一种乳化淀粉及其制备方法与流程

本发明涉及一种乳化淀粉及其制备方法，属于食用变性淀粉的制备。

背景技术：

1、乳化淀粉，常用的为辛烯基琥珀酸淀粉酯，通过将辛烯基琥珀酸酐与淀粉进行化学合成反应，分子间形成酯键而获得，作为乳化保护稳定剂广泛应用于食品工业领域，一般以辛烯基琥珀酸淀粉钠的形式存在，是一种安全性高的乳化增稠剂。多年来，美国、欧洲、日本等国的科学家对该产品的制备方法和应用技术进行了改进，在国内外辛烯基琥珀酸淀粉酯已投入工业化生产，产品市场前景看好，但在配料表中需标注为辛烯基琥珀酸淀粉钠，属于食品添加剂范畴，在很多领域会被限定使用。同时，常规湿法生产辛烯基琥珀酸淀粉钠是一种将淀粉悬浮在水中进行化学反应的过程，会产生大量的废水，带来较大的环保处理压力。近年来，变性淀粉企业已开始集中关注减少化学品使用和排放废水的绿色加工技术。

2、油脂淀粉，基本是由油脂与淀粉质原料充分混合而得，业内目前已开发出可用于油炸裹粉、面包预拌粉等领域产品，在面糊中使用时，能显著提高面糊附着力。

3、迄今为止，辛烯基琥珀酸淀粉钠兼具增稠和乳化稳定的作用被大规模使用，但随着生活水准的提高，人们对于标签中的食品添加剂越来越重视，在这种情况下，亟需一种高效、绿色环保制造方法，得到具有高乳化性的淀粉，成为可以标注为食品或食品配料且具有增稠、乳化能力的材料。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种乳化淀粉及其制备方法，不加入食品添加剂，可以标注为食品或食品配料，具有增稠、乳化的能力。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、第一方面，本技术提供一种乳化淀粉制备方法，包括以下步骤：

4、往淀粉加水配制成淀粉乳；

5、用α-淀粉酶处理所述淀粉乳后，洗涤干燥，破碎后得结构调整淀粉；每克所述淀粉用0.5iu~5.0iu所述α-淀粉酶，处理时间为2h~6h；

6、将所述结构调整淀粉与油脂混合，所述油脂的用量为所述结构调整淀粉质量的0.1%~4.0%，在剪切搅拌下进行热处理，冷却得到所述乳化淀粉。

7、本技术提供的乳化淀粉制备方法所制备的乳化淀粉不用标识食品添加剂，具有良好的乳化稳定性，且生产过程绿色环保，无需排放高盐废水。

8、进一步地，所述淀粉乳的固液比为1：1.2~1.6。

9、淀粉乳固液比保障酶解反应均匀可控，如果固液比过高、体系过稠时，淀粉颗粒密集堆积，传质阻力大，淀粉酶难以均匀扩散至所有颗粒表面，易出现局部水解过度、局部水解不足的问题，导致最终结构调整淀粉性能批次差异大；固液比过低、体系过稀时，淀粉酶分子扩散速率快，水解易集中在颗粒表层，无法形成由表及里的疏松孔隙结构，后续油脂渗透深度不足。

10、该固液比区间内，淀粉乳保持适宜悬浮状态，淀粉颗粒均匀分散，淀粉酶可均匀接触颗粒表面，处理后每颗淀粉都具备相近的油脂结合能力，后续混合、热处理后，整体产品乳化性能波动小，批次稳定性高。同时，该浓度区间兼顾生产效率与能耗，既不会因料液过稀导致后续洗涤、干燥处理量过大，也不会因料液过稠需要更高功率搅拌设备维持悬浮状态，适配工业化量产的成本与效率要求。

11、适宜的固液比是实现可控酶解的基础前提，直接决定结构调整淀粉的界面特性，进而影响油脂复合的均匀度与牢固度，最终作用于成品的乳化稳定性。

12、进一步地，所述热处理的温度为110℃~140℃。

13、温度过低时，淀粉链段运动能力有限，无定形区舒展不充分，油脂分子扩散速率慢，大多停留在颗粒表层，难以深入内部孔隙与淀粉链形成稳定缔合，最终复合程度低，乳化效果弱。但如果温度过高，油脂会发生氧化，产生不良风味与色泽变化。

14、进一步地，所述热处理的时间为2h~4h。

15、如果热处理时长过短，油脂没有足够时间扩散渗透至淀粉颗粒内部孔隙，大部分油脂仅与颗粒表面发生浅度结合，复合不牢固，乳化稳定性易随存放时间下降；如果热处理时长过长，油脂长时间处于高温环境，氧化程度加深，酸价与过氧化值升高，产品风味与食用品质劣变。

16、进一步地，所述冷却的步骤包括：先在3min~5min内降温至60℃以下，然后再自然冷却。

17、采用先快速降温、后自然冷却的两步冷却方式，可有效固定高温下形成的淀粉-油脂复合结构，最大化保留产品乳化性能。高温热处理结束时，淀粉链处于高度舒展状态，油脂分子与淀粉链的缔合处于动态平衡。若以自然速率缓慢冷却，部分淀粉链会逐步重排回生，形成规整的结晶结构，将已复合的油脂分子从结晶区中挤出，导致部分油脂重新变为游离态，有效复合油脂占比下降，乳化稳定性随之降低；同时油脂分子也会在慢冷过程中迁移聚集，形成微小油滴，进一步削弱乳化效果。

18、先快速降温可迅速降低淀粉链段运动能力，将高温下的舒展构象冻结，不给淀粉分子回生重排的时间，也让油脂分子来不及迁移聚集，尽量保留热处理阶段形成的复合结构。60℃以下，淀粉链段运动能力已大幅减弱，继续强制降温对构象固定的边际增益很小，工业生产中反而可能导致表面结露吸湿。

19、快速降温具体可以用双面水冷夹套压板，或直接置于冷室。

20、进一步地，在所述将所述结构调整淀粉与油脂混合的步骤之前，还包括步骤回润：将所述结构调整淀粉平铺，置于相对湿度85%~95%、温度30℃~40℃的环境中15min~30min。

21、回润步骤可改善结构调整淀粉的表面状态，大幅提升油脂的渗透深度与结合牢固度。干燥破碎后的结构调整淀粉颗粒表面水分含量低，处于致密的玻璃态，此时直接与油脂混合，油脂较难进入内部。

22、回润处理在指定温湿度下进行，水分子缓慢渗入颗粒表层，使无定形区吸湿塑化，结晶区略微松弛，表面产生细微裂纹，暴露更多酶解得到的孔隙，颗粒表层由刚性玻璃态转变为柔韧的橡胶态。这种状态下的淀粉颗粒，既具备可供油脂渗透的通道，又保持整体颗粒形态完整，不会出现糊化结块，大幅增加油脂与淀粉链的接触面积与结合位点。但是要严格控制回润的温湿度与时长，避免整体溶胀糊化。

23、进一步地，所述将所述结构调整淀粉与油脂混合的步骤包括：将所述结构调整淀粉与油脂在300rpm~500rpm下搅拌1min~3min，然后转速升至1800rpm~2100rpm搅拌1min~2min。

24、回润后的淀粉颗粒表层柔韧、孔隙张开，先低速搅拌可让油脂缓慢铺展润湿所有淀粉颗粒表面，顺着张开的微裂纹与孔隙初步渗入表层，形成均匀的油膜包裹。随后提升转速，将表层油脂进一步挤入颗粒内部孔隙与次表层，同时打散可能出现的轻微团聚，保证淀粉颗粒的油脂负载量均匀一致。

25、进一步地，在所述热处理之前，将所述结构调整淀粉与所述油脂的混合物干燥至含水率为10%~12%。

26、热处理前将混合物干燥至含水率 10%~12%，可解决回润带来的高水分问题。回润步骤会提升淀粉颗粒的含水率，若直接进入 110℃~140℃的高温环境，颗粒内部的水分会快速汽化，形成向外的蒸汽流，携带尚未稳固结合的油脂一同向颗粒表面迁移，导致原本渗入次表层的油脂被顶回表面，形成游离油滴。少数情况下出现过颗粒粘连、过筛困难。

27、将含水率降至 10%~12%，可在温和条件下先移除大部分回润带入的自由水，淀粉表层随失水轻微收缩，将已渗入的油脂“嵌”在孔隙与表层内部，阻止后续高温下的油脂返迁。但如果含水率过低，则塑化作用不足，淀粉链段运动受限，复合速率反而慢。

28、具体例如可用带式干燥机或流化床干燥器，以65~75℃干燥 20~40 分钟。

29、进一步地，所述淀粉选自蜡质玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、糯米淀粉、小麦淀粉中的至少一种。

30、蜡质玉米淀粉支链淀粉占比极高，糊化后凝沉性弱、粘度高，经酶解与油脂复合后，形成的界面膜韧性强，乳化体系稠度高，适合用于酱料、浓汤等需要高粘度的产品；木薯淀粉糊化温度低，糊液透明度高，复合油脂后亲水亲油平衡适中，适合用于透明感要求高的乳化饮料；马铃薯淀粉天然带有磷酸酯基团，亲水性更强，复合油脂后更适配水包油型乳化体系，乳化稳定性优异。这些淀粉均为常规食品原料，无需改性，来源广泛、成本可控，可直接标注为食品配料，无需纳入食品添加剂管理。

31、第二方面，本技术提供一种乳化淀粉，由第一方面所述的乳化淀粉制备方法制成。

32、本发明的有益效果是：本发明不加入食品添加剂也能制备得到乳化淀粉，所得产品在出售时无需带有食品添加剂标识，生产过程绿色环保，无需排放高盐废水，该乳化淀粉具有良好的乳化稳定性，能广泛应用于食品领域。