[发明专利]一种淀粉基低分子量食品增稠剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种淀粉基低分子量食品增稠剂及其制备方法，包括如下步骤：将水分含量为5‑30％的淀粉投入常压低温介质阻挡等离子体反应器中，在常压下调节等离子体放电间距0.2‑0.8mm，放电输入电压30‑70V，放电电流0.2‑2.4A，调节空气流速使物料以流态化状态在循环体系中等离子体作用，时间控制在0.5min以上，结束反应后，取出，即得低分子量淀粉基食品增稠剂。该方法具有工艺简单、成本低廉、可循环处理、处理量大、反应均匀性好等优点，且能高效快速降低淀粉分子量，可在短时间将淀粉分子量降低1‑3个数量级。同时，其具有较优的透明性、凝沉稳定性和一定的增稠效果。

技术领域

本发明涉及一种制备食品增稠剂的方法，特别是涉及利用常压低温等离子体耦合流态化改性技术制备淀粉基低分子量食品增稠剂的方法。

背景技术

食品增稠剂是指在水中溶解或者分散，能增加流体或者半流体食品的粘度，并能保持所在体系的相对稳定的亲水食品添加剂。增稠剂可提高食品的粘稠度或形成凝胶，从而改变食品的物理性状，赋予食品粘润、适宜的口感，并兼有乳化、稳定或使呈悬浮状态的作用。常见的食品增稠剂包括淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔豆胶、甲壳胺、阿拉伯胶、黄原胶、大豆蛋白、琼脂等。目前，淀粉类食品增稠剂主要有预糊化淀粉、酸变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、羟烷基淀粉以及交联淀粉等。不同的淀粉基食品增稠剂性质差别较大，其中主要的性质包括提高淀粉耐高温、耐剪切的能力以及提高pH稳定性、粘结性、透明性、成膜性、凝胶强度、乳化性等。一般根据应用要求针对性地选择合适的变性淀粉。

淀粉的分子量对于增稠剂的应用具有重要意义。理论上讲，目前常用的淀粉类增稠剂其变性方式可增加或者降低淀粉分子量，但两者均具有其对应的应用空间。一般认为，高分子量增稠剂主要体现其增稠和粘结效果，而低分子量增稠剂主要体现其稳定性、凝胶性以及成膜性。此外，低分子量增稠剂还具有高浓低粘、节能快速干燥和便于运输等特点，因而目前广泛应用于淀粉制品、调味酱、调味汁、馅料、乳制品以及香精产品中。目前低分子量淀粉基增稠剂的制备方法主要有(1)热解法：将淀粉置于高温反应釜中，利用热效应对淀粉分子进行解聚，降低淀粉分子量；(2)酸解法：将淀粉在低于糊化温度下用酸进行处理，利用酸水解淀粉而降低其分子量；(3)酶法：选择适当的淀粉酶种类及添加量，酶作用于淀粉分子链而降低其分子量；(4)化学改性方式，如氧化降解。目前，淀粉类低分子量增稠剂对应的主要有糊精、酸变性淀粉和氧化淀粉等。这些淀粉或者涉及到化学试剂残留，存在食品安全隐患问题，或者合成时间较长，能耗过大。

随着科技的进步，由于等离子体改性技术可使物质通过吸收电能进行的气相干式化学反应，具有节水节能、清洁安全生产的特点而备受关注。目前，等离子体改性技术中常压介质阻挡放电最为成熟。马丕波等(马丕波；徐卫林；范东翠；曹根阳.等离子体处理对淀粉性能影响研究.武汉科技学院学报.2008,21(6),38-42)利用介质阻挡等离子体对淀粉进行处理，表明淀粉分子中引入了羧基基团，处理后亲水性有所提高，但内部破坏作用不明显。通过介质阻挡等离子体处理可改变淀粉纺织浆料粘附性、浆膜断裂强力、浆膜断裂伸长率和浆膜吸湿性能。但对于粉体而言，由于颗粒之间的团聚使得其在等离子体处理过程中存在处理量小，表面处理不均匀等而造成目前介质阻挡等离子体技术对粉体改性存在反应不均匀、反应产物性能不稳定、可控性差等难题。