超微玉米粉的制備

　　以含不同直鏈淀粉和支鏈淀粉比例的蠟質(zhì)玉米淀粉、普通玉米淀粉和高直鏈玉米淀粉為原料，利用流化床氣流粉碎機制備超微粉。將不同水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3 種淀粉在55 ℃條件下干燥至水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%左右，備用。

　　流化床氣流粉碎系統(tǒng)設(shè)有3 個噴嘴，噴嘴間平面角度為120°，以潔凈壓縮空氣為粉碎工質(zhì)，空氣溫度不高于45 ℃。粉碎操作參數(shù)：持料量1.0 kg;進料頻率3 Hz;粉碎工質(zhì)壓力0.8 MPa，分級機轉(zhuǎn)速3 600 r/min;引風(fēng)機流速15 m3/min;粉碎時間90 min。

　　淀粉為天然高分子多晶聚合物，由直鏈淀粉和支鏈淀粉分子形成特定三維空間結(jié)構(gòu)，組成淀粉顆粒結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)。受制于其多晶體系結(jié)構(gòu)，天然淀粉存在不溶于冷水，成膜性、加工性及貯存性能差、凝膠易凝沉等缺陷，不適用于現(xiàn)代新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用。淀粉顆粒中直鏈淀粉和支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)特征和特性不同，如淀粉顆粒中支鏈淀粉有助于提高淀粉溶脹能力，直鏈淀粉則起抑制作用;淀粉糊化過程中，支鏈淀粉主要存在于溶脹顆粒中，而部分直鏈淀粉游離到顆粒外部形成連續(xù)膠體相。同種淀粉中直鏈淀粉含量不同使淀粉分子結(jié)構(gòu)和組成發(fā)生變化，產(chǎn)生個體差異。玉米淀粉具有較優(yōu)的化學(xué)成分和較廣的應(yīng)用領(lǐng)域，純度達99.5%，依據(jù)其組成中直鏈淀粉和支鏈淀粉含量差異，可分為蠟質(zhì)玉米淀粉、普通玉米淀粉和高直鏈玉米淀粉3種常見類型。蠟質(zhì)玉米淀粉中幾乎不含直鏈淀粉，普通玉米淀粉中含有22%～28%直鏈淀粉，而高直鏈玉米淀粉中直鏈淀粉含量達到55%以上。因直鏈淀粉與支鏈淀粉結(jié)構(gòu)及性質(zhì)差異，使得不同鏈/支比玉米淀粉具有不同的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)。

　　淀粉可通過物理、化學(xué)方法修飾獲得多種變性淀粉，作為原料廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等工業(yè)。氣流粉碎技術(shù)是淀粉物理改性的有效方法，是將干燥、凈化后的壓縮氣體通過設(shè)定噴嘴產(chǎn)生高速氣流，在粉碎設(shè)備腔內(nèi)帶動粉體顆粒高速運動，使顆粒受到?jīng)_擊碰撞、摩擦、剪切等作用而被粉碎，粉碎顆粒隨氣流被分級并收集。氣流粉碎是制備超微粉體的有效手段之一，產(chǎn)品平均粒徑為0.1～10µm，粉碎過程中產(chǎn)生機械力化學(xué)現(xiàn)象，使粉碎物料理化性質(zhì)發(fā)生變化。氣流粉碎技術(shù)具有產(chǎn)品粒度細(xì)、分布窄、精度高、均勻性與分散性好及生產(chǎn)能力和自動化程度高等特點，在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。Protonotariou和Angelidis等利用氣流粉碎小麥粉，處理后粉體顆粒減小，持水量增大，糊化溫度降低，微細(xì)化小麥粉更適于烘焙面包應(yīng)用。Araki和Ashida等利用氣流粉碎獲得微細(xì)化大米粉和米糠，并制作大米粉面包和米糠面包，所得產(chǎn)品質(zhì)地柔軟、色澤好、口感細(xì)膩、體積大。Antonios等利用氣流粉碎大麥粉和黑麥粉，獲得的微細(xì)化大麥粉和黑麥粉粒度明顯減小，損傷淀粉含量增加，粉體密度增大;Syahrizal等利用氣流粉碎處理脫脂大豆，處理后粉體溶解性、持水性和持油性增加，苦澀味降低;XiaWen等利用氣流粉碎木薯淀粉，處理后淀粉晶體結(jié)構(gòu)受到破壞，分子鏈降解，淀粉糊黏度降低并存在剪切稀化行為;吳俊利用沖擊板式機氣流粉碎機粉碎玉米淀粉，處理后粉體晶體結(jié)構(gòu)受到破壞，支鏈淀粉發(fā)生斷裂，分子質(zhì)量降低。

　　利用流化床氣流粉碎機對普通玉米淀粉、高直鏈玉米淀粉和蠟質(zhì)玉米淀粉進行微細(xì)化處理，對處理后淀粉顆粒大小、形貌、溶解度、膨脹度、凍融穩(wěn)定性等結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)進行了研究。但缺少對3種淀粉分子基團、分子質(zhì)量大小及分布、淀粉老化特性等結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行表征和分析，以及氣流粉碎對不同鏈/支比淀粉作用效果的差異分析。因此，為進一步探究氣流超微粉碎對蠟質(zhì)玉米淀粉、普通玉米淀粉和高直鏈玉米淀粉結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響，以及分析不同鏈/支比淀粉作用效果差異，本實驗利用流化床氣流粉碎機制備超微粉，研究微細(xì)化處理對淀粉顆粒形貌、晶體結(jié)構(gòu)、分子基團結(jié)構(gòu)、分子質(zhì)量等微觀結(jié)構(gòu)及老化特性，為拓展淀粉資源的理論研究及深度開發(fā)利用提供理論與實踐指導(dǎo)。

推薦您閱讀粉體行業(yè)資訊、了解工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)、熟悉更多超微粉碎產(chǎn)品百科知識，助您選設(shè)備不求人。