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          變性淀粉

          改變性質的淀粉

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          變性淀粉是什么

          變性淀粉

          變性淀粉在原淀粉經過某種方法(干法、濕法)處理后,不同程度地改變其原來的物理或化學特性,在天然淀粉所具有的固有特性的基礎上,為改善淀粉的性能、擴大其應用范圍,利用物理、化學或酶法處理,在淀粉分子上引入新的官能團或改變淀粉分子大小和淀粉顆粒性質,從而改變淀粉的天然特性(如糊化溫度、熱粘度及其穩定性、凍融穩定性、凝膠力、成膜性、透明性等),使其更適合于一定應用的要求,這種經過二次加工,改變性質的淀粉統稱為變性淀粉。

          變性淀粉的品種、規格已達2000多種。變性淀粉按處理方式可分為物理變性淀粉、化學變性淀粉、酶法變性淀粉和復合變性淀粉四大類。物理變性淀粉包括:預糊化淀粉、超高頻輻射處理淀粉、金屬離子變性淀粉、煙熏淀粉等;化學變性淀粉包括氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、交聯淀粉、接枝淀粉等;酶法變性淀粉包括直鏈淀粉、糊精、抗消化淀粉等;復合變性淀粉,采用兩種或者兩種以上處理方法得到的變性淀粉,包括氧化交聯淀粉和交聯酯化淀粉等。

          變性淀粉基本參數

          中文名變性淀粉外文名ModifiedStarch
          變性方式物理變性、化學變性、酶法變性生產工藝干法、濕法、擠壓法、滾筒干燥法
          應用領域造紙、食品、紡織等來源玉米、馬鈴薯、木薯、大米、小麥、其他淀粉

          變性淀粉,亦稱改性淀粉,它是指利用物理、化學或酶的手段來改變天然淀粉的性質。通過分子切斷、重排、氧化或者在淀粉分子中引入取代基可制得性質發生變化、加強或具有新的性質的淀粉衍生物。變性淀粉的生產與應用已有多年的歷史,但以近二、三十年的發展最迅速。目前發達國家已不再直接使用原淀粉在造紙、食品、紡織、醫藥衛生、塑料、水產飼料、油氣開采、機械鑄造、建筑材料和水處理等領域都使用變性淀粉。我國從年代中期開始加快變性淀粉的生產現在我國的變性淀粉從無到有從小到大從少到多已進入高速發展時期。

          變性淀粉的原料來源

          玉米變性淀粉、馬鈴薯變性淀粉、木薯變性淀粉、大米變性淀粉、小麥變性淀粉以及其他淀粉。

          變性淀粉變性目的

          一是為了適應各種工業應用的要求。如:高溫技術(罐頭殺菌)要求淀粉高溫粘度穩定性好,冷凍食品要求淀粉凍融穩定性好,果凍食品要求透明性好、成膜性好等。二是為了開辟淀粉的新用途,擴大應用范圍。如:紡織上使用淀粉;羥乙基淀粉、羥丙基淀粉代替血漿,高交聯淀粉代替外科手套用滑石粉等。

          變性淀粉分類

          變性淀粉的品種、規格已達2000多種。變性淀粉按處理方式可分為物理變性淀粉、化學變性淀粉、酶法變性淀粉和復合變性淀粉四大類。

          物理變性淀粉包括:預糊化淀粉、超高頻輻射處理淀粉、金屬離子變性淀粉、煙熏淀粉等。

          化學變性淀粉包括氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、交聯淀粉、接枝淀粉等。

          酶法變性淀粉包括直鏈淀粉、糊精、抗消化淀粉等。

          復合變性淀粉,采用兩種或者兩種以上處理方法得到的變性淀粉,包括氧化交聯淀粉和交聯酯化淀粉等,其中,化學方法生產的變性淀粉種類最多,用途最廣。淀粉分子的基本結構為葡萄糖單元其位上各有一個活性羥基它們可以和各種化學試劑反應生成相應的變性淀粉使淀粉性質產生質的變化。

          變性淀粉生產方法

          選擇變性淀粉的生產方法應該依據生產品種及品種的多少、生產規模、裝備水平等因素綜合考慮。隨著變淀粉生產技術水平的不斷提高和應用技術的不斷改善,同一品種的變性淀粉可以應用于不同領域,不同品種的變性淀粉也可以用于同一領域,這使得選擇什么樣的生產方法去面向市場就更加復雜化和具體化。原則上講多品種、大規模生產應當以濕法為主,單一品種、大規模生產應以干法為主,投資不大的小規模裝置則十分靈活。一般來說,生產品種和品種的多少是選擇何種生產方法的先決條件。

          1、干法生產變性淀粉

          干法是在“干”的狀態下完成變性反應的,所以稱為干法。所說的“干”的狀態并不是沒有水,因為沒有水(或有機溶劑)存在,變性反應是無法進行的。干法用了很少量的水,通常在20%左右,含水20%以下的淀粉,幾乎看不出有水分存在。也正因為反應系統中含水量很少,所以干法生產中一個最大的困難是淀粉與化學試劑的均勻混合問題,工業上除采用專門的混合設備以外,還采用在濕的狀態下混合,干的狀態下反應,分二步完成變性淀粉的生產。采用干法生產的變性淀粉的類別比較少,其中產量最大、應用最普遍的是白糊精、黃糊精及其它酸降解的變性淀粉。由于干法生產的黃、白糊精及酸解淀粉等產量大,應用范圍廣,加之干法生產產品收率高,無污染等原因,所以干法是一種很有前途的方法。特別是隨著干法生產的不同深度的酸降解淀粉的廣泛應用和干法生產變性淀粉品種的增加,干法生產將越來越引起人們的重視。

          2、濕法生產變性淀粉

          濕法也稱為漿法,是將淀粉分散在水或其他液體介質中,配成一定濃度的懸浮液,在中等溫度條件下與化學試劑進行氧化、酸化、酯化、醚化、交聯等改性反應,生成變性淀粉。由于是在濕的條件下進行反應,所以稱濕法。如果采用的分散介質不是水,而是有機溶劑,或含水的混合溶劑時,為了區別水又稱為溶劑法,其實質與濕法相同。由于有機溶劑的價格昂貴,多數又有易燃易爆的危險,回收起來又很麻煩,所以只有生產高取代度、高附加值產品時才采用。

          干法與濕法的比較

          干法和濕法是變性淀粉生產中最常采用的方法,各有自己的優缺點。

          (1)濕法應用普遍,幾乎任何品種的變性淀粉都可以采用濕法生產。干法則僅僅適用于生產少數幾個品種,如糊精、酸降解淀粉、磷酸酯淀粉等,盡管產量不小,但品種不多。

          (2)濕法生產的反應條件溫和,反應溫度不高于60℃,壓力為常壓。干法反應溫度高,通常為140-180℃,有的要在真空條件下進行反應。

          (3)濕法反應時間長,一般為24-48小時;干法反應時間短,一般為1-4小時。

          (4)濕法生產流程長,要經洗滌、脫水、干燥等幾個工序;干法流程短,無需進行洗滌、脫水、干燥等工序,因此干法生產成本低。

          (5)濕法收率低,一般為90%-95%;干法幾乎沒有損失,收率多在98%以上。

          (6)濕法耗水,有污染,通常每生產1噸變性淀粉可產生3-5m3污水;而干法則不使用水,也沒有污水排放。

          (7)濕法反應器結構簡單,可采用搪瓷、玻璃鋼和鋼襯玻璃鋼,反應器可以做成較大的,最大可達70m3。干法反應器結構比較復雜,需用特殊材料制造,反應器的體積不能太大,最大不超過10m3。

          變性淀粉制備機理

          乙酸酯化系列變性淀粉在葡萄糖單元的C6接入乙酰基團,乙酰基團屬于親水基團,大大提高了淀粉與水的結合能力,因而提高了淀粉顆粒的吸水膨脹度,降低了糊化溫度,提高了峰值粘度、乙酸酯化系列變性淀粉蛋白質,脂肪的含量非常低,所以顏色潔白,具有天然熒光,能有效改善面體的色澤,同時其糊化溫度較面粉中原淀粉的低,在面餅蒸煮工序中先于原淀粉糊化,縮短了蒸煮時間,由于乙酰基的存在及變性淀粉在面條表面的成膜性,能有效地阻隔油與面餅附著,降低了吸油率,變性淀粉的高峰值粘度表明其淀粉顆粒吸水膨脹程度大,這對方便面的復水性有很大的幫助。

          變性淀粉種類應用

          磷脂淀粉,造紙施膠劑,瓦楞紙、紙箱、紙袋生產黏合劑,聚脂纖維經紗上漿劑,鍋爐防垢劑。

          醋脂淀粉,紡織上漿劑、食品增稠劑、食品乳化劑。

          羧甲基淀粉,洗滌助劑、食品增稠劑、穩定劑和黏合劑、油井泥漿處理劑。

          羧烷基淀粉,洗滌用品增強劑;紡織助劑。

          氧化淀粉,造紙施膠劑、涂布黏合劑、瓦楞紙生產黏合劑;紙箱紙袋黏合劑、代阿拉伯膠生產糖果、漂染精整上漿劑。

          酸解淀粉,生產膠凍軟糖、著哩類糖果的助劑、賦型劑、造紙工業啞光機施膠、經紗上漿劑、布料洗滌后整劑、石膏板黏結。

          交聯淀粉,特點是熱黏度穩定,能承受由于PH值變化和機械攪拌時黏度的影響。作湯料罐頭、蠔油酸奶增稠劑,粉絲生產助劑、波紋紙生產黏合劑、乳膠手套隔離劑、麻織物和牛仔布漿料。

          陽離子淀粉,造紙濕布施膠劑、增強劑和助留劑,涂布施膠劑;經紗上漿劑;污水凈化添加劑,膠帶紙生產添加劑。

          化學變性淀粉及其應用

          化學變性淀粉包含酸變性淀粉、氧化淀粉、淀粉酯、淀粉醚、交聯淀粉、接枝共聚淀粉等。

          酸變性淀粉

          酸變性淀粉又稱酸解淀粉酸處理淀粉。是用酸來處理淀粉改變淀粉團粒形狀的一類變性淀粉。生產酸變性淀粉的主要目的是降低淀粉糊的粘度。降低粘度通過酸解斷鏈降低分子量完成。因此酸變性淀粉基本保持原淀粉顆粒的形狀但在水中受熱時就不同了,原淀粉受熱后膨脹系數很大而酸變性淀粉受熱后破裂程度加劇最后裂成碎片流度越大裂解程度亦越大。

          酸變性淀粉中直鏈淀粉含量增加導致其凝沉作用增強,在熱糊時酸變性淀粉是較透明的流體,一旦冷卻由于老化、失去透明度、形成渾濁的堅實凝膠。此外,由于酸變性淀粉粘度較原淀粉低,在高濃度下可成糊,而且可吸水膨脹,形成的薄膜干燥速度較快,而且膜較厚。

          氧化淀粉

          氧化淀粉具有低粘度、高固體分散性、極小的凝膠化作用等特點。反應過程中淀粉分子鏈上引入了羰基和羧基使直鏈淀粉的凝沉作用降到最低,大大提高了糊液的穩定性、成膜性、粘合性和透明度。氧化程度主要取決于氧化劑的種類和介質的值。除了形成羧基外,淀粉分子的還原端的葡萄糖單體的環狀結構容易在C1位上的氧原子處斷環,在C1位形成醛基。所用的氧化劑一般可分為三類。酸性氧化劑:如高錳酸鹽、過氧化氫、鹵氧酸(次氯酸、氯酸、高碘酸)、過氧化物(過硼酸鈉、過硫酸銨、過氧乙酸等)和臭氧等;堿性氧化劑:堿性次氯酸鹽、堿性亞氯酸鹽、堿性高錳酸鹽。中性氧化劑:過氧化物、溴、碘等。這些氧化劑主要是漂白和氧化作用雖然能用于淀粉氧化的氧化劑較多,但研究較多的是次氯酸鹽、高錳酸鹽、雙氧水和高碘酸。

          淀粉酯

          淀粉分子中含有豐富的羥基,羥基的存在就可以和酸發生酯化,生成淀粉酯。在淀粉分子中有三個游離的羥基,因此可以形成單酯、雙酯和三酯化合物。淀粉酯分為無機酸酯和有機酸酯兩類。其中用途最大的淀粉無機酸酯是淀粉磷酸酯和淀粉黃原酸酯;淀粉有機酸酯最主要的是淀粉醋酸酯。淀粉醋酸酯又稱乙酰化淀粉或乙酸淀粉。目前在歐美、日本等國工業產品是取代度從0.01-0.2的低取代和大于2的高取代度淀粉醋酸酯。

          低取代度淀粉醋酸酯的顆粒形狀在顯微鏡下觀察與原淀粉無差異。淀粉醋酸酯是在淀粉分子中引入少量的酯基團,因而阻礙或減少了直鏈淀粉分子間的氫鍵締合,使淀粉醋酸酯的許多性質優于天然淀粉。如糊化溫度降低、糊化容易。乙酰化程度越高,糊化溫度越低,糊穩定性增加,凝成性減弱,透明度好,成膜性好,膜柔軟光亮,又較易溶于水,適用于紡織和造紙工業。

          淀粉與磷酸鹽反應制得磷酸酯淀粉,即使很低的取代度也能明顯地改變原淀粉的性質。磷酸為三價酸,能與淀粉分子中的三個羥基起反應。

          因此淀粉磷酸酯通常分為兩類:磷酸單酯和磷酸單酯、雙酯和三酯的混合物。淀粉磷酸單酯屬陰離子淀粉衍生物,比原淀粉有較高的粘度,透明度及穩定性均有明顯的提高。提高取代度會使糊化溫度降低。淀粉磷酸酯在造紙工業中,可以用作酸性造紙濕部添加劑、涂布膠黏劑;作為層間增強劑和作為瓦楞紙、紙帶等紙制品的膠粘劑。同時它是一種良好的乳化劑,用在食品工業中。此外,淀粉磷酸酯在紡織工業中用作上漿、印染和織物整理。廢水處理中用作絮凝劑。在醫藥上它可作為藥物的填充劑。

          淀粉黃原酸酯是在發明了纖維黃原酸化反應后不久研制成功的。淀粉黃原酸酯化反應比纖維更容易,這是因為淀粉顆粒的結晶性結構強度較纖維弱的緣故。近年來,對淀粉黃原酸酯的研究工作很多,促進了其生產和應用的發展。在堿性條件下,二硫化碳與淀粉分子中的羥基起酯化反應得淀粉黃原酸酯。淀粉黃原酸鈉的穩定性差,溶液在儲存的過程中發生氧化、水解等反應,從而引起含硫量降低。如果在空氣中的氧化或其它氧化劑存在的條件下,淀粉黃原酸酯鈉氧化反應生成交聯淀粉黃原酸雙酯,大大提高了穩定性。

          淀粉黃原酸酯溶液是深黃色帶有濃重硫味的粘滯溶液,在工業生產中得到廣泛的應用。在廢水處理中淀粉黃原酸酯用來除去重金屬離子;在造紙工業中它可作為造紙添加劑與纖維共沉淀提高紙的干濕強度、抗破裂強度和耐折度。交聯的淀粉黃原酸酯可在紙漿存在下,從溶解的黃原酸鹽溶液中沉淀出來,從而改善紙張的斥水性能也可用于防油紙、絕緣紙中;在農藥行業中主要用作農藥包膠劑;淀粉黃原酸雙酯可以代替碳黑作橡膠的增強劑,可以用于生產粉末狀橡膠。

          淀粉醚

          醚化淀粉是淀粉分子中的羥基與反應活性物質反應生成的淀粉取代基醚包括羥烷基淀粉、羧甲基淀粉、陽離子淀粉等。由于淀粉的醚化作用提高了粘度穩定性,且在強堿性條件下醚鍵不易發生水解因此醚化淀粉在許多工業領域中得以應用。羧甲基淀粉是陰離子型的天然產物的變性體,是能溶于冷水的天然高分子聚電解質醚。目前已廣泛應用于食品、醫藥、石油、日用化工、紡織以及造紙和粘合劑涂料工業。

          在食品工業中,羧甲基淀粉對人體無毒無害,可作為品質改良劑用于面包和糕點加工,制成品具有優異的形狀、色澤和味道,用于果醬、沙司、肉汁等食品中,可使其平滑、稠濃、透明;羧甲基淀粉還可作食品保鮮劑。在制藥行業羧甲基淀粉作片劑崩解劑,血漿體積擴充劑,滋糕型制劑的增稠劑及口服懸乳劑的藥物分散劑。尤其隨著國家有關部門將藥片崩解速度定為必檢項目,羧甲基淀粉的使用將大量增加。

          羧甲基淀粉作為泥漿降失水劑在油田工業中得到廣泛使用,它具有抗鹽性,可抗鹽至飽和并具有防塌效果和一定的抗鈣能力,是一類優質的降失水劑。不過由于抗溫性較差只能用于淺井作業。羧甲基淀粉用于輕紗上漿具有分散快速、成膜性好、漿膜柔軟、退漿容易等特點,羧甲基淀粉還可用于各種印染配方中作增粘劑和改良劑。羧甲基淀粉在紙張涂布中用作粘著劑可使涂料具有良好的均涂性和粘度穩定性。它的保水性能控制粘合劑對紙基的滲透,使涂布紙具有良好的印刷性能。此外,羧甲基淀粉還可用于煤漿和油煤混合燃料漿減粘劑,使其具有良好的懸乳穩定性和流動性。還可作水基乳膠漆的增粘劑、重金屬污水處理鰲合劑、化妝品中皮膚清潔劑等。

          交聯淀粉

          交聯淀粉是淀粉與具有兩個或多個官能團的化學試劑反應,淀粉分子的羥基間形成醚化或酯化鍵而交聯起來的一種衍生物。凡是具有兩個或多個官能團,能與淀粉分子中兩個或多個羥基起反應的化學試劑都可以作為交聯劑。

          交聯淀粉的許多性能優于原淀粉,因此應用范圍也廣泛的多。首先交聯淀粉提高了糊化溫度和粘度,抗剪切力比原淀粉糊穩定程度有很大提高,原淀粉糊粘度受剪切力影響降低很多,而經低度交聯便能提高穩定性,交聯淀粉的抗酸、堿穩定性也大大優于原淀粉。

          交聯淀粉可用于食品、醫藥、造紙、紡織等方面。在食品工業中,利用交聯淀粉具有較高的冷凍穩定性和凍融穩定性,特別適用于冷凍食品,在低溫下較長時間冷凍或冷凍融化多次,食品仍能保持原來的結構不發生變化。交聯淀粉可用于色拉調味汁的增稠劑。在醫藥方面,國外醫用外科手術手套、乳膠套等乳膠制品的洞滑劑使用的就是交聯淀粉。高度交聯淀粉受熱不糊化,顆粒組織緊密,流動性好,適于橡膠制品的防粘潤滑劑,因為有較好的滑膩感,對人體無害,無刺激,將逐步取代以往的滑石粉。高度交聯的淀粉可用作殺蟲藥和除草劑的載體,噴霧使用方便。交聯淀粉可作為排汗劑,含羧甲基或羥烷基的交聯淀粉醚適合作為人體衛生吸收劑,吸濕能力達20倍,在衛生紙、外科用棉塞、病人體液的吸收劑中廣泛應用。

          交聯淀粉可作為堿性紡織印花漿料,以滿足對高粘度、柔軟等性能的要求。由于交聯淀粉在常壓下受熱顆粒膨脹但不破裂,用于造紙打漿和施膠效果很好。抗機械剪力穩定性高是用于波紋紙和紙箱類產品好的膠黏劑。其它方面,如石油井鉆泥、印刷油墨、碳餅的粘結劑、干電池的電解質保留劑、玻璃纖維涂膠等也用交聯淀粉。

          接枝共聚淀粉

          接枝共聚淀粉是由淀粉與某些化學單體接枝共聚反應生成。淀粉能與丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯和其它多種人工合成高分子單體一起接枝共聚反應,生成的共聚物具有天然和人工合成兩類高分子性質,為新型化工產品、用途多。不同的接枝單體、接枝率、接枝頻率和支鏈平均分子量,可以制得各種具有獨特性能的產品,如淀粉與丙烯腈、丙烯酸接枝共聚,可制得高水性樹脂,吸水能力可達自身質量的數百倍至數千倍。廣泛用于衛生巾、尿布、病床墊褥和石油鉆井泥漿等方面。淀粉與丙烯酰胺接枝共聚可以制成造紙用增強劑、助留助濾劑,具有用量少、效果明顯等優點。

          變性淀粉在食品中的應用

          食品用變性淀粉要從功能性、多樣性、方便性出發。糧食加工要開發新品種,重點開發玉米系列產品,發展薯類淀粉、變性淀粉及衍生物產品;發展方便食品、營養保健食品以及乳化增稠品質改良劑等。因此食品用變性淀粉可以開發功能性變性淀粉、方便食品用變性淀粉及國內供應緊張的烯基琥珀酸酯淀粉等。變性淀粉作為食品添加劑要考慮到我國高血壓、高血脂病人有增多的趨勢,發展脂肪代用品、發展既有能量和營養價值,又不影響血糖的糖代謂代用品,以滿足糖尿病人發病率逐年上升的需要。目前以淀粉為原料的脂肪替代物幾乎可應用于所有需要添加油脂的食品中;開發的抗消化淀粉持水性低、顆粒細小、風味清爽、微晶結構小于普通膳食纖維,也可作為功能性成分用于多種食品。

          食品工業中使用變性淀粉主要是作為增稠劑、膠凝劑、黏結劑、乳化劑和穩定劑等。可以替代昂貴的原料,降低食品制造成本,提高食品質量同時提高經濟效益。

          變性淀粉在米面制品中的應用

          在米面制品中主要利用變性淀粉良好的增稠性、成膜性、穩定性、糊化特性,主要使用的變性淀粉有酯化淀粉和羥丙基淀粉。添加變性淀粉的油炸方便面具有酥脆的結構和較低的吸油量,產品的品質和儲存穩定性較好。在即食面中可以改善面條的復水性、咀嚼性和彈性,減少煮制時間。在面食點心中添加變性淀粉可以降低吸油量,改善面食的酥脆性,延長制品的儲存時間。在米粉生產中作為組織成型劑和粘和劑,可以增加制品的透明度和滑爽度,減少粘性,改善口感。

          變性淀粉在乳制品中的應用

          在乳制品中主要作為膠凝劑、穩定劑、增稠劑使用,常用的變性淀粉主要有交聯淀粉和羥丙基淀粉。在乳酪制品中作為膠凝劑,使制品具有良好的膠凝性能,在一定程度上可以減少酪朊酸鹽的用量,降低產品成本。在冷凍甜品中作為品質改良劑,賦予產品粘性、奶油感及短絲性組織,增加制品的儲存穩定性。在高溫殺菌布丁產品中可用做膠凝劑,提高制品的加工黏度,制得的產品具有良好的穩定性和口感。在酸奶中可以作為穩定劑和增稠劑,增加制品的稠度和口感,減少乳清分離。

          變性淀粉在肉及魚類制品中的應用

          在該類產品中主要作為保水劑、黏結劑和組織賦形劑,常用的變性淀粉主要有酯化淀粉和交聯淀粉。在中國臘腸中添加變性淀粉作為黏結劑和組織賦形劑,可以改善產品的多汁性。在點心餡料中作為保水劑,可堅固組織,改善產品凍融穩定性。在火腿和熱狗中作保水劑和組織賦形劑,可以減少皺折,改善制品的凍融穩定性和保水性。在肉丸和魚丸中做凝膠劑,使制得產品具有良好的彈性、咬勁和穩定性。

          變性淀粉在烘烤食品中的應用

          主要利用變性淀粉良好的成膜性、高溫膨脹性和穩定性。在蛋糕、糖衣生產中用作酥油替代品,提供良好的容量與結構,降低人體油脂攝入量。在焙烤食品中做釉光劑,可形成良好、清晰與光亮的薄膜,代替昂貴的蛋白和天然膠。在水果餅、餡餅、餡料中作為穩定劑和增稠劑,提供產品滑爽、短絲結構,防止分層和爆餡。

          變性淀粉在飲料中的應用

          主要利用變性淀粉的穩定性,吸附性和乳化性。在飲料中作穩定劑,改善口感與體態,遮蓋干澀味道。在飲料中作穩定劑,改善口感與體態,遮蓋干澀味道。在乳化飲料中作乳化香精的穩定劑,部分渠道昂貴的阿拉伯膠。在奈精粉和椰漿粉等微膠囊化產品中作為包埋劑。

          變性淀粉在糖果中的應用

          主要利用變性淀粉良好的膠凝性、成膜性和粘性,常用的變性淀粉有氧化淀粉。在硬膠和軟膠糖果中作為凝膠劑,提供產品凝膠結構,采用適當的變性淀粉可以替代阿拉伯膠,制品具有良好的口感和透明度,利用變性淀粉良好的成膜性和黏結性,用作糖果的拋光劑,形成的膜有光澤,透明并能降低產品的破裂性。

          變性淀粉在粉末食品應用

          主要利用變性淀粉良好的黏結性、分散性和水溶性,常用的變性淀粉有預糊化淀粉、交聯淀粉和復合變性淀粉。在裹粉中,可以使粉體具有良好的黏結及內聚力,可防止裹粉脫落;在制作脆皮時容易形成脆與堅固的外涂層,改善烘焙與微波處理食品的組織。在谷片飲品中添加變性淀粉可提供冷熱飲品所需的黏度,懸浮飲品中微小質體,使其均勻且口感良好。在烹煮式粉末食品中添加變性淀粉,可改善制品低溫蒸煮時的黏度,使制品清晰、滑爽,具有短絲結構。

          變性淀粉在冷凍食品應用

          利用變性淀粉良好的稠度和低溫穩定性,提高制品的抗凍融能力。添加變性淀粉的甜品具有良好的稠度和凍融穩定性,制品口感爽滑,具有奶油狀組織。在果醬中添加適當的變性淀粉,可以控制制品的結構和黏度,使制品具有光澤,而且耐熱和冷凍加工。作為脂肪代用品,將其添加于冰淇淋等冷飲甜品,可部分替代乳固體和昂貴的穩定劑,降低熱量,產品具有良好的抗融化性和儲存穩定性。適當的變性淀粉具有良好的增稠與穩定作用,糊透明度好,凍融穩定性好而且能常溫加工,以此淀粉添加到表面裝飾料中,可賦予制品良好的性能。

          變性淀粉在休閑食品應用

          主要利用變性淀粉良好的黏結性、膨脹型、脆性能和蓬松的結構,常用的變性淀粉有預糊化淀粉、醚化淀粉和復合變性淀粉。在擠壓膨化食品中,變性淀粉可以使制品具有良好的膨化度和結構,產品的強度和脆性也得到改善,制品組織均勻,產出率高,同時可增加功能性纖維成分。在微波膨化食品中,變性淀粉可以控制制品的體積和結構,使制品孔隙均勻。在脆皮花生中,變性淀粉可以改善脆皮組織,賦予脆皮輕、酥、脆而且蓬松的結構。

          變性淀粉在紡織上的應用

          淀粉資源豐富,經過適當的改性可制成可生物降解、環境友好的產品而用于紡織行業。變性淀粉在紡織工業中的應用主要在三個方面:經紗上漿、印花糊料和絲綢印花糊料。

          變性淀粉漿料在紡織上的開發應用,近年來在我國發展很快。紡織漿料中70%是淀粉類。目前變性淀粉占淀粉漿料的40%。

          紡織工業用變性淀粉第一代為酸解淀粉、氧化淀粉等淀粉輕度降解物,這些產品的主要作用是使漿液黏度降低,增加其流動性。紡織工業用變性淀粉第二代有交聯淀粉、淀粉醚、淀粉酯和陽離子淀粉,這些產品具有良好的親水性、黏度穩定性、分散性而且易于退漿,對于纖維的滲透性、黏附性均較好,適用于多種紗線包括棉紗、混紡的上漿。當然由于淀粉本身的限制,目前多采用變性淀粉與聚乙烯醇混合使用制成漿料,即用變性淀粉部分取代了以往純的聚乙烯醇漿料,由于變性淀粉價格遠低于聚乙烯醇,且易于退漿,故而受到紡織廠的歡迎。

          現在我國漿料上漿性能遠不能滿足要求,邊遠地區及鄉鎮企業等由于紡織檔次、運輸及成本的因素,仍有60%是用原淀粉加分解劑的方法上漿。隨著紡織品上檔次,變性淀粉的質量要求更高。國內紡織行業正在推廣高濃、高壓、低粘的上漿工藝,要求少用聚乙烯醇或不用聚乙烯醇上漿。因此變性淀粉要提高上漿性能如漿膜的屈曲性、耐磨性、黏附性等,研制代替聚乙烯醇的變性淀粉漿料是發展趨勢。

          變性淀粉在造紙工業中的應用

          發展造紙工業中的新型表面涂布劑及施膠:利是適應國家造紙工業產品結構的需要。變性淀粉是重要的造紙化學品,我國造紙用變性淀粉用量:為全國變性淀粉總量的1/3,但是品種單一化,層次低檔化。目前國家造紙工業的產品結構要向高檔新聞紙、書刊印刷紙、信息用紙、辦公用紙等中高檔生活用紙方向發展,這就要求發展新型表面涂布劑及施膠劑來適應造紙工業的需要。

          變性淀粉在其他方面的應用

          淀粉基吸水劑用途廣泛。吸水劑可被應用在農林園藝、醫藥衛生、紡織、造紙、石油鉆井、建筑、廢水處理、食品加工中。目前有些行業靠大量進口價格昂貴的吸水劑產品來滿足市場需求,且大多進口產品為高分子合成產品。在石油面臨枯竭、環境保護日益受到重視的今天,這類產品市場面臨危機,而用可再生的天然淀粉資源通過化學處理,使其與丙烯酸或丙烯腈發生接枝共聚反應,在淀粉分上接上親水性的大分子來制備生物可降解的吸水劑,替代由石油精煉再合成的吸水劑,是該產品的發展方向。

          總而言之,隨著我國經濟的增長,工業產品規模的不斷擴大,變性淀粉應用領域的不斷開拓,新產品的不斷開發,新工藝的不斷創新,對變性淀粉的需求量也將不斷增加;加之天然石油量的逐漸減少,用可再生資源生產的變性淀粉又是很多石油化工產品的替代品,為變性淀粉帶來了發展空間,因此,變性淀粉的發展前景將十分廣闊。

          參考資料
          1.變性淀粉的應用研究[2015-01-18]
          2.變性淀粉在食品中的應用[2015-01-18]
          3.功能性食品膠第2版 胡國華主編[2014]
          4.變性淀粉的種類及應用[]
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