一种马铃薯变性淀粉及其制备方法及用途技术

本发明专利技术提供一种马铃薯变性淀粉及其制备方法及用途，其是以马铃薯淀粉、淀粉膨胀抑制剂、亲核试剂、碱性溶液、交联剂三氯氧磷和水为原料制成，该变性淀粉的成膜性能特别好，且价格低廉，适用于食品包装，可食性包装，肉与水果的保鲜包装等多种用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交联变性淀粉、其制备方法及其应用，更具体而言，本专利技术涉及的 交联变性淀粉是马铃薯变性淀粉。
技术介绍
在医药、食品或化妆品或等其它领域中，通常需要成膜材料对所采用的物质进行 包装，以达到阻隔氧气、保持水分，成型、延长货架期等作用，而目前常用的成膜材料有天然 与合成高分子物质两类。天然的成膜材料包括明胶、虫胶、阿拉伯胶、玉米朊、琼脂、海藻酸 等；合成高分子物质成膜材料包括纤维素衍生物、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯胺类、聚乙烯氨 基缩醛衍生物、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯吡啶衍生物等。天然胶类价格昂贵，且受产量 的限制很大；而高分子聚合物的降解等环保性能不是很理想，其在自然界中难于降解，并且 生产成本较高。在对成膜材料的研究中，人们发现淀粉可以作为成膜材料的替代品。淀粉是自然 界中存在最广泛的天然物质之一，其通常有小麦淀粉、绿豆淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、红薯 淀粉、马铃薯淀粉等，但是天然淀粉用作成膜材料时存在成型不均勻，所形成的薄膜脆而易 碎等缺点。变性淀粉是通过化学或物理方法处理，使天然淀粉分子中的结构发生变化，比如 使得部分羟基被取代或衍生，从而改变了淀粉的许多性能。天然淀粉本身由于来源不同， 其成熟度直链淀粉含量及胚乳结构有一定差别，不同来源的淀粉本身性质上存在差异，比 如从电镜中可观察到绿豆淀粉的形状多为肾状，普通玉米淀粉颗粒表面光滑，多为多角 形，用扫描电子显微镜上的微尺可测得绿豆淀粉颗粒粒径为4-28 ym，这与普通玉米淀粉 5-26 P m和甘薯淀粉5-31 P m相当，马铃薯淀粉15-100 u m,由于多角形淀粉的糊化度高，淀 粉凝胶没有粘弹性而更多表现为刚性，易破碎，并且粒度大的分子因分子间结合力小，淀粉 糊的粘性大而凝胶强度大，而粒度太小的淀粉糊没有粘弹性，因此，将不同来源的淀粉用于 成膜材料在性能上本身就存在差异，而通过化学或物理方法对不同来源的淀粉处理后得到 的变性淀粉在性能上将存在更显著的不同。本专利技术人通过长期认真地研究，采用天然马铃薯淀粉，通过一定的方法使其变形， 制备得到了一种成膜性能良好，价格低廉的马铃薯变性淀粉，从而完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种马铃薯变性淀粉，其主要是以马铃薯淀粉、淀粉膨 胀抑制剂、亲核试剂、碱性试剂、交联剂三氯氧磷和水为原料制成，其中马铃薯淀粉、淀粉膨 胀抑制剂、亲核试剂、碱性试液、交联剂三氯氧磷和水以重量份数计配比为马铃薯淀粉100 份，淀粉膨胀抑制剂1-10份，亲核试剂0. 5-1份，优选0. 5份，3-5%的碱性试液10-30份， 交联剂三氯氧磷0. 015-0. 03份和水100-150份。在本专利技术的一个实施方案中，提供一种由下述原料制成的马铃薯变性淀粉，其中马铃薯淀粉为100份、淀粉膨胀抑制剂无水硫酸钠7份、亲核试剂氢氧化钠0. 5份、交联剂三氯氧磷0. 018份，3-5%的碱性试液15份、水150份。在本专利技术的另一个实施方案中，提供一种由下述原料制成的马铃薯变性淀粉，其 中马铃薯淀粉为100份、淀粉膨胀抑制剂无水硫酸钠7份、亲核试剂氢氧化钠0. 5份、3-5% 的碱性试液15份、交联剂三氯氧磷0. 020份，水110份。本专利技术的另一个目的是提供一种马铃薯变性淀粉的制备方法，其是通过湿法生产 工艺制备，具体是将马铃薯淀粉乳在淀粉的糊化温度60. 0-65. 0°C下，碱性亲核剂作用下加 一定量的交联剂反应一段时间即可。本专利技术的制备马铃薯变性淀粉的具体方法如下将1-10份的淀粉膨胀抑制剂和 0. 5-1份的亲核试剂氢氧化钠加入100-150份的水中，搅拌使其充分溶解，之后在搅拌下加 入淀粉100份，搅拌均勻，得到淀粉乳，用10-30份的3-5%的碱性试液，将淀粉乳PH值调节 到PH = 10 12，室温下加入交联剂三氯氧磷0. 015-0. 03份，反应1 3h后(以加入交联 剂三氯氧磷之后开始计时)，用9-11 %的盐酸溶液中和到PH = 5. 0-6. 0，优选5. 5，抽滤，纯 净水洗涤，烘干(烘干温度45-55°C，烘干时间为1-1. 5小时)，即得成品。在本文中，所述的淀粉膨胀抑制剂指在反应过程中防止淀粉颗粒发生膨胀的试 齐IJ，其可以选自氯化钠或无水硫酸钠；所述的亲核试剂是反应试剂在反应过程中，对与之相 互作用的原子或体系给予或共享电子对的试剂，其可以选自氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾； 所述碱性试液可以选自氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钾溶液。在本文中，如果没有特别地指出，溶液的百分数为重量/重量百分数，即溶质质量 占溶液总质量的百分数，比如3-5%的碱性试液中的3-5%是指该碱性试液中碱性物质占 溶液的重量百分数为3-5% (w/w) 0本专利技术还有一个目的是提供所述马铃薯变性淀粉在医药，食品或化妆品或其他薄 膜状产品中的用途。更特别地，本专利技术提供马铃薯变性淀粉在食品包装，可食性包装，肉类 或水果的保鲜包装等中的用途，比如用作可食用薄膜如可食性保鲜膜、食品内包装膜，可降 解薄膜如农用地膜等。在本文中，如果没有特别地指出，对于物质的“份”数是指重量份数；所述的“马铃 薯变性淀粉”、“马铃薯交联淀粉”与“马铃薯交联变性淀粉”的含义相同；所述的“马铃薯原 淀粉”或“天然马铃薯淀粉”是本领域常规采用的以任何方法从天然马铃薯直接获得的淀 粉；制备方法中所通常采用的温度为室温或同等温度范围下。本文所述的马铃薯交联淀粉是马铃薯淀粉的醇羟基与交联剂的多元官能团形成 二醚键或二酯键，使两个或两个以上的淀粉分子之间“架桥”在一起，呈多维空间网络结构。 交联作用是指在分子之间架桥形成化学键，加强了分子间的氢键作用。交联使膜强度提高， 膨胀度，热水溶解度降低。本专利技术特别地选用三氯氧磷作为交联剂，是由于本领域常用于淀 粉变性的一种交联剂环氧氯丙烷已经禁止在食品用变性淀粉中应用，采用常用于淀粉变性 的另一种三偏磷酸钠得到的交联淀粉糊丝短，不适合于成膜；而本专利技术人意料不到地发现， 选用三氯氧磷作为交联剂对马铃薯淀粉进行交联变性，通过控制交联剂的选择、交联剂的 用量、交联反应的时间等制备条件，得到合适的交联程度和粘度值等，可以得到同时具有如 下优点的马铃薯变性淀粉1.透明度高，有光泽，强度高，可折叠；2.糊丝长和糊的流动性好；3.交联性好，成膜强度高，经测定，其交联沉降体积为20-25 ；4.稳定 性好，不凝沉，不易受温度改变而发生性能变化；5.膨胀度、热水溶解度低；6.采用该变性淀粉制成的淀粉膜抗拉强度高和伸长率高。 附图说明图1为三种淀粉塑料膜的抗拉强度比较图。其中交联淀粉为制备实施例1的马铃 薯交联变性淀粉，氧化淀粉是根据《变性淀粉生产与应用手册》(张友松主编，中国轻工业出 版社，2001，33-36页)中描述的方法制备得到的；交联羟丙基复合变性淀粉根据《交联羟丙 基复合变性淀粉制备及性能研究》(张继良，沈阳工业大学硕士论文，2005)中描述的方法。图2为三种淀粉塑料膜伸长率的比较图，其中交联淀粉、氧化淀粉和交联羟丙基 复合变性淀粉的指代同上图1。图3为三种淀粉塑料膜水蒸气透过系数的比较图，其中交联淀粉、氧化淀粉和交 联羟丙基复合变性淀粉的指代同上图1。图4三种淀粉塑料膜透光率的比较图，其中交联淀粉、氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马铃薯变性淀粉，其是以马铃薯淀粉、淀粉膨胀抑制剂、碱性溶液、交联剂三氯氧磷和水为原料制成，其中马铃薯淀粉、淀粉膨胀抑制剂、亲核试剂、碱性溶液、交联剂三氯氧磷和水以重量份数计配比为马铃薯淀粉１００份、淀粉膨胀抑制剂１－１０份、３－５％的碱性溶液１０－３０份、交联剂三氯氧磷０．０１５－０．０３份和水１００－１５０份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：海棠，黄艳萍，周庆锋，
申请(专利权)人：内蒙古奈伦农业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]