Megújuló erőforrásként a keményítő az ipar fontos nyersanyagává vált. Kína jelenlegi keményítőtermelése elérte az 1,5 millió tonnát, a keményítőt és a mélyen feldolgozott termékeket széles körben használják az élelmiszeriparban, a textiliparban, a papír-, gyógyszer-, takarmány-, olajfúró-, öntő-, építő- és egyéb iparágakban.

Mivel sok inherens tulajdonságai az eredeti keményítő (hideg vízben oldhatatlanság, paszta savban, hő, nyírás, stb.) korlátozza a keményítő alkalmazások az iparban, annak érdekében, hogy javítsa a keményítő teljesítményét, kiterjesztve alkalmazási körét, lehet feldolgozni a fizikai, kémiai, enzim és egyéb módszerekkel, hogy készítsen módosított keményítő, hogy megváltoztassa a természetes tulajdonságait a keményítő, hogy növelje a funkcionalitását, vagy a bevezetése új funkciókat, hogy megfeleljen az ipari fejlődés igényeinek.

Az előkocsonyásított keményítő egyfajta fizikailag módosított keményítő, más néven α-keményítő; ez egyfajta porózus, nem látható kristályos keményítőszemcse, amelyet gyors dehidratálással és szárítással nyernek, miután a keményítőpépet szétszórják, és a keményítőmolekulák túl későn rendeződnek át. Mivel az előkocsonyásított keményítő porózus, hidrogénkötéseket felbontó szerkezettel rendelkezik, és jellemzői a hideg vízben való oldhatóság, a jó hidegvíz-stabilitás és az erős vízvisszatartás, számos ipari ágazatban használják.

Előzselatinált keményítő nyersanyaga és előállítási módja

Az előkocsonyásított keményítő az eredeti keményítő, amelyet bizonyos mennyiségű víz vagy hidrofil oldószer jelenlétében felmelegítenek. A víz vagy hidrofil oldószer használata, hogy az intermolekuláris hidrogénkötés törése, elpusztítsa a szabályos elrendezése micelláris szerkezet, teljesen paszta, majd gyorsan száradni magas hőmérsékleten, hogy a hidrogénkötés törése, porózus, nem nyilvánvaló kristályosodása keményítő részecskék.

A beillesztés folyamata három szakaszra osztható:

(1) Visszafordítható vízfelvételi szakasz.

A nedvesség belép a keményítőszemcsék amorf részébe, a térfogat kissé kitágul, ebben az időben hűtés és szárítás, a szemcse visszaállítható, és a kettőstörés jelensége változatlan;

(2) Visszafordíthatatlan vízfelvételi szakasz.

A hőmérséklet emelkedésével a víz a keményítő mikrokristályos interstitialis, irreverzibilis vízfelvétel, a kettőstörés jelenség fokozatosan homályos eltűnni, más néven kristályosodás "oldódás", keményítő szemcsék duzzadt az eredeti térfogat 50-100-szorosára;

(3) A keményítőszemcsék végső szétesése, a keményítőmolekulák mind oldatba kerülnek.

A paszta után a keményítőt alfa-kémiai keményítőnek is nevezik.

Az előkocsonyásított keményítő előállításához használt nyersanyagok közé tartozik a nyers keményítő, mint például a burgonyakeményítő, édesburgonyakeményítő, mungóbabkeményítő, búzakeményítő, tápióka-keményítő, kukoricakeményítő, viaszos kukoricakeményítő, zabkeményítő stb., valamint a vetőmagból kivont növényi keményítő és a kémiailag módosított keményítő, mint például a térhálósított keményítő, módosított ragasztott kukoricakeményítő stb.

Más előkocsonyásított keményítőkkel összehasonlítva a burgonya előkocsonyásított keményítő erős tapadással és jó filmképző tulajdonságokkal rendelkezik. Tápióka keményítő is széles körben használják az előkocsonyásított keményítő gyártásában, például 2002-ben Sheng et al. bevezette a módosított előkocsonyásított tápióka keményítőt, amelyet kémiai módosítással készítettek, majd előkocsonyásítottak, hogy módosított előkocsonyásított tápióka keményítő teljesítményt kapjanak, mint például a viszkozitás, a húzási hossz, a viszkózus ellenállás stb. több, mint a thaiföldi Thai Flower márkájú előkocsonyásított tápióka keményítő, de sokkal jobb, mint a hazai előkocsonyásított tápióka keményítő.

A hagyományos előkocsonyásított keményítőgyártás elsősorban az eredeti keményítőt melegíti, hogy a keményítőszemcsék pasztává váljanak, majd gyors szárítás, őrlés, szitálás és csomagolás következik. Konkrétan a folyamat útvonalát használva: keményítő és víz, keményítő emulzió, pasztörizálás, szárítás, zúzás, csomagolás. A leggyakrabban használt gyártási módszerek a dobos szárítási módszer és az extrudálási módszer, amelyek közül a dobos módszer a leggyakoribb. A módszert 1908-ban találta fel az európai Wulkank Supf, 1920 hivatalosan alkalmazott iparosított termelés, míg az extrúziós módszer általában alkalmazható a laboratóriumi négy.

1, dobszárítási módszer

A dobszárítási módszert forró dobos módszerként is ismerik. A dobszerkezet szerint különböző, és egyhengeres és kéthengeres kétféleképpen oszlik. Kéthengeres dob fordult az ellenkezőjét, a gőz a dob fűtés, úgy, hogy a felületi hőmérséklet a dob akár 150 ℃ ~ 180 ℃, a koncentráció 40% vagy így keményítő emulzió eloszlása a dob felületén a dob, a dob forgása, hogy egy egységes vékony réteget képezzen. A fűtés alatt a keményítő kezdett paszta, szárítás, amíg a nedvesség csökken 5%, akkor egy kaparó segítségével hámozza le a keményítőréteget, aprítás után, szitálás, akkor kaphat előpasztőrözött keményítő.

A műveleti folyamat a kulcs a minősített előkocsonyásított keményítő elkészítéséhez, például a keményítőbevonat vastagsága, a dobsebesség, a dobfelület hőmérséklete, a termék végső nedvessége és más paraméterek befolyásolják az előkocsonyásított keményítő minőségét. A keményítőbevonó film belseje és külseje közötti hőmérsékletkülönbség javítása és a hőátadás felgyorsítása érdekében a keményítőemulziót először is előmelegíthetjük sugárral vagy hőcserélővel, majd bevezethetjük a dob felületére.

2、Csavaros extrudálási módszer

A csavaros extrudálási technológia előmozdításával és népszerűsítésével az élelmiszer-feldolgozásban az előkocsonyásított keményítő is előállítható extrudálási módszerrel. A keményítőt először nedvesíteni kell, hogy nedvességtartalma körülbelül 20% legyen, bevezetve az extruderbe, az extruder fűtő része a hőmérséklet legfeljebb 120 ℃ ~ 200 ℃, a nyomás akár 3-10MPa is lehet.

A keményítőt az extruderben lévő csavar előre tolja, és az extruder több milliméteres lyukán keresztül engedi ki. Az extruder belseje és a külső légkör közötti nagy nyomáskülönbség miatt a keményítő azonnal megduzzad és megszárad, hogy elérje az előkocsonyásodás hatását. A csigás extrudálási módszer folyamatát a termelés folyamatossága, az alacsony energiafogyasztás, az alacsony ráfordítás és az egyszerű berendezés jellemzi; a végtermék viszkozitása azonban alacsonyabb, mint a hengeres szárítási módszeré, ami a glikozidos kötés és a molekulán belüli kötés más részének az extrudálás során a mechanikai nyírás által okozott törése miatt következik be.

Az előkocsonyásított keményítő tulajdonságai

A természetes keményítő mikrokristályos szerkezetű, hideg vízben nem oldódik vagy duzzad fel, és nem érzékeny az amilázra. A természetes keményítő bizonyos mennyiségű vízzel történő melegítése a kolloidszerkezet szabályos elrendeződését károsíthatja, az intermolekuláris hidrogénkötések felbomlanak. Vízmolekulák a belső, kristályos szerkezet eltűnik, elveszíti a kettőstörés jelenség, és érzékeny az enzim hatására, ez a folyamat a keményítő paszta. A teljesen pasztázott keményítőt magas hőmérsékleten gyorsan szárítják és dehidratálják, és a megtört hidrogénkötésekkel rendelkező, porózus alakú és nem nyilvánvaló kristályosodási jelenséggel rendelkező keményítőszemcséket, azaz előpasztázott keményítőt kapnak.

A szerkezet vizsgálata azt mutatta, hogy az előkocsonyásított keményítőben nagyszámú szubmikrokristályos szerkezet van, és ezek a szubmikrokristályos szerkezetek fokozatosan alakulnak ki a keményítő molekulaláncok közötti átlagos távolság csökkenésével a keményítőpaszta szárítási folyamata során. A szubmikrokristályok kialakulása miatt az előkocsonyásított keményítő röntgendiffrakciós görbéje egy diffúz kristályos diffrakciós csúcs és egy diffúz amorf diffrakciós csúcs kombinációját mutatja.

Az előkocsonyásított keményítő előállításának szárítási folyamata során a keményítőpép megváltozása, amely a röntgendiffrakciós görbén megnyilvánul, egy kettős csúcsképződési és elválási folyamat. Ezek közül a diffúz kristályos diffrakciós csúcs a kristályos diffrakció törvénye szerint a kristályos diffrakció törvénye szerint a kristályos diffrakciós csúcs a nulláról a kisről a nagyra változik, és a csúcs helyzete a csökkenő diffrakciós szög irányába mozog; míg a diffúz amorf diffrakciós csúcs a nagyról a kicsire változik, és végül stabilizálódik, és a csúcs helyzete az amorf diffrakció törvénye szerint a növekvő diffrakciós szög irányába mozog.

Mivel az előkocsonyásított keményítő pórusos, hidrogénkötéseket felbontó szerkezettel rendelkezik, az eredeti keményítőhöz képest a magas diszpergálhatóság, a magas olajfelvétel, a magas hidratálódási sebesség, a magas viszkozitás és a nagy duzzadás jellemzőivel rendelkezik, ami az élelmiszerekben alkalmazható. Az előkocsonyásított keményítő teljesítményét a viszkozitás, a szemcseméret, a pasztázási fok, a fehérség és a pH-érték, a gélerősség és a rugalmasság alapján lehet mérni. Az élelmiszerekhez használt előkocsonyásított keményítő fő teljesítménymutatói a következők:

1、Paste fok (α-fokozat)

Az előkocsonyásított keményítő arányára utal egy bizonyos számú termékben, és az α-fokozat értéke közvetlenül befolyásolja a termék minőségét. Az α-fokot a kettőstörési módszerrel és az enzimanalízis módszerével határozzák meg.

2、Részecskeméret

Az előkocsonyásított keményítő szemcsemérete közvetlenül befolyásolja a termék viszkozitását, rehidratálhatóságát és felületi minőségét. Általánosságban elmondható, hogy a finom részecskeméret, a termék vízben feloldva pasztát képez, magas viszkozitású hideg paszta, alacsony viszkozitású forró paszta, a felületi fényesség is jó: de a rehidratálás túl gyors, a szervezet nem tud kapcsolatba lépni a vízzel, ami egyenetlen diszperzió, hajlamos az agglomerációs jelenségre. Durva szemcseméret, a termék lassabban oldódik a hideg vízben, túl hosszú a vízátadási idő, ezért a végterméknek megfelelően szabályozott szemcseméretet kell biztosítani. A részecskeméretet általában szitálásos módszerrel mérik.

3、Viszkozitás

A különböző nyersanyagfajták keményítőpaszta különböző molekuláris láncszerkezete miatt eltérő viszkozitási értékkel rendelkeznek; ugyanaz a nyersanyag különböző módszerekkel előkocsonyásított keményítő előállítására, viszkozitási értéke nem pontosan ugyanaz. Ugyanazon feltételek mellett a burgonyakeményítő, mint nyersanyag előkocsonyásított keményítő előállításához szükséges nyersanyag viszkozitása a legnagyobb, és jó stabilitás. Általában a viszkozitást Brabender viszkoziméterrel és En-típusú viszkoziméterrel mérik.

Az előkocsonyásított keményítő alkalmazása az élelmiszeriparban

1, a pre-zselatinizációs folyamat során a vízmolekulák elpusztítják a keményítőmolekulák hidrogénkötését, ezáltal elpusztítják a keményítő részecskék kristályos szerkezetét, így a vízben feloldott felfutás, és ezért könnyen amiláz hatású, elősegíti az emberi emésztést és felszívódást. Az előkocsonyásított keményítő ezen tulajdonsága felhasználható az idősek és csecsemők számára készült élelmiszerek előállításához.

2, az előkocsonyásított keményítő a hagyományos élelmiszerekben bizonyos alkalmazási előnyökkel rendelkezik.

Egyes tudósok megállapították, hogy a burgonya előkocsonyásított keményítő jó viszkoelasztikus, helyettesítheti a lisztben lévő glutént, a búzakeményítőhöz hozzáadott 8% súlyú liszthez jobb párolt kenyeret lehet előállítani. Az amerikai szabadalmi jelentések szerint, tartalmazni fogja az egyenes láncú amilóz előzselatinizált keményítő hozzáadva a tésztához, javíthatja annak morfológiai tulajdonságait. Ezen túlmenően, hozzá a megfelelő mennyiségű előkocsonyásított keményítő a tészta, csökkentheti a tészta fej, és lehet főzni gyorsan, különösen a legjobb hatása a manióka foszfát keresztkötésű keményítő, az összeg 10%.

3、Az előkocsonyásított keményítő erős vízvisszatartó képességgel rendelkezik, és a pékáruk minőségének javítására használható.

A sütemény készítésekor bizonyos mennyiségű előkocsonyásított keményítő hozzáadásával a por keverésekor könnyen tésztát lehet képezni, és mivel az előkocsonyásított keményítő növeli a vízfelvételt és javítja a gáztermelő kapacitást, a süteménynek jó térfogata van, és növeli a késztermék frissességét és szerkezeti homogenitását, ami a terméket bolyhos és jó textúrájúvá teszi.

4、Az előzselatinizált keményítő jó fagyasztási stabilitással rendelkezik, és a fagyasztott élelmiszerek belső szerkezetének stabilizálására használható.

A megfelelő mennyiségű előkocsonyásított keményítő hozzáadása a fagyasztott élelmiszerekhez elkerülheti a termék repedezését a fagyasztás során, és javíthatja a hozamot, ezáltal csökkentheti az előállítási költségeket.

Ezenkívül az előkocsonyásított keményítő jó viszkoelasztikus és alakmegőrző tulajdonsággal rendelkezik, ami fokozza a gombócok rugalmasságát, megtartja a gombócok alakját, és segít elkerülni a gombócok összeomlását.

5、Az előkocsonyásított keményítő jó alapanyag a szabadidős élelmiszerekhez, például a rizskekszekhez és a vékony kekszekhez, amely jobb, mint a közönséges keményítő.

Az ok az előkocsonyásított keményítő keverék üres, amikor a keményítő egy része elnyelte a vizet, sütés, a víz a keményítő részecskékből, hogy elmeneküljön, ami a terjeszkedés. Sőt, néha, a jobb eredmények elérése érdekében, is használja a denaturálás felett az előkocsonyásított keményítő.

6, előkocsonyásított keményítő feloldható hideg vízben, egy bizonyos viszkozitású paszta diszperzió kialakulása jó, és sűrítő és stabilizáló hatása van, könnyen használható, így széles körben használják a különböző kényelmi élelmiszerekben. A fogyasztás a főzés és a fűtés, valamint a sűrítő hatása, javítja az ízt; és a különböző tápláló paszták, instant levesek, lekvárok és almás pite töltőanyagot alkalmaznak.

Például az előkocsonyásított keményítővel formulázott instant gabona, mandulapaszta, csirke esszencia stb., meleg vízzel lehet fogyasztani, általában a lekvár és az édes pite töltelék dózisa 5% és 10% között. Az előkocsonyásított keményítőgélnek van egy bizonyos erőssége, ahelyett, hogy puding gél, Európában és az Egyesült Államokban, előkocsonyásított keményítő, mint az alapanyag, adjunk hozzá egy bizonyos mennyiségű keményítőcukor, tápanyag-erősítők, ízesítőszerek, stb. készült instant puding por egy nagyon jól fogyó kényelmi élelmiszer.

7, az előzselatinizált keményítő nagymértékben abszorbens, a paszta és a viszkoelaszticitás magasabb, a surimi sorozatú termékek, sonka, kolbász és egyéb élelmiszeripari termékekhez is használható a rugalmasság fokozására, a formázási tulajdonságok javítására és a vízveszteség megelőzésére. Ha a halgolyók készítésekor bizonyos százalékban előkocsonyásított keményítőt adunk hozzá, akkor ragasztóanyagként használható és megakadályozza a halgolyók közötti tapadást, és a halgolyók szerkezete, színe, íze és textúrája jelentősen javul, így a termék teljes és sima: de az adalékanyag mennyisége megfelelő a 10% és 40% között, és könnyen öregszik, ha túl sok.

Az előkocsonyásított keményítő hideg vízben való oldhatósággal, magas viszkozitással és nagy terjeszkedési jellemzőkkel rendelkezik, így használata rendkívül széleskörű, a külföldi országok széles körben használják az élelmiszeriparban, az orvostudományban, a vegyiparban, a takarmányozásban, az öntésben, az olajfúrásban, a textiliparban, a papíriparban és más iparágakban. Kína előkocsonyásított keményítő ipara gyorsan fejlődik, a jelenlegi éves termelési kapacitás elérte a 200.000 tonnát, de a nyersanyagok, berendezések és technológiák előállítása miatt a kínai előkocsonyásított keményítő előállításának minősége elmarad a nemzetközi fejlett szinttől, mind a termékminőség, mind a termelés tekintetében, nem képes kielégíteni a kínai piac igényeit.

Az előkocsonyásított keményítő nyersanyag kiválasztása, a pasztázási módszerek és feltételek, az élelmiszerben lévő egyéb összetevők befolyásolják a keményítő pasztázási hatását, és a különböző élelmiszerek különböző követelményeket támasztanak az előkocsonyásított keményítő természetével szemben, mint például a viszkozitás, az áteresztőképesség, a fagyasztás és felolvasztás stb.; a kiváló előkocsonyásított keményítőt a készítményre vonatkozó különleges követelményekkel kell kombinálni. Az előkocsonyásított keményítő gyártási technológiájának javítása, az előkocsonyásított keményítő minőségének javítása és az élelmiszeriparban való alkalmazásának további előmozdítása nagy jelentőséggel bír a kínai keményítőipar fejlődése szempontjából.