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预糊化淀粉的原理

  • 发布时间:2022-04-07 15:48:08
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    糊化原理

    淀粉粒在适当温度下(各种来源的淀粉所需温度不同,一般60~80℃)在水中溶胀、分裂、形成均匀糊状溶液的作用称为糊化作用。糊化作用的本质是淀粉粒中有序及无序(晶质与非晶质)态的淀粉分子之间的氢键断开,分散在水中成为胶体溶液。

    1 糊化作用的过程可分为三个阶段

    (1)可逆吸水阶段,水分进入淀粉粒的非晶质部分,体积略有膨胀,此时冷却干燥,颗粒可以复原,双折射现象不变;

    (2)不可逆吸水阶段,随着温度升高,水分进入淀粉微晶间隙,不可逆地大量吸水,双折射现象逐渐模糊以至消失,亦称结晶“溶解”, 淀粉粒胀至原始体积的50~100倍;

    (3)淀粉粒最后解体,淀粉分子全部进入溶液。

    糊化后的淀粉又称为α-化淀粉。将新鲜制备的糊化淀粉浆脱水干燥,可得易分散于凉水的无定形粉末,即“可溶性α-淀粉”。

    2 淀粉糊化作用的测定方法:

    有光学显微镜法,电子显微镜法,光传播法,粘度测定法,溶胀和溶解度的测定,酶的分析,核磁共振,激光光散射法等。工业上常用粘度测定法,溶胀和溶解度的测定

    成分

    淀粉液化生成糊精。构成淀粉和糊精的单元都是葡萄糖,但是淀粉含有葡萄糖单元的数目比糊精要多,淀粉糊化实际上是淀粉的不完全水解(淀粉完全水解的产物是葡萄糖,麦芽糖也是淀粉的不完水解产物,但麦芽糖只含两个葡萄糖单元,比糊精含有的葡萄糖单元要少)。淀粉遇碘显蓝色,而糊精遇碘显红色,麦芽糖和葡萄糖遇碘均不显色。

    生产方法

    螺杆挤压法生产预糊化淀粉

    原料配方:马铃薯淀粉。

    生产工艺:淀粉→淀粉乳→糊化→干燥→粉碎→包装

    操作要点:该淀粉的生产有以下三种方法:

    滚筒法:有双滚筒和单滚筒两面种。双滚筒干燥机的两个滚筒的运动方向相反,向加热到150℃左右的两滚筒之间输入淀粉乳液,乳液立即被糊化,在其表面干燥成薄膜状,用刮刀刮下,粉碎即制得产品。其质量取决于糊化的程度。通过调节淀乳浓度、滚筒温度及转速来调整产品承受剪切力的能力、干燥过程中的老化及粘度等性能。单滚筒法是直接将淀粉乳输送到150℃左右的滚筒表面进行糊化。单滚筒式的热效率低生产能力小。

    滚筒法具有生产连续、操作简单、能耗低、质量稳定、适应范围广等特点,但此加工方法使得淀粉粒会迅速膨胀到原来体积的数百倍,同时具有强烈的剪切作用,使淀粉颗粒破裂,产品有很大的缺陷,包括窄的峰值黏度范围,非完整性颗粒,不能承受使用过程中的剪切力及酸和碱的影响,弹性、流动性较差,该方法使淀粉糊液只有80%左右糊化。[1]

    喷雾法:在连续式喷射蒸煮器中,用高压蒸汽同淀粉乳混合使之糊化,然后喷雾快速干燥制成预糊化淀粉。

    喷雾法的特点是无需单独的粉碎过程,即得到呈空心球状的颗粒成品。淀粉乳经糊化后,黏度剧增,使喷雾过程复杂和困难,另外,所使用的淀粉乳浓度低,干燥时需除去的水分多,排气的温度高,造成耗能大,生产成本高。[1]

    挤压法:这是采用螺旋挤压膨化机,根据挤压膨化原理而生产预糊化淀粉的一种方法。将事先调好的含水量15—20%的湿淀粉加入挤压膨化机内,淀粉经螺旋轴磨擦挤压产生热而糊化,然后通过孔径为1—10毫米的小孔高压挤出,一进入大气中的物料就瞬时膨胀干燥,经粉碎、筛选即得预糊化淀粉。由于受到高强度的剪切力,产品粘度下降,比滚筒法产品的溶解度大。由于在制造过程中基本不需要加水,能够用内磨擦热维持120--160℃的温度,干燥不需要热源。

    此工艺具有设备投资少,动力消耗小的特点,但生产的预糊化淀粉由于受高强度剪切力作用,黏度低,几乎没有弹性。

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