大米淀粉的制备和应用

大米淀粉的制备和应用

摘要:大米淀粉是一种重要的谷物淀粉,具有颗粒细小等独特的性质。介绍了大米淀粉的制备方法,包括碱浸法、表面活性剂法、超声波法、酶法和物理分解法等;对大米淀粉在化妆品扑粉、照相纸的粉末、造纸施胶、润滑剂、糖果的糖衣、药片的赋形剂、淀粉糖、改性米淀粉、缓慢消化淀粉、淀粉基脂肪替代物、抗性淀粉以及多孔淀粉等的应用现状进行了叙述。Abstract: rice starch is an important kind of cereal starch, with fine particlesand other unique properties. Introduced the preparation method

of rice starch,including alkali leaching and surface active agent

method, ultrasonic method and enzyme method and

physical decomposition; of rice starch in the

cosmetics powder, photographic paper powder, paper

sizing, lubricants, candysugar, tablet excipients, starch

sugar, modified rice starch, slowly digestiblestarch, starch based

fat substitutes, resistant starch and porous starch and application

of status are described.

关键词:大米淀粉;制备;应用

Keywords: rice starch; preparation; application

大米是中国乃至亚洲最主要的粮食品种之一，其产量占全国粮食的40%，中国有60%的人口以大米为主食。但因每年储粮损耗率过高，给国家财政和粮库带来严重的负担和压力。因此我国必须建力粮食转化能力，迅速提升粮食的利用价值和附加值，促进我国粮食的可持续发展。

淀粉和蛋白质是大米的主要成分，其中淀粉含量高达80%左右，蛋白质达8%左右。虽然淀粉工业的三大原料是玉米、小麦和马铃薯,大米淀粉只占13%,不到玉米的一半,列第4位,但是大米淀粉却因其独特的性能和用途,具有很好的市场前景。目前国际市场对高纯度米淀粉需求很大（蛋白质含量低于0.5%左右），将糙米、霉米、碎米等不宜于人类食用的米制备成大米淀粉大大提高其附加值。而且颗粒表面蛋白质-类脂物残留低的高纯度淀粉在存储期间不易发生酸败，可长期储存，从而解决库存谷物严重浪费的问题。

1.大米淀粉的制备

大米淀粉具有颗粒细小,分子大小范围窄,低过敏等特点,在化妆品粉底、脂肪替代品、婴儿食品、纤维织物的上浆剂、照相纸以及洗衣业上都有特殊的用途[7～9]。因此,尽管其生产成本较高,但仍有部分大米或碎米用来加工制取淀粉。比利时、德国、荷兰和意大利等国家的大米淀粉生产量大一些,美国、埃及和叙利亚等也有生产。

1.1碱浸法

大米淀粉是以复粒形式紧紧包含在蛋白质网络中,两者之间的结合力非常紧密,水或亚硫酸液无法破坏这种结合力。因大米蛋白中至少有80%的是碱溶性蛋白,因此可用稀碱液来浸泡软化米粒,国内外有关碱浸法制备大米淀粉的文献报道很多[9～12]。通常生产时,首先将碎的大米在0.3%～0.5%氢氧化钠水溶液中浸泡12～24h,湿磨得到的悬浮液静置10～

12h,然后筛除纤维质并用离心机分离出分散的淀粉粒,水洗干燥后即为成品淀粉。浸泡水和冲洗水经盐酸中和进行蛋白质的回收,提纯后可供食用或饲料用。这是最常用的制备大米淀粉的工业方法,但这种方法往往会降低所提取蛋白质和淀粉的品质,同时还会产生盐和其它有害的废料。

1.2表面活性剂法

此方法是实验室制备大米淀粉的常用方法。将精米在3～4倍体积表面活性剂(常用的是1%～2%DoBs～0.12%Na2SO3)中浸泡24～48h,倒掉上层清液,残余部分经过干燥后在研钵中研磨

成粉即可以得到成品大米淀粉。

1.3超声波法

将约5g精米粉末溶于45mL蒸馏水中,用10kHz超声波作用10～20min。然后采用200目筛网过滤均浆,静置滤液,除去上层暗黑层,将下层物质清洗数遍,经干燥粉碎得成品大米淀粉。

1.4酶法

传统碱浸法会产生大量碱性废液,造成环境污染,同时还会产生盐和其它有害的废料影响产品质量,因此此方法将逐渐被酶法所替代。取湿磨大米粉配成约35%米粉乳液,于55℃、pH10条件下加入0.5%蛋白酶,温和搅拌l8h,反应过程中要补充NaOH以维持pH恒定。反应后乳液经200目筛过滤,离心(3000g/20min),去除上层黑黄色上清液,沉淀层用50mL水清洗两遍,再离心(3000g/15min),去除上清液,重复此清洗过程,后将沉淀物分散于50mL水中,调节pH 到7,再离心(1000g/20min),刮掉暗色上层,用水将下层沉淀物清洗3遍,干燥即得成品。此法制备大米淀粉成本约为碱法两倍,这主要是蛋白酶成本较高。

1.5物理分解法

近60年来,世界各国生产大米淀粉的加工方法一直没有很大的改进,基本是将糙米浸泡在氢

氧化钠溶液中达数小时,以分解其中含有的蛋白质和淀粉－－－即碱浸法。经过4年的研究,美国科学家最近发明了一种价效比更高的新方法,即利用一种特别的均质器所产生的高压,对大米中的淀粉和蛋白质聚成块进行物理分解。大米只需一次性通过这种设备,即可产生水状的颗粒均匀的淀粉和蛋白质微分子,然后通过基于密度的传统分离工艺对其中的淀粉和蛋白质进行分离。这种新工艺可保留所提取大米蛋白质和淀粉原有的品质,生产出的蛋白质和淀粉与传统的加工方法相比具有更好的完整性与功能性。美国科学家认为,这种新方法有可能对大米淀粉和蛋白质生产业带来革命性变化。这种新方法预计将于2006年正式投入商业性应用。同时,美国科学家正在研究采用同样的工艺从米糠中提取蛋白质、油以及淀粉。2.大米淀粉的应用

大米淀粉颗粒细小,糊化的米淀粉吸水快,质构非常柔滑似奶油,具有脂肪的口感,且容易涂抹开[15,16]。蜡质米淀粉除了有类似脂肪的性质外,还具有极好的冷冻-解冻稳定性,可防止冷冻过程中的脱水收缩[16,17]。此外,大米淀粉还具有低过敏[9,16,17]的特性等。基于这些特性,大米淀粉的用途很广泛。

2.1化妆品扑粉

如前所述,大米淀粉颗粒微小,即使有微细的凹凸也能很好地添埋而变成平滑的表面,使之具有光溜、平滑的触感。另外,由于它的颗粒呈角形,很少会发生像马铃薯淀粉那样脱落的现象,能很好地附着在人的皮肤表面,而且化妆的润饰程度良好

2.2照相纸的粉末和造纸施胶

作为照相纸粉末用,这是利用大米淀粉能良好地吸着碱性色素、且能很好地固定在纸表面的凹处等特性。利用这些性质可以获得印字和印像鲜明、不易擦掉的照片和拷贝。另外,在造纸的施胶方面也有同样的用途。

2.3润滑剂

和前述化妆品的情况一样,大米淀粉能很好地固定在凹点,不易脱落,常用在食品和橡胶工业等方面作为手粉、撤粉等润滑剂用。

2.4糖果的糖衣和药片的赋形剂

大米淀粉颗粒小,吸水快,质构细腻,白度高,是理想的糖衣制剂;而且其抗过敏性反应低,香味柔和,同样可用于药片的赋形剂。

2.5生产淀粉糖

以米淀粉为原料,采用生物技术可直接生产各种类型的淀粉糖,如葡萄糖浆、结晶葡萄糖、麦