麥芽糊精制備技術(shù)和食品質(zhì)構(gòu)的設(shè)計(jì)

1、麥芽糊精制備技術(shù)和食品質(zhì)構(gòu)的設(shè)計(jì)姓名：沈強(qiáng) 班級(jí)：食品0901組員：石依驪、譚林威、王茜、萬(wàn)力摘要：研究高溫型- 淀粉酶水解大米淀粉制備麥芽糊精的工藝，通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)其工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。本組實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在濃度為25%、pH為6.5及反應(yīng)時(shí)間為30min的工藝條件下，最佳加酶量為0.36%。關(guān)鍵詞：淀粉；高溫型- 淀粉酶；麥芽糊精研究背景隨著我國(guó)淀粉產(chǎn)量的不斷增加,各種淀粉深加工技術(shù)越來(lái)越受到重視,用大米淀粉制造麥芽糊精便是其中一種。麥芽糊精是以淀粉為主要原料,經(jīng)酸法或酶法低程度轉(zhuǎn)化而成的淀粉的不完全水解產(chǎn)物,其葡萄糖值(DE值)要求在20 以下。它的主要成分是糊精,并含有多聚糖、低聚糖、單

2、糖等多種糖類,因其糖分組成主要是麥芽五糖以上的大分子物質(zhì),葡萄糖含量很低,同時(shí)為區(qū)別淀粉經(jīng)熱解反應(yīng)生成的大分子糊精,故稱為麥芽糊精2 。麥芽糊精具有許多獨(dú)特的功能和性質(zhì), 主要特點(diǎn)是低甜度、低滲透性、易于消化吸收，可防止肥胖，抗齲齒。不同DE 值的麥芽糊精性質(zhì)不同。低DE 值(6)的麥芽糊精能形成柔軟的、可伸展的、熱可逆的凝膠，并且入口即溶，使產(chǎn)品具有類似脂肪的口感，這是麥芽糊精適用于脂肪代用品的關(guān)鍵物理特性。在食品工業(yè)中用途非常廣泛,同時(shí)由于其成本低、原料來(lái)源廣,是市場(chǎng)前景較好且具有高附加值的淀粉深加工產(chǎn)品之一。制備麥芽糊精的酶法工藝具有條件溫和、產(chǎn)品組分分布均勻、副反應(yīng)少、無(wú)需中和脫鹽等優(yōu)

3、點(diǎn),比酸法優(yōu)越。我們通過(guò)對(duì)高溫型- 淀粉酶水解玉米淀粉進(jìn)行研究,以尋求酶法制備麥芽糊精的最佳工藝。1.概述麥芽糊精的性狀與DE值有直接的關(guān)系，麥芽糊精的DE值在4%-6%時(shí)，其糖組成全部是四糖以上的較大分子。DE值在9%-12%時(shí)，其糖組成是低分子糖類的比例較少，而高分子糖類較多。因此，此產(chǎn)品無(wú)甜味，不易受潮，難以褐變。在食品中使用，能提高食品的觸感，并產(chǎn)生較強(qiáng)黏性。DE值在13%-17%時(shí)，其甜度較低，不易受潮，還原糖比例較低，難以褐變，溶解性較好。用于食品中，能產(chǎn)生適應(yīng)的黏度。DE值在18%-20%時(shí)，稍有甜味，有一定的吸潮性，還原糖比利適當(dāng)，能發(fā)生褐變反應(yīng)，溶解性良好，在食品中使用不會(huì)產(chǎn)

4、生提高黏度的效果。麥芽糊精廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)，它是各類食品的填充劑和增稠劑，應(yīng)用十分廣泛，如油脂替代品和食品干燥助劑等。麥芽糊精的生產(chǎn)工藝有酸法、酸酶法和酶法三種。其中酸法過(guò)濾困難，產(chǎn)品溶解性差；酸酶法效果較好，但不適宜于直接采用淀粉質(zhì)原料（如玉米、薯類）；采用酶法工藝最為合適。酶法生產(chǎn)工藝：淀粉調(diào)漿第一次液化高溫滅酶第二次液化滅酶脫色過(guò)濾離子交換濃縮噴霧干燥產(chǎn)品。2.實(shí)驗(yàn)原理淀粉由葡萄糖基相連接聚合而成，根據(jù)連接方式不同，一般可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種。麥芽糊精系列產(chǎn)品均以淀粉為原料，利用耐高溫的淀粉酶對(duì)淀粉的催化水解具有高度專一性，即只能按照一定方式水解一定種類和一定部位的葡萄糖苷鍵的特

5、別性能，僅水解淀粉，不分解蛋白質(zhì)和纖維素等。所以麥芽糊精是以玉米、大米等為原料，經(jīng)酶法控制水解液化、脫色、過(guò)濾、離子交換、真空濃縮及噴霧干燥而成。其視密度在0.5g/cm³以下，遇水易分散溶解。3.工藝要點(diǎn)3.1淀粉調(diào)漿、糊化由于淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)對(duì)酶作用的抵抗力較強(qiáng)，不能直接使酶直接作用于淀粉，所以先用熱水將淀粉調(diào)成30-32%的淀粉乳，并使其充分吸水膨脹、糊化。同時(shí)調(diào)節(jié)pH至，加0.5-1.0%氯化鈣，以提高淀粉酶耐熱性。3.2轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化是生產(chǎn)麥芽糊精的關(guān)鍵工序。因?yàn)辂溠亢堑矸鄣娃D(zhuǎn)化產(chǎn)品，DE值控制在10-20之間，粘度較高，如果液化控制不好，會(huì)給后道工序帶來(lái)許多困難，造成得率

6、低，產(chǎn)品質(zhì)量差。為此，先用淀粉酶將淀粉漿液化到DE值2-5，迅速升溫到140，使蛋白質(zhì)類雜質(zhì)凝結(jié)，降溫到88-90，再加酶轉(zhuǎn)化到需要的DE值。3.3精制A過(guò)濾：上述轉(zhuǎn)化液中的沉淀物，用壓濾機(jī)過(guò)濾，一般可用硅藻土等作為助濾劑。B脫色：濾液用活性炭?jī)艋钚蕴康挠昧繛闉V液干物質(zhì)的0.5%左右，調(diào)pH至左右。脫色溫度一般采用80，保持30分鐘。C離子交換：為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，用離子交換樹脂除去鹽類。3.4蒸發(fā)（濃縮）在真空蒸發(fā)罐中，可采用標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)罐，進(jìn)行初蒸發(fā)或直接濃縮到76%的濃縮液。3.5噴霧干燥將純化的麥芽糊精初蒸濃縮液經(jīng)熱交換器加熱到110，用高壓泵經(jīng)噴嘴噴入干燥室中與150-200的

7、熱空氣接觸干燥到水分含量3%以下，得到白色粉末。4材料與方法4.1實(shí)驗(yàn)材料大米，淀粉，耐高溫-淀粉酶，中溫淀粉酶，斐林試劑，碘液，鹽酸，氫氧化鈉，氯化鈣。4.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)備：粉碎機(jī)，磨漿機(jī)，自制溫控電熱鍋，噴霧干燥儀，流變儀，烘箱。儀器：721分光光度計(jì)，電爐，濾布，搪瓷杯，鍋，移液管，試管，PH試紙和玻璃棒等。4.3工藝流程原料浸泡粉碎調(diào)漿酶水解過(guò)濾精制濃縮噴霧干燥4.4分析方法A還原糖含量的測(cè)定：蘭-艾農(nóng)法（以葡萄糖計(jì)）B干物質(zhì)含量測(cè)定：烘干法或比重計(jì)法。CDE值（葡萄糖值）的計(jì)算。4.5液化及麥芽糊精水溶液透光度測(cè)定721型分光光度計(jì)在640nm波長(zhǎng)下測(cè)定樣品透光率。4.6水解液流變特性

8、測(cè)定：流變儀5方法與步驟5.1麥芽糊精的測(cè)定酶活測(cè)定 配制可溶性淀粉溶液：稱0.2g淀粉溶于100ml水中，加熱煮沸溶解。吸取可溶性淀粉液20ml于試管中，加入緩沖液5ml于90恒溫水浴中預(yù)熱5min，再加一定稀釋度（自己調(diào)節(jié)并記錄）的酶液0.5ml，立即計(jì)時(shí)，搖勻準(zhǔn)確反映3-5min。原料粉碎用粉碎機(jī)或者磨漿機(jī)將大米粉碎到要求的規(guī)格，用分樣篩檢驗(yàn)粉碎細(xì)度。酶解反應(yīng)大米粉碎后加水調(diào)漿到一定濃度，調(diào)pH，加入酶制劑，用水浴加熱，升溫速度保持在1-1.5/min，并不斷攪拌防止結(jié)焦。然后，保溫液化，液化到終點(diǎn)時(shí)（用碘液反應(yīng)初步判定），加酸調(diào)節(jié)pH至4.5以下酸性滅酶。滅酶結(jié)束后，將反應(yīng)液用濾布過(guò)濾

9、，濾渣用一定數(shù)量熱水洗滌一次，測(cè)定濾液數(shù)量，干物質(zhì)含量，還原糖含量，pH值，透光率并計(jì)算液化DE值和水解干物質(zhì)收得率。工藝條件試驗(yàn) 因素水平1234大米浸泡液濃度(%)20253035PH5.56.06.57.0加酶量(%)0.240.300.360.42反應(yīng)時(shí)間（min）10203040表1 濃度為25%、pH為6.5及反應(yīng)時(shí)間為30min的工藝條件下，加酶量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。精制根據(jù)需要進(jìn)行脫色和離子交換處理。測(cè)還原糖（蘭-艾農(nóng)法）樣品試液呈中性或接近于中性，滴定方法如下：粗滴定：準(zhǔn)確吸取斐林氏試液甲、乙各5ml，置于300ml錐形瓶中，并加入樣品試液15ml（樣品原液需稀釋），放在石棉網(wǎng)

10、上加熱至沸，繼續(xù)滴加樣品試液，滴加速度約為每10s-15s之內(nèi)加入1ml，直至藍(lán)色褪盡即將消失，加入2-3滴1%次甲基蘭指示劑，再繼續(xù)滴加樣品試液，直至藍(lán)色褪盡。精密滴定：準(zhǔn)確吸取斐林氏甲、乙各5ml，加入樣品試液，其用量比（1）中滴定量約少，放在石棉網(wǎng)上加熱使之在2min內(nèi)沸騰，維持沸騰2min，加入2-3滴1%次甲基蘭指示劑，再逐滴加入樣品試液直至藍(lán)色褪盡?？偡序v時(shí)間為3min，整個(gè)滴定工作必須控制在3min內(nèi)完成。5.結(jié)果與分析5.1酶活力測(cè)定酶液稀釋:100倍，反應(yīng)時(shí)間:227，則D=2.1*10³mg/（m*min）5.2還原糖含量測(cè)定變量結(jié)果PH12345.56.06.57樣液稀釋比1:50滴定量ml21.2519.4018.3020.87還原糖%18.5520.1621.5418.89DE值%3.433.583.693.45 表25.3PH對(duì)DE值的影響如圖所示，高溫型- 淀粉酶的最適PH約為6.5，屬于偏酸型 6.結(jié)論 以DE 值為衡量指標(biāo),通過(guò)正交試驗(yàn)得出高溫型- 淀粉酶催化水解大米淀粉生產(chǎn)麥芽糊精的最佳工藝條件