温排液排液热空气2.干法生产工艺干法生产工艺是指在“干”的状态下完成淀粉的变性反应。
采用干法生产的变性淀粉,应用最普遍的是白糊精、黄糊精及磷酸酯变性淀粉等。
干法生产变性淀粉产品收效高,无污染,所以干法是一种很有前途的方法。
(1)工艺流程工艺流程与湿法相比,干法生产的工艺变化比较大,不同的品种其工艺不同。
化学药品↓淀粉乳→吸附→脱水化学药品→预干燥→固相反应→快速冷却→水平衡→筛分、包装→成品↓↑↑淀粉→混匀热空气加热(二)转化淀粉1.小麦酸变性淀粉用酸处理淀粉的目的是为了得到一种可以形成低黏度淀粉糊和产品。
用酸在糊化温度以下处理淀粉改变其性质的产品称为酸变性淀粉。
(1) 基本原理在酸转化过程中,酸水解糖苷键缩短了链的长度,得到一种较易使用的降解淀粉。
同时研究发现a-D-(1→4)糖苷键比a-D(1→6)糖苷键更易水解。
但这些并没揭示出淀粉颗粒的酸变性作用过程,根据对酸变性过程的小麦淀粉的直链组分及支链组分的检验及对酸变性颗粒状淀粉研究,证明酸转化对淀粉颗粒的作用可分为两个阶段,最初迅速水解含有支链淀粉的非结晶区,接着缓慢地作用于结晶区中的直链和支链两个组分。
(2)生产工艺酸转化淀粉生产采用湿法生产工艺,流程如下所示;小麦淀粉乳→酸解→离心→中和→洗涤→脱水→干燥→筛分包装→成品↓回收酸液供下批用将小麦淀粉乳送入反应罐,升温到37℃~38℃,加入适量的盐酸,恒温酸解反应3 h~4h。
反应结束后,放出物料,用离心机脱水,回收酸液,然后用5ml/L碳酸钠液中的酸变性淀粉乳,使pH值为6.0左右,洗涤至中性。
经脱水后进行气流干燥,过筛后包装即得产品。
控制反应进度一般是采用取样测定流度,测定流度用一只特制的玻璃漏斗,下方有玻璃毛细管。
若100mL蒸馏水流经此漏斗为70s,在一定条件下配置的酸变性淀粉样品溶液于70s,在一定条件下配置的酸变性淀粉样品溶液于70s时间流过的毫升数为此样品的流度。
(3)基本特性①流度由于酸变性作用的主要目的是降低淀粉浆黏度,因此转化过程中常用测定热浆流度的方法来控制。
流度是黏度的倒数,黏度越低,流度越高。
②溶解度酸转化期间,随着流度增加,热水中可溶解的淀粉量也增加,欲得到颗粒形态的淀粉制品,在通常的酸处理下,可能转化的淀粉量是受到限制的。
③颗粒特性室温下用显微镜观察酸变性淀粉颗粒,与未变性淀粉十分相似。
但在水中加热时,它们的特性十分不同,它们不像原淀粉那样会膨胀许多倍,而是扩展径向裂痕并分成碎片,其数量随淀粉的流度升高而增加。
④热糊及冷糊酸变性小麦淀粉热糊的黏度远低于原淀粉,差异取决于转化的流度。
酸变性小麦淀粉热糊的流变学性能也不同于小麦原淀粉,已膨胀的原淀粉颗粒在显现触变性方面有突出的作用。
但在酸变性淀粉中,颗粒已破坏成碎片,而不是膨胀。
因此酸变性淀粉糊的触变性是低的,能与牛顿流体相接近。
酸转化淀粉热糊是较透明的流体,然而冷却时,由小麦制成的酸变性淀粉将会老化,失去透明度,形成混浊的坚实的凝胶。
⑤薄膜强度酸变性淀粉特别适合应用于淀粉成膜性的工业。
由于它们的黏度比原淀粉低得多,可在更高的浓度下烧煮和成糊,极少的水分吸收或蒸发,使它们的薄膜可更快干燥,从而可供快速黏合之用。
此外,酸变性淀粉的薄膜比原淀粉厚。
酸变性淀粉的这种低热糊黏度以及较高的浓度和较高的薄膜强度,使得酸变性淀粉特别适合应用于需要成膜性及黏附性的工业,如经纱上浆纸袋黍合等。
(4)用途①食品工业主要用来制造糖果,如软糖、胶姆糖,制作淀粉果子冻、胶冻婴儿食品。
高流度的酸变性小麦淀粉制作的糖果,质地紧凑,外形柔软,富有弹性,耐口嚼,不黏纸,在高温下处理不收缩,不起砂,能在较长时间内保持产品质量的稳定性。
②造纸工业利用酸变性淀粉成膜好,膜强度大,黏度低等特性,主要作为特种纸张表面涂胶剂,以改善纸张的耐磨性,耐油墨,提高印刷的性能。
③纺织工业用来作为棉织和棉合成纤维混纺织品的上浆的整理处理品,较高流度的酸变性小麦淀粉有良好的渗透性和较强的凝聚性,能将纤维紧紧地黏聚,从而提高纺织品表面光洁度和耐磨性。
在布料和衣物洗涤后的整理时,能显示出良好的坚挺效果和润滑感。
2.双醛淀粉(1)基本原理双醛淀粉是用高碘酸作氧化剂与淀粉作用生成一种特殊的氧化淀粉。
高碘酸是一特殊氧化剂,具有高度的专一性,它只氧化相邻的羟基成醛基,即将淀粉分子中葡萄糖单位的C-2及C-3上的羟基氧化成醛基,并拆开C-2—C-3形成二醛淀粉。
尽管此种产品不是真正的转化淀粉,但它是一种氧化淀粉。
双醛淀粉在水中不存在I的游离结构,易转化为与C-6的羟基相结合的半缩结构II,或与水分子互相结合的半醛醇结构III。
在反应过程中,高碘酸还原成碘酸,将碘酸通过电解作用再转化成高碘酸,用来氧化淀粉。
(2)生产工艺酸高碘酸水↓↓↓小麦淀粉乳→酸化→反应→离心→洗涤→脱水→干燥→筛分包装→成品↓回收碘液小麦淀粉乳中加入酸进行酸化处理,然后添加高碘酸在保持搅拌下进行反应。
高碘酸的用量根据氧化程度调整,达到需要的氧化程度后停止反应,过滤后将反应液送入再生电解池处理,转变为高碘酸。
氧化淀粉经水洗数次,然后脱水,进行气流干燥,过筛包装即得产品。
将碘酸再生转变为高碘酸的电解技术是决定生产的关键。
(3)基本特性高碘酸及其盐可使淀粉分子中葡萄糖单位的C-2和C-3碳原子的羟基氧化成醛基,使环形结构开裂。
工业上常用的产品氧化程度在90%以上,这些醛基不是游离状态存在,而是与水分子结合或与C-6的伯醇羟基结合成半缩醛,但是它们都有醛的反应活性。
双醛淀粉遇碘不呈蓝色,不溶于冷水而能溶于热水。
(4)用途①造纸工业在纸张成型之前,往纸浆内加入双醛淀粉,能增加纸张的湿强度。
特别适合于生产不怕湿的包装纸、高强度纸、地图纸等。
②皮革工业双醛淀粉具有与多肽的氨基和亚氨基进行反应的能力所以是一种很好的皮革制剂。
其优点是皮革颜色浅,酸碱度在蛋白质等电点以上,比较稳定。
③纺织工业双醛淀粉可作为棉花纤维的交联剂,可提高其防缩和防皱性能,同时还可增强耐磨损和抗胀强度而提高其耐用性。
④塑料、树脂等工业因双醛淀粉具有增塑作用,且易于控制,能产生适宜的塑化效果。
(三)预糊化淀粉1.基本原理原淀粉具有微结晶结构,冷水中不溶解膨胀,对淀粉酶不敏感,这种状态的淀粉称为β-淀粉。
将β淀粉在一定量的水存在下加热,使之糊化,规律排列的胶束结构被破坏,分子间氢键断开,水分子进入其间。
这时在偏光显微镜下观察失去双折射现象,结晶构造消失,并且易接受酶的作用,这种结构称为α-结构。
这一过程就是淀粉糊化的机理。
完全糊化的淀粉如在高温下迅速干燥,蒸发掉挤入淀粉颗粒中使氢键断开的水分子,将得到氢键仍然断开的、多孔状的、无明显结晶现象的淀粉颗粒,即为预糊化淀粉。
由于预糊化淀粉具有多孔的、氢键断裂的结构,能重新快速的溶于冷水而形成高黏度、高膨胀性的淀粉糊,可方便地使用于许多工业部门中。
2.生产工艺滚筒法生产预糊化淀粉,其工艺过程为,首先将小麦淀粉与去离子水混合搅拌,调浆浓度约40%,保持温度为30-40℃。
滚筒内通蒸汽加热至大约160℃,用泵将淀粉送入滚筒表面上,形成一层薄膜立即糊化,并快速脱水干燥(水分约为5%)。
已干燥好的薄膜经刮刀取下落入粗破碎装置,再输送至微破碎机后即得产品。
滚筒法具有生产连续、操作简便、能耗低、热效率高、产品干燥质量稳定、适应范围广、供热介质简便等特点。
但此种加工方法使得颗粒破裂,产品有很大的缺陷,包括窄的峰值黏度范围,非完整性颗粒,不能承受使用过程中的煎切力及酸和碱的影响。
弹性、流动性和稳定性较差等,这种方法使淀粉糊液只有 80%左右糊化。
挤压法是将小麦淀粉调成含水量约为20%的乳液,再将此乳液加入挤压机腔内,经螺旋挤压磨擦产生120-160℃而糊化,然后通过孔径为一至几毫米的小孔高压挤出,由于压力急速降低立即膨胀,使水分蒸发而干燥,最后碾磨筛分即得产品。
此工艺具有设备投资少、动力消耗小、生产成本低的特点。
但生产的预糊化淀粉由于受高强度剪切力作用,黏度低,几乎没有弹性。
喷雾法生产预糊化淀粉是小麦淀粉乳预先经蒸煮为热糊液,然后利用喷雾干燥原理,用高温气流将浓度为5-8%的糊液喷入干燥塔内雾化干燥。
雾化过种由高压单流体喷嘴和双流体喷嘴完成。
雾化媒介为压缩空气和蒸汽。
喷雾法的特点是无需单独的粉碎过程即得到呈空心球状的颗粒成品。
由于淀粉乳经糊化后,黏度剧增,使喷雾过程显得复杂和困难。
另外,由于所使用的淀粉乳浓度低,因而干燥时需除去的水分多,加上排气的温度高,造成能耗大,热效率低,生产成本高。
3.基本特性预糊化淀粉经磨细、过筛后呈细颗粒状,因工艺不同,颗粒形状存在差别。
将样品悬于甘油中,用显微镜观察、滚筒干燥法的产品为透明薄片状,有如破碎的玻璃片;喷雾干燥法产品为空心球状。
预糊化淀粉的复水性受粒度的影响。
粒度细的产品溶于水生成的糊,具有较高冷黏度,较低热黏度,表面光泽也好,但是复水太快,易凝块,中间颗粒不易与水接触,分散困难。
粒度粗产品溶于冷水速度较慢,没有这种凝块困难,生成的糊的冷黏度较低,热黏度较高。
预糊化淀粉溶于冷水成糊,其性质与新加热原淀粉而得的糊比较,增稠性和凝性有所降低。
这是由于湿糊薄层在干燥过程中发生凝沉的缘故。
4.用途预糊化淀粉广泛应用于各种方便食品中,使用时省去蒸煮操作,起到增稠、改进口感和其它好的作用。
例如,用预糊化淀粉配制的布丁粉,用冷牛奶搅匀即可食用。
蛋糕粉中加用预糊化淀粉,制蛋糕时加水易混成面团,包含水分和空气多,钵种较大。
食品中加预糊化淀粉有抑制蔗糖结晶效果。
虾饲料用预糊化淀粉为胶黏剂。
预糊化淀粉在非食品工业中的应用很广泛,石油工业应用预糊化淀粉于油井钻泥中,增加蓄水性和稠度。
加用少量氯化钙或尿素对预糊化有促进作用,并使所得产品具有更优良性质,适于钻泥应用。
铸造工业应用预糊化淀粉为铸模沙心胶黏剂,冷水溶解容易,胶黏力强,倒入熔化金属时燃烧完全,不产生气泡,制品不致含“沙眼”表面光滑。