一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺
阅读说明：本技术 一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺 (Processing technology of modified cereal starch with high digestion resistance ) 是由 丁超 于 2020-03-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺,包括如下步骤：S1:准备柠檬酸和淀粉为原料；S2:将柠檬酸和淀粉混合搅拌,搅拌后静置一定时间,得到柠檬酸淀粉混合液；S3:将柠檬酸淀粉混合液进行恒温干燥得到柠檬酸淀粉混合物；S4:将柠檬酸淀粉混合物采用谷物淀粉红外辐射干热改性工序进行加工得到柠檬酸淀粉酯；S5:将柠檬酸淀粉酯采用蒸馏水进行洗涤振荡；S6:洗涤振荡完毕后进行干燥工序,得到高抗性改性淀粉。本发明的产品为富含高抗消化特性的改性淀粉,改性后的具有高抗消化特性的淀粉不仅可以作为药物制作的基材,而且可以作为药物、益生菌缓释载体,具有温和、安全性高、刺激性小、耐高温、不溶于水、高膨胀率等特征。(The invention discloses a processing technology of modified cereal starch with high digestion resistance, which comprises the following steps: s1, preparing citric acid and starch as raw materials; s2, mixing and stirring citric acid and starch, and standing for a certain time after stirring to obtain a citric acid-starch mixed solution; s3, drying the mixed solution of the citric acid starch at constant temperature to obtain a citric acid starch mixture; s4, processing the citric acid starch mixture by adopting a grain starch infrared radiation dry heat modification procedure to obtain citric acid starch ester; s5, washing and oscillating the citric acid starch ester by using distilled water; and S6, carrying out a drying procedure after washing and shaking are finished to obtain the high-resistance modified starch. The product of the invention is modified starch rich in high digestion resistance, and the modified starch with high digestion resistance can be used not only as a base material for preparing medicines, but also as a slow release carrier for medicines and probiotics, and has the characteristics of mildness, high safety, small irritation, high temperature resistance, insolubility in water, high expansion rate and the like.)
技术领域
本发明涉及高抗消化性食品领域，具体为一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺。
背景技术
高抗消化特性的改性淀粉（RS）是以天然谷物为原料，通过碱浸法提取出谷物原料中的天然淀粉，根据最终产品的用途需要，将天然谷物淀粉进行物理和化学改性，定向获取和收集具有高抗消化特性的改性谷物淀粉，而不影响其在生成最终产品时的口感、性能，从而可被广泛应用于特膳食品、保健品、医药品、日用化学品等生产领域。
在新的医学模式影响下，具备功能性的医药、保健品、特膳食品备受青睐。目前全球大约1/3人口处于“三高”、超重、肥胖等营养不良的状况，经研究发现RS在胃和小肠中不被消化吸收，在结肠中可被微生物菌群发酵产生多种短链脂肪酸和气体，继而发挥益生作用。
在日常用品、特膳食品领域，随着经济水平的迅猛发展和人民生活质量水平的提高，RS的发展越来越受中国市场的欢迎。由于RS具有抗消化特性、无毒且稳定、预防结肠癌、调节血糖血脂等功效，目前，RS已成为现代营养学和医药学领域研究的热点, 显示出十分重要地位, 且RS大规模生产及深入研究必将推动特膳食品、医药学领域产品深加工和综合利用。
RS是特膳食品药品添加剂中的一种新型原材料，主要指淀粉和淀粉制品在通过胃肠道时抵抗消化的部分，美国谷物化学家协会和美国国家科学院医学研究所食品营养委员会将RS列为一种新型膳食纤维，因其对人体具有降低餐后血糖反应、有益于消化道健康、有助于结肠新陈代谢等健康作用而受到广泛关注，然而行业现有的通过改性方式提高原淀粉中RS含量的方法存在效率慢、制备率低、供应量小等问题。本项目针对上述难题，自主研发设计了红外干热设备，结合多种处理方式分离制备具有高含量RS的改性淀粉产品，最终实现高含量RS的改性淀粉产品的产业化生产。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺。
本发明的技术方案是提供一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：
S1:准备柠檬酸和淀粉为原料；
S2:将柠檬酸和淀粉混合搅拌，搅拌后静置一定时间，得到柠檬酸淀粉混合液；
S3:将柠檬酸淀粉混合液进行恒温干燥得到柠檬酸淀粉混合物；
S4:将柠檬酸淀粉混合物采用谷物淀粉红外辐射干热改性工序进行加工得到柠檬酸淀粉酯；
S5:将柠檬酸淀粉酯采用蒸馏水进行洗涤振荡；
S6:洗涤振荡完毕后进行干燥工序，得到高抗性改性淀粉。
优选的，所述步骤S2中，采用混合搅拌装置对柠檬酸和淀粉进行混合。
优选的，所述步骤S2中，搅拌后静置12~20min。
优选的，所述步骤S3中，恒温干燥温度135~165℃，干燥时间85~100min。
优选的，所述谷物淀粉红外辐射干热改性工序包括将柠檬酸淀粉混合物在高温条件下进行交联酯化工序，采用红外进行辐射，从而提高淀粉中的抗消化酶酶解性能，使得酯化淀粉抗消化能力增强。
优选的，所述红外反应强度为200~300℃，红外反应时间10~120min。
优选的，所述步骤S5中，洗涤时间25~35min。
优选的，所述步骤S6中，所述干燥工序优选为喷雾干燥。
优选的，柠檬酸淀粉混合液pH值为1~5。
优选的，柠檬酸淀粉配比为0.2~1。
本发明的有益效果是：本发明的一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺产品为高抗消化特性的改性谷物淀粉，主要应用于特膳食品、医药学、保健品行业，具有抗消化性能强，无毒环保，生产成本低，不污染环境，对人体健康无不良影响等功效。经改性后的谷物淀粉作为医药学行业中微胶囊的基材，具有温和、刺激性小、不影响芯材的质地和风味等优势。在技术指标方面，与传统干热改性方式相比，我们采用红外干热处理，对天然淀粉进行改性，改性后的淀粉产品富含高含量的RS，且大大的提高了改性淀粉的生产效率，获得的改性淀粉产品各项指标均符合国家相关规定。
红外辐射干热处理谷物淀粉以提高天然谷物淀粉中RS含量，使柠檬酸与淀粉通对红外辐射的吸收，提高两者反应温度，促使两者在高温下进行一个较为快速充分的酯化交联作用。红外辐射干热改性谷物淀粉技术可促使谷物淀粉中抗消化性能的提升，增加其高RS含量的改性淀粉的制备效率，且通过该技术制备得到的改性谷物淀粉具备安全可靠、性能优良等优点。
本发明的产品为富含高抗消化特性的改性淀粉，改性后的具有高抗消化特性的淀粉不仅可以作为药物制作的基材，而且可以作为药物、益生菌缓释载体，具有温和、安全性高、刺激性小、耐高温、不溶于水、高膨胀率等特征。具有抗消化、降胆固醇、维护肠道健康、控制体质量、稳定餐后血糖和胰岛素等功效。高抗消化特性的改性淀粉成分作为特膳食品、药品的基材，具有温和、持久、安全性高、刺激性小等特征。
附图说明
图1是本发明的柠檬酸酯化反应机理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明的一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺包括如下实施例：
实施例1：
本发明的一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺，包括如下步骤：
S1:准备柠檬酸和淀粉为原料；
S2:将柠檬酸和淀粉采用混合搅拌装置进行混合搅拌，搅拌后静置12min，得到柠檬酸淀粉混合液；
S3:将柠檬酸淀粉混合液进行恒温干燥得到柠檬酸淀粉混合物，恒温干燥温度135℃，干燥时间85min；
S4:将柠檬酸淀粉混合物采用谷物淀粉红外辐射干热改性工序进行加工得到柠檬酸淀粉酯；
S5:将柠檬酸淀粉酯采用蒸馏水进行洗涤振荡，洗涤时间25min；
S6:洗涤振荡完毕后进行喷雾干燥工序，得到高抗性改性淀粉。
本发明一个较佳实施例中，所述谷物淀粉红外辐射干热改性工序包括将柠檬酸淀粉混合物在高温条件下进行交联酯化工序，采用红外进行辐射，从而提高淀粉中的抗消化酶酶解性能，使得酯化淀粉抗消化能力增强，所述红外反应强度为200℃，红外反应时间10min，柠檬酸淀粉混合液pH值为1，柠檬酸淀粉配比为0.2。
实施例2：
本发明的一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺，包括如下步骤：
S1:准备柠檬酸和淀粉为原料；
S2:将柠檬酸和淀粉采用混合搅拌装置进行混合搅拌，搅拌后静置15min，得到柠檬酸淀粉混合液；
S3:将柠檬酸淀粉混合液进行恒温干燥得到柠檬酸淀粉混合物，恒温干燥温度145℃，干燥时间90min；
S4:将柠檬酸淀粉混合物采用谷物淀粉红外辐射干热改性工序进行加工得到柠檬酸淀粉酯；
S5:将柠檬酸淀粉酯采用蒸馏水进行洗涤振荡，洗涤时间28min；
S6:洗涤振荡完毕后进行喷雾干燥工序，得到高抗性改性淀粉。
本发明一个较佳实施例中，所述谷物淀粉红外辐射干热改性工序包括将柠檬酸淀粉混合物在高温条件下进行交联酯化工序，采用红外进行辐射，从而提高淀粉中的抗消化酶酶解性能，使得酯化淀粉抗消化能力增强，所述红外反应强度为225℃，红外反应时间30min，柠檬酸淀粉混合液pH值为2，柠檬酸淀粉配比为0.4。
实施例3：
本发明的一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺，包括如下步骤：
S1:准备柠檬酸和淀粉为原料；
S2:将柠檬酸和淀粉采用混合搅拌装置进行混合搅拌，搅拌后静置17min，得到柠檬酸淀粉混合液；
S3:将柠檬酸淀粉混合液进行恒温干燥得到柠檬酸淀粉混合物，恒温干燥温度150℃，干燥时间93min；
S4:将柠檬酸淀粉混合物采用谷物淀粉红外辐射干热改性工序进行加工得到柠檬酸淀粉酯；
S5:将柠檬酸淀粉酯采用蒸馏水进行洗涤振荡，洗涤时间30min；
S6:洗涤振荡完毕后进行喷雾干燥工序，得到高抗性改性淀粉。
本发明一个较佳实施例中，所述谷物淀粉红外辐射干热改性工序包括将柠檬酸淀粉混合物在高温条件下进行交联酯化工序，采用红外进行辐射，从而提高淀粉中的抗消化酶酶解性能，使得酯化淀粉抗消化能力增强，所述红外反应强度为250℃，红外反应时间60min，柠檬酸淀粉混合液pH值为3，柠檬酸淀粉配比为0.6。
实施例4：
本发明的一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺，包括如下步骤：
S1:准备柠檬酸和淀粉为原料；
S2:将柠檬酸和淀粉采用混合搅拌装置进行混合搅拌，搅拌后静置19min，得到柠檬酸淀粉混合液；
S3:将柠檬酸淀粉混合液进行恒温干燥得到柠檬酸淀粉混合物，恒温干燥温度155℃，干燥时间98min；
S4:将柠檬酸淀粉混合物采用谷物淀粉红外辐射干热改性工序进行加工得到柠檬酸淀粉酯；
S5:将柠檬酸淀粉酯采用蒸馏水进行洗涤振荡，洗涤时间32min；
S6:洗涤振荡完毕后进行喷雾干燥工序，得到高抗性改性淀粉。
本发明一个较佳实施例中，所述谷物淀粉红外辐射干热改性工序包括将柠檬酸淀粉混合物在高温条件下进行交联酯化工序，采用红外进行辐射，从而提高淀粉中的抗消化酶酶解性能，使得酯化淀粉抗消化能力增强，所述红外反应强度为275℃，红外反应时间90min，柠檬酸淀粉混合液pH值为4，柠檬酸淀粉配比为0.8。
实施例5：
本发明的一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺，包括如下步骤：
S1:准备柠檬酸和淀粉为原料；
S2:将柠檬酸和淀粉采用混合搅拌装置进行混合搅拌，搅拌后静置20min，得到柠檬酸淀粉混合液；
S3:将柠檬酸淀粉混合液进行恒温干燥得到柠檬酸淀粉混合物，恒温干燥温度165℃，干燥时间100min；
S4:将柠檬酸淀粉混合物采用谷物淀粉红外辐射干热改性工序进行加工得到柠檬酸淀粉酯；
S5:将柠檬酸淀粉酯采用蒸馏水进行洗涤振荡，洗涤时间35min；
S6:洗涤振荡完毕后进行喷雾干燥工序，得到高抗性改性淀粉。
本发明一个较佳实施例中，所述谷物淀粉红外辐射干热改性工序包括将柠檬酸淀粉混合物在高温条件下进行交联酯化工序，采用红外进行辐射，从而提高淀粉中的抗消化酶酶解性能，使得酯化淀粉抗消化能力增强，所述红外反应强度为300℃，红外反应时间120min，柠檬酸淀粉混合液pH值为5，柠檬酸淀粉配比为1。
红外辐射干热处理谷物淀粉以提高天然谷物淀粉中RS含量的技术主要核心是使柠檬酸与淀粉通对红外辐射的吸收，提高两者反应温度，促使两者在高温下进行一个较为快速充分的酯化交联作用。反应的发生受到多种因素的影响，如红外反应强度、红外反应温度、柠檬酸与淀粉的配比、柠檬酸溶液的pH等均会影响酯化反应的发生。技术研发过程中，对上述诸多条件进行了大量试验和摸索。部分制备条件如表1所示：
表1 柠檬酸淀粉酯制备条件：
本发明的一种高抗消化特性改性谷物淀粉加工工艺产品为高抗消化特性的改性谷物淀粉，主要应用于特膳食品、医药学、保健品行业。具有等功效。经改性后的谷物淀粉作为医药学行业中微胶囊的基材，具有温和、刺激性小、不影响芯材的质地和风味等优势。
红外辐射干热处理谷物淀粉以提高天然谷物淀粉中RS含量，使柠檬酸与淀粉通对红外辐射的吸收，提高两者反应温度，促使两者在高温下进行一个较为快速充分的酯化交联作用。红外辐射干热改性谷物淀粉技术可促使谷物淀粉中抗消化性能的提升，增加其高RS含量的改性淀粉的制备效率，且通过该技术制备得到的改性谷物淀粉具备安全可靠、性能优良等优点。
以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。