变性淀粉及其在食品工业中的应用

变性淀粉及其在食品工业中的应用摘要：介绍了变性淀粉的分类及常见变性淀粉的种类及其理化性质、应用特性，阐述了变性淀粉在食品工业中的应用，并预测了变性淀粉的发展前景。

关键词：变性淀粉；分类；种类；特性；食品工业淀粉作为一种广泛存在的天然资源，已经成为重要的工业原料。

淀粉及其深加工产品广泛应用于食品、纺织、造纸、医药、胶黏剂、铸造、石油开采等众多工业中。

W随着生产和科技的发展，人们逐渐认识到能源及环境等问题的严重性，因此对可再生资源的深层次开发及应用越来越引起人们的重视。

天然淀粉不溶于水，淀粉糊化易老化，被膜性差，缺乏乳化性，耐药性及机械性差等不足之处限制了其广泛的应用。

⑵而变性淀粉是在淀粉固有特性的基础上，采用化学、物理或醐转化的方法，使淀粉氧化。

健化、酯化、糊化等，改变了天然淀粉的性质，提高了淀粉糊的冷冻稳定性及其对高温、酸碱和剪切力的抗性，改善了淀粉糊的凝胶性、成膜性等，从而更加广泛的应用于工业生产"3咽内外近三十年来对淀粉变性及深加工研究十分活跃，变性淀粉生产和应用也得到较快的发展，产品种类不断增多，产量不断增加。

目前，世界上开发变性淀粉有数千种，年产量约3,000万吨，占淀粉总产量20% ~30%,已广泛应用于很多领域。

KJ 1 ,变性淀粉的分类根据变性反应机理，淀粉变性所得产物可分为淀粉分解产物、淀粉衍生物和交联淀粉三大类。

淀粉分解产物包括各种酸解、酶解、氧化、高温降解产物，如各种糊精、a-淀粉和氧化淀粉。

淀粉衍生物是淀粉分子中羟基被各种官能团取代后所得产物，如蝮甲基淀粉、羟甲基淀粉、阳离子淀粉等。

微类键或二酯键，使两个以上淀粉分子之四架桥”在一起而得交联淀粉，如磷酸二淀粉酯、乙酰化二淀粉磷酸酯及羟丙基甘油双淀粉等。

淀粉按处理方式不同可分为以下几类：（1）物理变性淀粉：包括预糊化淀粉、油脂变性淀粉、烟熏变性淀粉、挤压变性淀粉、金属离子变性淀粉、超高压辐射变性淀粉J等。

（2）化学变性淀粉：极限糊精、酸变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、酸化淀粉、交联淀粉、阳离子淀粉、淀粉接枝共聚物等。

（3）酶法变性淀粉：抗消化淀粉、糊精等。

（4）天然变性淀粉：应用遗传技术和精选技术，培育出具有特殊用途变性淀粉。

⑹2.常见的变性淀粉的种类及其理化性质⑺常用的食品加工用变性淀粉有预糊化淀粉、麦芽糊精、酸变性淀粉、羟丙基淀粉、福化淀粉、酯化淀粉、粉甲基淀粉、交联淀粉等。

Zl预糊化淀粉该产品自身已经熟化，可直接添加到终端产品中，具有增稠、稳定、改善口感等功能，能赋予食品“浆状”或“粒状”组织，不论在高酸性或低酸性环境中均适用，使产品在外观和口感上都得到改进。

由于这种淀粉能在食品加工中模拟番茄和果浆的特性，尤适合用于开发番茄产品，制造具有“真番茄''特征和高度浆状外观的产品。

Z2麦芽糊精甜度低、粘度高、溶解性好、吸湿性小、增稠性强、成膜性好，在糖果工业中麦芽糊精能有效降低糖果甜度、增加糖果韧性，提高糖果质量；在饮料、冷饮中麦芽糊精作为重要原料，能提高产品溶解性，突出原有产品风味，增加黏稠感和赋形性；在儿童食品中，麦芽糊精因低甜度和易吸收可作为理想载体，预防或减轻儿童龈齿病和肥胖症；低DE值麦芽糊精遇水易生成凝胶，其口感和油脂类似，因此能用于油脂含量较高的食品中，如冰淇淋、鲜奶蛋糕等，代替部分油脂，降低食品热量，同时不影响口感。

23酸变性淀粉酸变性淀粉具有较低的热糊粘度，大大提高了淀粉的凝胶性，可用于果冻、夹心饼、软糖的生产。

24羟丙基淀粉淀粉经翔丙基化后，其冻融稳定性、透光率均有明显提高，它最广泛的应用是在食品如肉汁、沙司、果肉布丁中用作增稠剂，可使之平滑、浓稠透明、无颗粒结构，并具有良好的冻融稳定性和耐煮性，口感好；它也是良好的悬浮剂，可用于浓缩橙汁中，流动性好，静置也不分层或沉淀。

23酯化淀粉Z5.1淀粉麟酸酯淀粉瞬酸酯的水溶性较好，并具有较高的糊粘度、透明度和稳定性，在食品工业可用作增稠剂、稳定剂、乳化剂。

淀粉瞬酸酯可以在橙汁生产中作乳化剂，代替价格较高的阿拉伯胶；在面条加工中，淀粉瞬酸酯作为增稠剂，形成具有良好粘弹性和延伸性的面团；在蛋糕中添加≤4%的量，可提高蛋糕的比容，延长蛋糕的货架寿命，延缓蛋糕的老化，对蛋白发泡体系的持泡性能也有显著改善。

25・2纯胶纯胶——辛烯基琥珀酸淀粉酯钠（简称SSOS）,在水包油型的乳浊液中有着特殊的乳化稳定性，是一类新型的食品乳化稳定剂和增稠剂。

纯胶在水的乳液中能均匀分散，稳定规定的淀粉含量和所需的粘度的乳化液，并且有良好的流动性，且乳浊液有良好的光泽度，在容器壁上不会挂壁。

纯胶从其结构上看在其淀粉的长链上同时引进了亲水基和毓水基,在油水界面形成一层很厚的界面膜，而小分子乳化剂只能形成单分子的界面膜，因而纯胶的乳化稳定性要高于小分子的乳化剂。

纯胶和其它的表面活性剂有很好的协同增效作用，没有配伍禁忌。

26竣甲基淀粉竣甲基淀粉可直接溶于冷水，溶液粘度高、黏着力大，乳化性、稳定性和透明性好，外观比峻甲基纤维素均匀细腻。

在食品工业中，被广泛用作增稠剂、稳定剂、悬浮剂、乳化剂和抗老化剂。

竣甲基淀粉用于冰淇淋生产中代替明胶，能生产出组织软滑、粘度适中、稳定性良好的产品；用于面食和糕点生产中，可起到调节面团弹性、增加柔韧性、改善成型性、保持水分、分散脂肪等作用。

2.7交联一一稳定化复合变性淀粉交联一稳定化复合变性淀粉气味温和，不会掩盖产品原有的风味；透明度高，可赋予酱料很好的外观，提供非常光洁的表面；良好的抗老化、抗剪切、抗高温和耐低PH值等特性，能够有效地防止产品析水现象。

优异性能使之成为酱料食品中不可多得的增稠剂。

2.8天然变性淀粉它是通过对作物品种的培育和应用基因工程技术改变遗传性状,从而得到与化学变性淀粉具有相同性质的天然淀粉。

3.变性淀粉应用特性通过适当改性处理而得变性淀粉大多具有糊透明度高、糊化温度低、淀粉糊粘度大且稳定性好、凝沉性小、成膜性优、抗冻性能强及耐酸、耐碱和耐机械性强等许多优良特性，可广泛应用于食品、饲料、医药、造纸、纺织、日化及石油等业。

变性淀粉在食品中应用特性可概括为如下几个方面：3.7增稠稳定作用原淀粉在高温、高速搅拌，泵及管道输送所产生剪切力或低PH环境中，淀粉分子易解聚使糊粘度降低，失去增稠作用。

原淀粉糊易老化凝沉，冻融稳定性差而使产品质量不稳定，影响产品保质期。

变性淀粉分子含有许多醇羟基或股基等亲水性基团，能与水发生水化作用。

羟丙基、陵甲基、磷酸根和醋酸根等基团引入，削弱原淀粉分子间氢键作用，使水化作用增强，因此大多数变性淀粉能在水中甚至于冷水中膨胀并形成均匀透明糊液，糊液粘度大、且稳定性好，因而具有良好增稠性能。

同样是由于上述官能团引人阻碍淀粉分子间氢键缩合脱水作用，而使其在室温和低温保藏中不回生，可避免食品凝沉，从而提高食品在室温和低温保藏过程中稳定性。

另外，酸性基团用人和强的化学键缔合作用，使变性淀粉在高温、高剪切力和低PH值条件卜.能保持较高粘度稳定性。

如生产挂面时，添加小爰淀粉磷酸酯，就能使面筋与淀粉、淀粉与淀粉之间更好结合，形成组织细密、粘弹性良好面团，改善产品质量。

在木薯粉丝中添加小麦淀粉磷酸酯后，可增加粉丝韧性和抗力，提高成品率，且色泽增白增亮，口感爽滑有咬头，耐煮不粘条，煮后不混汤，冷却后放置IOh仍不粘连网。

另外，淀粉磷酸酯用于火腿肠等食品,增强冻融稳定性,可使火腿肠在低温冷藏时也无水分析出来。

32乳化作用乳化剂是一种表面活性剂，其分子中需含亲水基团和亲油基团。

乳化剂能使食品体系形成均匀稳定的分散体或乳化体，从而改善食品组织结构、口感和外观，使食品色、香、味、形构成一个和谐体，以提高食品质量和保存性质。

食用变性淀粉中具有乳化作用的有竣甲基淀粉、淀粉磷酸酯钠、辛烯基琥珀酸淀粉酯及各环状糊精等。

其中竣甲基淀粉和淀粉磷酸酯钠是高分子电解质，具有一定表面活性，可作为特低脂质冰淇淋增稠乳化剂使用⑼；辛烯基琥珀酸淀粉酯具有亲油和亲水基团，是一种表面活性剂，可用作香精、香料、维生素和油脂的乳化剂，提高它们在饮料中稳定性，便于饮料色和味稳定性。

β-环状糊精作为食品乳化剂不同于常用食品表面活性剂，它内部空腔疏水，外部空腔亲水，且有很强粘性，可用于制造惯奶油、调味油、奶酪和冰淇淋，以增强稳定性【叽33凝胶作用用作食品胶凝剂的变性淀粉主要有交联淀粉、酸解淀粉和氧化淀粉。

用淀粉磷酸双酯代替昂贵明胶生产果冻，其凝胶结构、质地口感与明胶产品没有差别，长时间放置后也不产生老化现象。

淀粉磷酸双酯用于冰淇淋生产，冰淇淋膨胀率与用明胶时相当，其它感官性质也相似，使用淀粉磷酸双酯时可缩短老化时间，从而缩短生产周期。

另外，食品工业用酸解淀粉和氧化淀粉生产牛皮糖等糖果，可制得强度高的凝胶软糖，口感性好。

用酸变性淀粉生产奶糖不粘牙、不粘纸、耐口嚼、富弹性，能在长时间内保持产品稳定性。

用氧化淀粉代替阿拉伯胶生产胶姆糖等糖果，可大大延长产品存放期。

3.4代替脂肪淀粉经酸解、酶解、氧化、糊精化、交联法等变性后，再经调配等•系列物理方法处理，可获得油状、软滑口感等模拟脂肪感官特性。

如玉米淀粉经酸处理后干燥至含水量7%,所得白色粉末状变性淀粉可用作脂肪替代品，热量仅为脂肪热量变性淀粉类脂肪替代品可广泛用于色拉调味料、人造奶油、夹心酱、涂抹制品、香肠肉馅、冷冻甜品等食品，但不太适于低水分食品，如曲奇饼干等。

人们一方面怀有对肥胖和其它与脂肪摄入过量有关疾病恐惧;另一方面又对油脂美妙滋味难以割舍。

微孔淀粉经粉碎后，能作为脂肪替代物以减少食品中热量，成为其应用又一重要方面。

WhiSHer对微孔淀粉进行处理，如用双功能团试剂如三偏磷酸钠、二按酸衍生物进行交联、或吸附甲基纤维素、聚乙烯乙醛等表面活性剂，或酯化、悔化等化学键共价联接以改变其流变学性质和感官性质，然后粉碎形成0.1~lμm 小粒，可在食品中部分或完全替代其中脂肪以减少热量摄入。

35载体作用在食品工业，变性淀粉作为载体作用主要可分为三种：微胶囊化壁材成膜作用，环状糊精包接络合作用和微孔淀粉吸附作用。

食品配料工艺为防止活性物质遭受破坏或挥发损失、掩蔽芯材异味、改变芯材物化性质等，常采用微胶囊技术。

如环状糊精分子具有独特环状空间结构，能与有机分子形成稳定包合络合物，故使用环状糊精，能稳定产品成分，避免氧化、还原、热分解和挥发，掩盖物质苦味和异味，改善食品风味，脱除胆固醇，防止吸湿和潮解，变液体食品呈固体。

如脱除蛋制品及奶制品中胆固醇，鱼、肉等蛋白制品脱腥，制备粉末香辣调味料、粉末果汁、粉末红茶，硬糖、饼干等防止香料散失等。

3.6其他作用通过变性处理提高淀粉糊透明度,可使食品具有良好透明度或诱人光泽,改善食品外观。

变性淀粉可改善食品加工性能，如淀粉磷酸双酯代替黄原胶用于罐头食品，可使罐头食品在加热初期保持流动性，利用传热，提高产品质量。