变性淀粉生产PPT课件.ppt

变性淀粉和变性谷物粉 挤压生产工艺 1 变性淀粉 在天然淀粉所具有的固有特性基础上 为改善淀粉的性能 扩大其应用范围 利用物理 化学或酶法处理 在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质 从而改变淀粉的天然特性 如糊化温度 热粘度及其稳定性 凝胶力 透明性等 使其更适合于一定应用的要求 这种经过二次加工 改变性质的淀粉统称为变性淀粉 2 食品应用 3 4 生产工艺 1 干法 干法生产工艺中 原淀粉含水量最多保持在40 以下 一般为20 左右 整体反应过程处于相对于的状态下进行 该法的优点是节省了湿法必用的脱水与干燥过程 节约能源 降低生产成本 无污染 但也存在缺点 即淀粉与化学试剂混合不均匀 反应不充分 所以只能生产少数几种产品 如黄糊精 白糊精 酸降解淀粉和淀酸酯等 2 湿法 湿法工艺是以淀粉与水或其他液体介质调成淀粉乳为基础 在一定条件下与化学试剂进行改性反应 生成变性淀粉的过程 在此过程中淀粉颗粒处于非糊化状态 如果采用的分散介质不是水 而是有机溶剂 或含水的混合溶剂时 又称溶剂法 溶剂法的有机溶剂价格昂贵 有易燃易爆危险 回收困难 只有生产高取代度 高附加值产品时才使用 3 挤压法 蒸煮挤压是高温 短时 低水分 高能量的热化学过程 主要设备是螺杆挤压机 一般分单螺杆和双螺杆两种类型 双螺杆挤压机具有更高的混合效率 过程控制好 产品均一等优点 因此在工业生产中应用更为广泛 5 设备图 6 原理图 7 原理 干物料和水从加料斗均匀地进入机筒后 沿转动螺杆上螺槽轴向运动的方向向前输送 图1 A处 此后由于受到机头阻力和螺杆压缩比结构的作用 物料被逐渐压实并因吸收了来自机筒加热器的热量和螺杆与机筒间强烈的摩擦 搅拌和剪切等机械能所转化的热量而升温 直到全部熔融 图1 B处 随着轴向运动的螺槽逐渐变浅 熔融的物料被继续加压加热形成了蒸煮过程 其间将发生脂肪和蛋白质变性 淀粉糊化及化学变性 微生物被悉数杀灭 酶被抑制或失活等一系列复杂的生化反应 熔融的物料组织被进一步均化 最终从机头末端的模头被定量 定压地挤出 图1 C处 由于温度和压力突然降至常温 常压状态 致使物料内水分急剧汽化蒸发 体积迅速膨胀 再经冷却成型 8 2019 12 27 9 挤压生产氧化淀粉 氧化淀粉是在酸 碱 中性介质中与氧化剂作用 氧化得到的产物 它具有低粘度 高固体分散性 极小的凝胶化作用 因此在造纸 纺织 食品工业中得到广泛的应用 以珍珠玉米淀粉 蜡质淀粉和高直链玉米淀粉为原料 用过氧化氢作氧化剂 通过双螺杆挤压机反应 挤压得到可溶性氧化淀粉 通过对三种挤压氧化淀粉的扫描电镜观察表明 蜡质淀粉和珍珠玉米淀粉挤压氧化后 已完全糊化 晶体结构被破坏 高直链玉米淀粉糊化不完全 仍有颗粒状结构存在 而且挤压得到的氧化淀粉的成本远低于用传统方法制得的氧化淀粉 因此挤压蒸煮是快速 连续制备氧化淀粉的一种较好的方法 10 挤压生产交联淀粉 传统上交联淀粉的生产是在水介质中进行 要达到所需要的化学键合程度 必须使用高浓度的化学试剂 而除去未反应的试剂往往要用水反复冲洗 产生大量的废水 回收较困难 许多研究者认为 挤压蒸煮可优先取代湿法变性过程 使用单螺杆挤压机作反应器 三偏磷酸钠作反应剂 生产交联淀粉当使用合适的反应剂和挤压温度 可得到不同取代度和不同功能特性的产品 挤压期间 淀粉引入磷酸基团 可增加凝胶强度 吸水指数和冷粘度 减小凝胶聚结性 水溶性指数和透明度 11 挤压生产酯化淀粉 酯化淀粉是指淀粉羟基被无机酸及有机酸酯化而得到的产品 故酯化淀粉可分为淀粉无机酸酯和淀粉有机酸酯两大类 酯化淀粉的种类很多 其性质和用途也具有各自的独特性 在挤压蒸煮淀粉的改性中 酯化淀粉是研究得最多的一类变性淀粉 制取相同取代度的淀粉磷酸酯 挤压法所需的反应剂比传统方法的要少 淀粉磷酸酯对热处理和PH的变化具有同样的敏感性 然而挤压生产的淀粉磷酸酯具有更低的糊化温度 糊化焓和糊粘度 这主要是由于挤压过程中淀粉的损伤程度高 12 挤压生产醚化淀粉 醚化淀粉是淀粉分子中的羟基与反应活性物质反应生成的淀粉取代基醚 醚化作用提高了产品的粘度稳定性 甚至在高PH条件下醚键也不易发生水解 因此在许多工业领域中得以应用 用3