变性淀粉论文模板

发酵豆粕的实质是“用发酵技术处理大宗原料----豆粕”,受规模和原料成本所限,小规模,不稳定的生产方式是不合理的,必须以工业化水平进行生产。工业的技术前提,是“检测-分析-反馈体系”的建立和健全。目前发酵豆粕工艺对于检测体系是缺失的。本实验在实验中,首先建立了完整的发酵豆粕的“检测-分析-反馈体系”,然后进行工艺开发,并对所建立的“检测-分析-反馈体系”进行了合理性证明。首先明确液体深层发酵工艺过程参数选取的三个原则：1,精度。2,即时性。3,多重平行。为建立固体发酵工艺的“检测-分析-反馈体系”,进行生理参数的选取和检测,在借鉴液体深层发酵工艺以建立检测体系的过程中,最大的障碍就是物料的物理性质。由于固体发酵物料不是均匀的,这就要求取样不能任意选取,而应该在最能代表大部分或绝大部分物料的点,选取不止一个的点进行检测,然后去掉离群值,平均其余的检测点以尽可能得到散布较小的,有连贯性的数据。按照发酵行业检测的习惯,所有生理参数检测都是在较稀的水溶液中进行。工业化检测的经验显示,在水溶液中进行的定量检测,比固体条件下的检测要精确地多。依照这个惯例,固体发酵工艺过程参数也应该选用与液体深层发酵类似的过程生理参数。按照发酵参数选取的原则,参照液体发酵,已经初步确定固体发酵工艺的生理参数,但是,要建立完整的数据处理方法,也即工业化前提的“检测-分析-反馈体系”,必须要证明曲线的合理性,解决曲线的真实度和连续性,曲线才能认为是可以分析的。本文在理论上论证参数的合理性和方法的正确性的可能性。并且,用实验验证检测方法,进行实证。另外,本文明确提出了发酵风险成本的概念。事实上,发酵风险成本概念的提出,以及本文在全成本核算中,提出发酵工艺的相对合理性指标,就可以建立在成本上量化的评价被开发工艺的合理性和先进性的评价体系,直接在数字上比较工艺优劣,回避开工艺选择过程因为标准模糊而进入两难的境地。本实验在建立的“检测-分析-反馈体系”上,应用对发酵风险成本的计算和对发酵工艺相对合理性指标的比较上,在尊重“发酵豆粕的本质是豆粕原料的微生物处理”的观念下,得到了具有工业级意义的,可以放大的,稳定的成本合理的发酵豆粕工艺。 [1] 赵艳,章亭洲. 发酵豆粕替代75%秘鲁鱼粉对仔猪生长性能的影响[J]. 饲料与畜牧. 2010(06)[2] 严鹤松,夏俊松,梁运祥. 黑曲霉发酵豆粕的研究[J]. 饲料工业. 2009(13)[3] 晓陆. 2009年5月全国饲料生产形势分析[J]. 饲料广角. 2009(12)[4] 曹允. 2007年美国饲料与畜牧市场概况(1)[J]. 饲料广角. 2009(12)[5] 李建. 发酵豆粕研究进展[J]. 粮食与饲料工业. 2009(06)[6] 陈济琛,陈名洪,蔡海松,林新坚. 芽孢菌固态发酵降解豆粕工艺研究[J]. 大豆科学. 2008(05)[7] 蒋国华. 粗饲料降解剂发酵豆粕喂猪技术[J]. 农村新技术. 2008(16)[8] 钟耀华,王晓利,汪天虹. 丝状真菌高效表达异源蛋白研究进展[J]. 生物工程学报. 2008(04)[9] 苏移山,王圣钧,王鹏,祁庆生. N-糖酰胺酶F在大肠杆菌中的高效表达及其脱糖基化作用研究[J]. 生物工程学报. 2005(06)[10] 邵伟,熊泽,何晓文. 发酵大豆多肽及其功能研究[J]. 中国酿造. 2005(06)

一、预糊化淀粉：预糊化淀粉是一种加工简单，用途广泛的变性淀粉，应用时只要用冷水调成糊，免除了加热糊化的麻烦。广泛应用与医药、食品、化妆品、饲料、石油钻井、金属铸造、纺织、造纸等很多行业。淀粉的糊化：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。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，可得易分散与凉水的无定形粉末，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。二、酸变性淀粉在糊化温度以下，用无机酸处理淀粉，改变其性质的产品称为酸变性淀粉。反应机理：在用酸处理淀粉的过程中，酸作用于糖苷键使淀粉分子水解，淀粉分子变小。淀粉颗粒是由直链淀粉和支链淀粉组成，前者具有α-1，4键，后者除α-1，4键，还有少量α-1，6键，这两种糖苷键被酸水解的难易存在差别。由于淀粉颗粒结晶结构的影响，直链淀粉分子间经由氢键结合成晶态结构，酸渗入困难，其α-1，4键不易被酸水解。而颗粒中无定形区域的支链淀粉分子的α-1，4键、α-1，6键较易被酸渗入，发生水解。工艺与原理：通常制取酸变性淀粉是使用浓淀粉淤浆，含固量约为36%~40%，加热到糊化温度之下（常为40~60℃），加入无机酸并搅拌一个小时或几个小时。当达到所要求的酸度或转化度时，三、氧化淀粉许多试剂都能氧化淀粉，但是工业生产中最常用的是碱性次氯酸盐。用次氯酸盐氧化的淀粉被称为“氯化淀粉”（虽然处理中并没有把氯引进淀粉分子内）。淀粉乳浆的次氯酸盐氧化是在碱性次氯酸钠溶液中进行的，此时需要控制pH、温度和次氯酸盐、碱和淀粉的浓度。用约3%的氢氧化钠溶液调节pH至8~10，在规定时间内添加有效氯5~10%的次氯酸盐溶液。用添加氢氧化钠稀溶液的方法来控制pH，并中和反应中生成的酸性物质。改变时间、温度、pH值、淀粉品种、次氯酸盐浓度和次氯酸盐添加速度，能够生产出多种不同的产品。当氧化反应达到要求程度时，将pH降至5~7，加入亚硫酸氢钠溶液或二氧化硫气体以除去其中多余的氯来终止反应。四、变性淀粉的分类目前，变性淀粉的品种、规格达两千多种，变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。(1)物理变性：预糊化(α-化)淀粉、γ射线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、湿热处理淀粉等。(2)化学变性：用各种化学试剂处理得到的变性淀粉。其中有两大类：一类是使淀粉分子量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一类是使淀粉分子量增加，如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。(3)酶法变性(生物改性)：各种酶处理淀粉。如α、β、γ-环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。(4)复合变性：采用两种以上处理方法得到的变性淀粉。如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。采用复合变性得到的变性淀粉具有两种变性淀粉的各自优点。另外，变性淀粉还可按生产工艺路线进行分类，有干法（如磷酸酯淀粉、酸解淀粉、阳离子淀粉、羧甲基淀粉等）、湿法、有机溶剂法（如羧基淀粉制备一般采用乙醇作溶剂）、挤压法和滚筒干燥法（如天然淀粉或变性淀粉为原料生产预糊化淀粉）等。五、变性淀粉的性质天然淀粉的可利用性取决于淀粉颗粒的结构，直链淀粉和支链淀粉的含量；不同来源的淀粉原料在性质上存在差异，因而不同来源淀粉的可利用性不同。天然淀粉在现代工业中的应用，特别是在新技术、新工艺、新设备采用的情况下是有限的。大多数的天然淀粉不具备很好的性能，根据需要，结合淀粉的结构合理化性质开发淀粉变性技术，生产具有更优良性质的变性淀粉，使之应用方便，且适合新技术操作的要求，开辟其新的用途，拓展市场空间。变性的主要作用是改变糊化和蒸煮特性，主要改变以下性质：（1）糊化温度：解聚使糊化温度（GT）下降；非解聚时糊化温度有升高也有下降，一般淀粉分子中引进亲水基团可增强淀粉分子与水的作用，使GT下降。交联起阻挡作用，不利水分子进入，使GT升高。高直链淀粉结合紧密，晶格能高，较难糊化。（2）淀粉糊的热稳定性：一般谷类淀粉的热稳定性大 。变性淀粉，亦称改性淀粉，它是指利用物理、化学或酶的手段来改变天然淀粉的性质。通过分子切断、重排、氧化或者在淀粉分子中引入取代基可制得性质发生变化、加强或具有新的性质的淀粉衍生物。 变性淀粉具有改善蒸煮特性、减缓老化、提高乳化稳定性等作用。变性淀粉应用于食品工业中，主要作为增稠剂、胶凝剂、黏结剂和稳定剂等使用，可以替代昂贵的原料，降低食品制造成本，提高食品质量同时提高经济效益。 在面制品中的应用 变性淀粉在新鲜面中的应用研究证明，加入面粉量1%的脂化糯玉米淀粉或羟丙基玉米淀粉，可降低淀粉的回生程度，使经贮藏的湿面仍具有较柔软的口感，面条的品质、溶出率等都得到改善。因变性淀粉的亲水性比小麦淀粉大，极易吸水膨胀，能与面筋蛋白、小麦淀粉相互结合形成均匀致密的网络结构，但加入过量会对面团有不利的影响。 在焙烤食品中的应用 抗性淀粉的膳食纤维含量大于40%，且耐热性能高，吸水能力仅有1.4g水/g淀粉，颗粒细小，适用于中等含水量的焙烤食品、低含水量的谷物制品和休闲食品中。在华夫饼干、发面饼干和曲奇饼干中，能产生酥脆的质构、优异的色泽和良好的口感。在面制食品和面条中，也能增加制品的坚实性和耐煮性。 在冷冻食品中的应用 在大多数冷冻食品中，变性淀粉的主要作用是增稠、改善质构、抗老化和提高感官质量。如汤圆经冷冻后皮易裂，不能反复冷冻融化，可在制作汤圆的糯米粉中添加5%左右的醚化淀粉起粘结和润湿作用，从而避免皮的破裂和淀粉回生，减少蒸煮时汤糊现象，降低汤内固形物量。 在糖果中的应用 糖果中使用的变性淀粉主要有两大类：一类是凝胶剂，如牛皮糖中用的酸解淀粉；另一类是填充料并起着黏结剂的作用，如口香糖中使用的预糊化淀粉或变性预糊化淀粉。 酸变性淀粉具有粘度降低、粘合力强、水溶性增强、糊液的透明性和热糊稳定性提高、凝胶能力增强、形成薄膜性能好的特点。这类淀粉主要用于糖果、胶冻软糖和胶姆糖的生产。 在甜品中的应用 在冰淇淋中使用变性淀粉可代替部分脂肪提高结合水量并稳定气泡，使产品具有类似脂肪的组织结构，降低生产成本。这种变性淀粉主要是淀粉基脂肪替代品。 果冻的特点是具有很好的透明性，且其组分经加热溶化再冷却后，能形成很好的凝胶。实践中，使用羟丙基交联淀粉取代25%卡拉胶制作果冻，能很好地满足这一要求。近些年来乳制甜品在世界各地越来越流行，从水果蛋糕、胶凝乳、奶油甜品到液态布丁，数不胜数。 在饮料中的应用 在搅拌、均质处理或压力下，亲脂性淀粉会形成非常微小、稳定性极佳的乳胶体，可作为乳化液稳定剂，取代干酪素、明胶和阿拉伯胶在食品中的应用。除了能形成稳定的乳化液外，亲脂性淀粉能赋予乳浊液稳定性，用以代替阿拉伯胶在香精乳浊液和饮料乳浊液中应用，如橘子汁饮料、可乐饮料和冷冻果汁饮料等。这种淀粉能够提供多种优于传统胶囊剂的好处，例如，与阿拉伯胶相比，它在冷水中的分散能力较佳，能减少高达25%的胶囊剂用量，并且由于形成乳化液的能耗较少，节省了生产成本。 在调味品中的应用 淀粉基脂肪代用品已经成功地应用于各种低脂肪食品中，这类物质对脂肪的替代率限制在50%~70%之间，大多被人体吸收后不会带来不良的生理效果。 调味料包括辣椒酱、草莓酱、番茄酱等，该类酱需要使用增稠剂。使用变性淀粉后，一方面成本比原来使用胶类大大降低；另一方面其长时间存放不分层，酱的外观有光泽，口感细腻。这类增稠剂可选用氧化淀粉，但交联酯化淀粉更为合适。