一种以浆态形式对淀粉进行退火改性处理的方法与流程

本发明属于淀粉改性，具体涉及一种以浆态物料形式进行退火处理的方法，适用于低蛋白或无面筋的含淀粉原料。

背景技术：

1、现有淀粉退火工艺普遍采用粉末调质路线：将淀粉或谷物粉通过雾化喷淋加水调质至水分20%-35%，形成松散潮湿的絮状或细小颗粒状物料，然后进行退火处理。这一路线的优势在于物料比表面积大、热量传递均匀、退火完成后干燥能耗低。

2、然而，在工业实践中，存在另一条可能的预处理路径：将淀粉原料与水直接混合搅拌制成高含水量（40%-60%）的浆态物料，再进行退火处理。浆态路线在物料形态、热量传递方式、干燥方式上均与粉末调质路线存在本质区别。如果竞争对手声称“我们不是加水调质成湿粉，我们是加水搅拌成浆，所以不侵权”，现有技术缺乏对浆态退火路径的系统覆盖。

3、此外，本领域已知滚筒干燥技术用于预糊化淀粉的生产，将淀粉浆液在加热转鼓表面铺展成膜并干燥。然而，该技术以“脱水干燥”为核心目的，冷却仅是干燥过程的附带结果，冷却速率不受控制。现有技术从未教导或启示，将铺展作为急冷手段，在铺展的同时完成rs3晶格的锁定。

4、本发明首次系统性地研究了浆态退火工艺窗口，并创造性地将铺展与急冷耦合为一体化操作：铺展动作本身即作为急冷手段，将物料从退火温度在90秒内冷却至35℃以下。这一设计突破了传统“先干燥后冷却”的两步模式，实现了“先急冷锁定晶格，再干燥脱水”的新工艺逻辑。

技术实现思路

1、 发明目的

2、本发明的目的在于提供一种以浆态物料形式进行淀粉退火的方法，通过在制浆、退火、铺展急冷一体化成型等方面的系统性工艺设计，以铺展为急冷手段锁定rs3晶格，实现产品达标，同时封堵竞争对手通过“浆态路线”和“中间含水量物料路线”规避核心粉末调质退火工艺的全部可能。

3、技术方案

4、本发明采用“浆态退火+铺展急冷一体化成型”的全新技术路线，包括以下步骤：

5、（1）制浆：将低蛋白或无面筋的含淀粉原料与水混合，搅拌制成含水量40%-60%的均匀可流动浆态物料。

6、（2）浆态退火：在相对湿度90%-95%的恒湿环境中，于50-65℃下保持10-20分钟。由于浆态物料的热容量大、对流传热效率高，热量可快速均匀渗透至物料内部。

7、（3）铺展急冷一体化成型：将退火后的浆态物料在90秒内铺展为厚度不超过3mm的薄层，同步冷却至35℃以下。所述铺展方式包括但不限于刮板铺展、流延成型、挤压成型、辊压成型等所有将浆料转化为薄层并在铺展过程中同步冷却的方式。本步骤以铺展为急冷手段——浆料铺展形成薄层的瞬间，比表面积急剧增大，同步接触冷介质，即完成快速降温。干燥在后续步骤中独立完成。

8、（4）低温干燥：不超过60℃干燥至安全水分，粉碎过筛。

9、步骤a中所述“制浆”与申请人在先核心专利中的“加水调质”存在本质区别：（1）物料形态不同：本专利为高含水量可流动浆态物料，核心专利为松散潮湿絮状或颗粒状物料；（2）含水量不同：本专利40%-60%，核心专利20%-35%；（3）后续处理方式不同：本专利需铺展急冷一体化成型，核心专利直接冷却干燥。

10、当物料含水量处于35%-40%的中间地带时，物料既不呈松散絮状，也不呈可流动浆态，而呈糊状或膏状。在此状态下，无论采用何种成型方式，均因物料缺乏足够的自由水形成连续传热介质，导致退火过程中热量传递不均匀和淀粉分子水合不足，同时物料流动性差导致无法均匀铺展或挤出，退火和急冷效果均无法满足要求（详见对比例1、6、7）。含水量40%是浆态路线的绝对下限。

11、核心机制

12、浆态物料的高含水量使其在退火过程中具有独特的热量传递优势。与粉末物料以传导为主的加热方式不同，浆态物料中的自由水形成连续相，热量通过对流快速均匀地传递至每一颗淀粉颗粒表面，同时确保了淀粉分子链的充分水合和塑化。

13、退火完成后，本发明采用“铺展急冷一体化成型”策略：将浆料铺展形成薄层，铺展动作本身即作为急冷手段。薄层铺展使物料比表面积急剧增大，冷却速率呈指数级提升，在90秒内完成快速降温，将rs3晶格“冻结”在最优状态。这一工艺逻辑与传统滚筒干燥“以加热干燥为主、冷却为辅”的逻辑截然不同。

14、关于热损伤风险：浆态物料的含水量高达45%-55%，铺展于75-85℃加热转鼓表面时，水分蒸发吸热产生显著的蒸发冷却效应，使物料薄膜实际温度仅达62-68℃（实施例1实测数据），远低于rs3熔融温度（≥120℃），不会对rs3造成热损伤。

15、有益效果

16、（1）战略价值：封堵了竞争对手通过“浆态路线”和“中间含水量物料路线”绕开核心粉末调质退火工艺的全部空间。

17、（2）工艺逻辑创新：突破传统“先干燥后冷却”的两步模式，以铺展为急冷手段，实现“先急冷锁晶，再干燥脱水”的新工艺逻辑。

18、（3）铺展方式灵活：铺展急冷一体化成型可通过刮板铺展、流延成型、挤压成型、辊压成型等多种方式实现。

19、（4）热量传递效率高：浆态物料对流传热，退火均匀性好。

20、（5）热安全性有保障：蒸发冷却效应使物料实际温度远低于rs3熔点。

21、（6）纯物理零添加：配料表仅有原料本身。

1.一种低血糖生成指数谷物粉或淀粉，其特征在于，所述谷物粉或淀粉由包括以下步骤的方法制得：

2.根据权利要求1所述的低血糖生成指数谷物粉或淀粉，其特征在于，步骤a中所述低蛋白或无面筋的含淀粉原料选自大米粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、木薯淀粉、荞麦粉、小米粉、高粱粉、燕麦淀粉、豌豆淀粉、绿豆淀粉中的任意一种或多种；所述原料的蛋白质含量≤10%，且不含面筋蛋白。

3.根据权利要求1所述的低血糖生成指数谷物粉或淀粉，其特征在于，步骤c中所述铺展急冷一体化成型采用刮板式薄膜干燥机实现，该设备包括加热转鼓和冷却转鼓，两者并列布置，刮刀从加热转鼓剥离薄膜后直接导入冷却转鼓表面，转移时间不超过5秒；浆态物料先铺展于加热转鼓表面形成厚度1-2mm的薄膜，经初步脱水至水分30%-35%后，在90秒内转移至冷却转鼓急冷至35℃以下；所述加热转鼓表面温度75-85℃，在物料含水量≥45%的条件下，水分蒸发吸热使物料薄膜实际温度不超过68℃，不造成rs3热损伤。

4.根据权利要求1所述的低血糖生成指数谷物粉或淀粉，其特征在于，步骤c中所述铺展急冷一体化成型采用流延成型实现，将退火后的浆料通过流延模头挤出形成厚度1-2mm的连续薄膜，薄膜直接落在0-10℃的冷却钢带上，在铺展成膜的同时完成急冷定型。

5.根据权利要求1所述的低血糖生成指数谷物粉或淀粉，其特征在于，步骤c中所述铺展急冷一体化成型采用挤压成型实现，将退火后的浆料通过狭缝模头挤出为厚度1-2mm的带状物料，挤出后立即进入0-5℃的冷风隧道，在成型的同时完成急冷。

6.根据权利要求3所述的低血糖生成指数谷物粉或淀粉，其特征在于，所述刮板式薄膜干燥机的冷却转鼓表面温度为0-10℃；所述90秒的计时起点为浆料接触加热转鼓的时刻，计时终点为薄片离开冷却转鼓的时刻。

7.根据权利要求1所述的低血糖生成指数谷物粉或淀粉，其特征在于，步骤b中所述浆态退火的温度为60-65℃，退火时间为12-15分钟，原料为大米粉或玉米淀粉。

8.根据权利要求1所述的低血糖生成指数谷物粉或淀粉，其特征在于，步骤a中所述浆态物料的含水量为45%-55%，步骤c中薄层厚度为1-2mm。

9.根据权利要求1所述的低血糖生成指数谷物粉或淀粉，其特征在于，步骤d中所述低温干燥的温度为45-55℃。

10.权利要求1-9任一项所述的低血糖生成指数谷物粉或淀粉在制备低gi食品、药用辅料、宠物饲料、水产饲料或可降解包装材料中的应用。