第八讲 淀粉及其衍生物
淀粉衍生物的制备及在造纸工业中的应用
（） ２网部 ： 层间结合 强度 与纸页相 互结合 时
的表 面特性 、 维结 构 、 比、 纤 配 打浆 度 、 纸页 水
分 等有关 。 改善 纸板间结合强 度最广泛 的是使
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收稿 日期 ：０ ６ ３ ７ ２０——
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淀粉衍生物的制备及在造纸工业中的应用
王 建新
（ 宁波 经济技 术 开发 区亚光发展 有 限公 司 ３５０ ） １１３
摘 要 … － … … … … … … … … 。 ，
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植物产品 ，由于其分子结构与造纸纤维原料 中 纤维素分子 的结构极具相 似而被广泛应用 于造
纸工业， 在造纸工业 中占有重要 的地位 。若以原
性 、 子性 、 离 相对 分子 的改善 ， 以 比原 淀粉具 所
有更 广泛 、 高效 的用途 。淀粉 的改性是 指天然 淀粉通过 化学 、 物理 、 生物等处 理方法 ， 改变淀
致 于掉下来 ， 在印刷时提高印刷性 能。
张 的印刷性 能 ， 起着控制纸 张油墨吸 收性 、 并 平
滑性等性能 ， 提高纸张的印刷来自果 。 改性淀粉在 造纸工业 中的应用 由图 ｌ 所示 。
湿部 — 上 网— 压 榨 －＿＋ 干燥 — 压 光 － ＿＋ 卷 取 — 涂 布
ｆ
或减 少淀粉 的减 退 。
淀粉还可 以用作层 间黏合剂 。我国造纸工业正
经历着造纸纤维原料 、纸产品质量要求 、纸品 种、 造纸工艺及设备 的调整 ， 改性 淀粉 已成为造 纸工业提高产 品质量 、降低生产成本不可缺少
淀粉及其衍生物的疏水化改性研究进展
２．１原淀粉的疏水化改性及性能研究 苄基淀粉醚早在１９２２年就有合成的报道，通常以
苄基氯为原料，在碱存在下向淀粉中引入苄基¨以１１】。 苄基化使淀粉具有疏水性质，降低了淀粉的水溶性、黏 度以及透明度。低取代度的苄基淀粉黏度及凝胶化温 度均较原淀粉有所降低。随着取代度的增大，水溶性 大大降低，几乎没有黏度，但同时醇溶性增加。取代度 超过０．１时苄基的疏水性显著，由于具有疏水性质，苄 基淀粉能与含油物质形成水性乳液。苄基基团能降低 衍生物的水溶解度，较高取代度的苄基淀粉醚可溶于 丙酮、乙醇以及芳香烃中。
１疏水化方法
目前淀粉疏水化改性的主要方法有物理改性法和 化学反应改性法，化学改性法包括酯化、醚化、接枝¨１ 等方法。用化学法疏水化改性常用的疏水化试剂为含 有较高反应活性基团的长链烷烃或芳烃，如环氧化合 物、卤化烃、脂肪族酰氯、异氰酸酯、胺类化合物、烯烃、 对甲基苯磺酸、脂肪酸酐类等，一般都含有Ｃ。一Ｃ篮的 烷基或者芳香基团。
用卤代烷烃做疏水化试剂也可以得到较好的疏水 改性产品。长链溴代烷烃与一定取代度的羧甲基淀粉 作用可制备部分疏水化的羧甲基淀粉瞳’１引，产品具有 一定的表面活性和稳定性，并具有一定的乳化性能。 使季铵盐阳离子淀粉分别与氯代正丁烷、氯代正戊烷 和氯代正辛烷作用一］，可得到不同的疏水改性产品。
也可以通过酯化向羧甲基淀粉分子中引入烷基长 碳链。文献［１９］报道直接在碱性水溶液中以烷基酰 卤化合物为反应试剂，进行低温酯化合成羧甲基淀粉 酯，碱性水溶液中羧基以阴离子的形式存在，从而不会 干扰淀粉羟基的酯化，反应式如下：
淀粉和具有ａ环氧基的环氧烷烃作用¨２’１３１，或者 与长碳链碘代烷烃醚化¨４｜，可得到含有长链烷基的疏
收稿日期：２００８－０１—２ｌ
淀粉糖及其衍生物产业化技术探讨
淀粉糖及其衍生物产业化技术探讨来源：中国淀粉交易网一、淀粉糖淀粉糖是以淀粉为原料制备的糖品。
人类最早制造的人工甜味剂是麦芽糖，三千年前我国已懂得用粮食制麦芽糖，远较其他国家早。
我国2001年生产葡萄糖、麦芽糖及果葡糖浆等淀粉糖达162万吨（包括山梨醇15万吨）。
由于篇幅所限，此处只能择要探讨如下：（一）结晶葡萄糖1、概述结晶葡萄糖是淀粉糖的一个重要品种，我国2001年产结晶葡萄糖约36万吨（其中注射用20万吨），占淀粉糖总产量22%，但其重要性却占首位。
因为医药上，特别是注射用糖迄今仍非它莫属。
此外，它还包括口服葡萄糖及工业用葡萄糖。
除了按上述用途进行分类外，还有按生产方法分为：酸法、酸酶法及双酶法。
2、技术进展·工艺：酶法取代酸法或酸酶法·高温结晶生产无水结晶葡萄糖·结晶葡萄糖副产果葡糖浆·酶的改进：采用复合糖化酶·缩短20%糖化时间·提高1%收率3、发展空间·中国人均消费0.15kg，发达国家2~2.5kg/人，速效吊针受欢迎，故需大量注射用结晶葡萄糖·出口：山东拟扩建60万吨/年结晶葡萄糖，副产果葡糖浆3.67万吨/年，广西应考虑面向东南亚。
我国2000年葡萄糖及葡萄糖浆出口量比1995年增长60%以上。
酸法-水糖成本（折干）比酶法无水糖要高70%，原料淀粉消耗也高27%（折干后），杂质含量也较多一些。
α-无水葡萄糖在高温（80-70℃）下结晶，杂质易溶于母液而被除去，其贮存性能也较好，美、英、日均将它列为注射用葡萄糖液的原料。
我国有13亿人口，随着医疗保健事业的发展，国内结晶葡萄糖的需求量将逐步增加，同时加入WTO后，出口前景也是光明的，因而用酶法生产α-无水葡萄糖取代现存的酸法生产的一水葡萄糖，以增加产品竞争力，提高社会、经济效益和创汇能力是必然的趋势。
以为结晶葡萄糖是老产品，没有前途，是错误的的估计。
（二）果葡糖浆与结晶果糖从世界范围而言，果葡糖浆是淀粉糖品中产量最大的，年产量已超过1千万吨（折干）。
淀粉及其衍生物二氧化硫含量的测定
淀粉及其衍生物二氧化硫含量的测定
淀粉是一种常见的食物原料，它通过酶水解后会产生二氧化硫。
因此，可以使用一些方法来测定淀粉及其衍生物中二氧化硫含量。
1.首先，将样品放入适当的容器中，并加入适量的水，然后将
溶液煮沸。
2.待温度降低至室温时，取出样品，滴上几滴碘酒，再放入盛
有清水的试管中进行沉淀。
3.静置片刻后，取出沉淀物，并在蒸馏水中洗涤数次，直到没
有残留的碘酒为止。
4.将沉淀物放入干净的瓶子中，并倒入少许无水乙醇，振荡混匀。
5.最后，将样品和乙醇混合物放入比色杯中，调节光源强度，
观察颜色变化情况。
如果样品呈现蓝色或紫色，则表示该样品中存在二氧化硫。
药用高分子淀粉和氧化淀粉ppt课件
5.显色反应：淀粉遇碘呈蓝色 非化学反应 直链淀粉为蓝色 支链淀粉为紫红色
由于碘分子进入淀粉螺旋圈中央空穴内，
通过范德华力，形成淀粉-碘络合物
6.老化：淀粉凝胶经长期放置，变成不透
明甚至沉淀的现象
在药用方面的应用
1.主要在口服固体剂型中用作辅料 2.可作为粘合剂‘稀释剂和崩解剂 3.作为稀释剂，用作色素或毒剧药物的倍散稀释剂，便于生产中后续混合操 作 4.淀粉也可用于作硬胶囊剂填充时的体积调节剂 5.淀粉也被可用作新的药物传递系统的辅料，如鼻粘膜，口腔和牙周等部位 传递系统 6.也可用于局部用制剂。例如：因其吸收性被用于人用扑粉中，作为软膏制 剂中起到皮肤覆盖层的作用..
一、淀粉及其衍生物
（一）分子结构
淀粉是天然存在的糖类，多个葡萄糖分子以α-1，4-糖苷链首尾相连而成，
在空间呈螺旋状结构（直链淀粉）
分子式：
C H O 6 10 5 n =50000-160000 ,n=300-1000
直链淀粉 （amylose）
一般的淀粉含有两种多糖分子
支链淀粉（amylopectin）
氧化淀粉应用
• 1、在食品行业中的应用：
• 氧化淀粉在食品中广泛应用于蛋黄酱、冰激凌、牛皮糖、色拉调酱、柠檬酸酪、软糕点及调味料、 淀粉果冻、番茄酱、草莓酱、辣椒酱及面包等食品中，代替阿拉伯胶生产胶母糖、糖果、软糖、蜜 饯，用作炸鱼类食品的敷料和拌粉。
• 2、在医学的应用：
• 用于治疗各种原因引起的氮质血症和慢性肾炎、高血压、糖尿病引起的尿毒症。 • 用法及用量：口服：每次5～10g，每日2次，饭后用温开水调和后口服或鼻饲。小儿剂量酌减。 • 不良反应和注意：偶有轻度腹泻、腹痛等，在继续治疗中可逐渐消失。在胃肠道中不吸收，长期服
淀粉及其衍生物
淀粉及其衍生物说起淀粉，大伙儿肯定不陌生，这不就是咱们厨房里常打交道的“老熟人”嘛！煮饭、炒菜、做糕点，哪儿都离不开它。
但要是说到淀粉的衍生物，可能有些人就要挠头了，心里嘀咕：“这是啥新鲜玩意儿？”别急，今儿咱们就来聊聊这位淀粉家族的“亲戚团”，保证让你一听就懂，还能品出几分生活里的甜酸苦辣来。
首先，咱们得给淀粉来个“亲民版”自我介绍。
淀粉，说白了，就是植物界里的能量小金库，藏在土豆、玉米、大米这些咱们天天见的食材里。
它白白胖胖的，一遇水就变身，能糊能黏，是厨房里不可或缺的多面手。
而淀粉的衍生物呢，就像是淀粉这个大家长带出来的一群“小能手”，各有各的本事，各有各的妙用。
比如说，咱们常见的那个“勾芡神器”——变性淀粉，它就是淀粉家族里的小机灵鬼。
为啥叫“变性”？可不是说它脾气古怪，而是因为它经过一番“变身”之后，性能大变样，能在做菜时轻松搞定那滑嫩的口感，让菜肴看起来更诱人，吃起来更顺口。
这就像是把普通的面粉变成了能拉丝的拉面，手艺了得吧！再来说说那个能“吸水膨胀”的淀粉醚，它是家里防潮的小能手。
你有没有遇到过这样的烦恼：一到梅雨季节，家里到处湿漉漉的，衣服、被子都潮乎乎的。
这时候，淀粉醚就派上用场了。
它像海绵一样，能吸走空气中的水分，让家里保持干爽。
这感觉，就像是给家穿上了一件防水透气的雨衣，既舒服又安心。
还有啊，那些五颜六色的糖果、果冻，里面也藏着淀粉衍生物的身影。
它们就像是魔术师，把淀粉变成了五彩斑斓的甜蜜世界。
小孩子看到这些漂亮的糖果，眼睛都会发光，心里头那个甜啊，比吃了蜜还甜。
而这些糖果之所以能变得这么诱人，全靠了淀粉衍生物这位幕后英雄。
当然啦，淀粉衍生物的应用远不止这些。
在医药、化妆品、纺织等各行各业里，它们都能大显身手。
就像咱们常说的那句话：“三百六十行，行行出状元。
”淀粉衍生物就是这些行业里的“状元郎”，用自己的独特本领为社会贡献着一份力量。
说到这里，你是不是对淀粉衍生物有了更深的了解了呢？它们虽然听起来有点高大上，但其实都是咱们日常生活中的好帮手。
淀粉及淀粉衍生物在化工生产中的重要性
淀粉及淀粉衍生物在化工生产中的重摘要：本文介绍了淀粉及其淀粉衍生物目前的应用、发展。
随着能源消耗量逐渐的增大，原料不断地减少，淀粉化工行业不断地发展现在已淀粉衍生物成为一种良好的原料关键词：淀粉；淀粉衍生物；淀粉化工。
引言：淀粉是葡萄糖的高聚体，在餐饮业又称芡粉，通式是(C6H10O5)n，水解到二糖阶段为麦芽糖，化学式是（C12H22O11），完全水解后得到葡萄糖，化学式是（C6H12O6 ）。
淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。
淀粉是植物体中贮存的养分，贮存在种子和块茎中，各类植物中的淀粉含量都较高。
淀粉是一种多糖。
制造淀粉是植物贮存能量的一种方式。
分子式(C6H10O5)n。
淀粉可分为直链淀粉（糖淀粉）和支链淀粉（胶淀粉）。
前者为无分支的螺旋结构；后者以24~30个葡萄糖残基以α-1,4-糖苷键首尾相连而成，在支链处为α-1,6-糖苷键。
直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色。
这并非是淀粉与碘发生了化学反应(reaction)，而是产生相互作用(interaction)，而是淀粉螺旋中央空穴恰能容下碘分子，通过范德华力，两者形成一种蓝黑色错合物。
实验证明，单独的碘分子不能使淀粉变蓝，实际上使淀粉变蓝的是碘分子离子(I3)。
淀粉可以看作是葡萄糖的高聚体。
淀粉除食用外，工业上用于制糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精灯，也用于调制印花浆、纺织品的上浆、纸张的上胶、药物片剂的压制等。
可由玉米、甘薯、野生橡子和葛根等含淀粉的物质中提取而得。
淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。
直链淀粉含几百个葡萄糖单元，支链淀粉含几千个葡萄糖单元。
在天然淀粉中直链的占20%～26%，它是可溶性的，其余的则为支链淀粉。
当用碘溶液进行检测时，直链淀粉液呈显蓝色，而支链淀粉与碘接触时则变为红棕色。
（原因是：具有长螺旋段的直链淀粉可与长链的聚I3 －形成复合物并产生蓝色。
直链淀粉－碘复合物含有19%的碘。
支链淀粉与碘复合生成微红－紫红色，这是因为支链淀粉的支链对于形成长链的聚I 3 －而言是太短了。
淀粉及其衍生物的流变特性研究
淀粉及其衍生物的流变特性研究作者：罗晓锋来源：《管理观察》2009年第10期摘要：以玉米淀粉为材料，制取了苯乙烯-玉米淀粉树脂、玉米氧化淀粉、玉米交联淀粉-醋酸乙烯树脂三种淀粉衍生物, 对比测定了该三种淀粉衍生物的黏度参数，并研究其流变特性。
结果表明淀粉通过复合变性后, 粘度热稳定性增强，相同剪切速率下，玉米交联淀粉-醋酸乙烯树脂的切应力最大。
都具有剪切稀化现象，且原玉米淀粉的凝胶强度大于变性淀粉的凝胶强度。
关键词：玉米淀粉变性淀粉流变特性黏度剪切速率天然淀粉的可利用性取决于淀粉颗粒的结构和淀粉中直链淀粉和支链淀粉的含量。
不同种类的淀粉其分子结构和直链淀粉、支链淀粉的含量都不相同，因此不同来源的淀粉原料具有不同的可利用性[1 2]。
天然淀粉在现代工业中的应用，特别是在广泛采用新工艺、新技术、新设备的情况下应用是有限的 [3]。
为了探讨变性淀粉在不同浓度，不同温度下的特性，本研究利用NDJ-79型旋转式黏度计对玉米淀粉及其三种衍生物进行了流变性测定，分析了在不同浓度，不同温度下，淀粉及其衍生物的流变特性的变化规律，为进一步提高玉米淀粉的品质提供了依据[4]。
1.材料与方法1.1 原料与仪器原料：玉米淀粉：甘肃昆仑生化有限责任公司；苯乙烯-玉米淀粉树脂、玉米氧化淀粉、玉米交联淀粉-醋酸乙烯树脂：试验室自制。
仪器：旋转黏度计：NDJ - 79 型,上海森地科学仪器设备有限公司；GKC型数显控温水浴锅：同济大学机电厂生产；JJ-5测速电动搅拌器：上海司乐仪器厂生产。
1.2 试验方法1.2.1 苯乙烯-玉米淀粉树脂的制备取20g淀粉，加入150ml水，用盐酸调节PH至3，水浴加热升温至70℃，糊化半小时至透明，加入10%过硫酸铵8ml，滴加苯乙烯10ml，升温至80～82℃，1小时滴完，取树脂提取后分析其结构。
1.2.2 玉米氧化淀粉的制备取30g玉米淀粉，加入50ml水打浆均匀，加0.01%的CuSO4·5H2O溶液3ml，加入10% H2O23ml，搅拌均匀，搅拌升温至55℃，保温半小时，过滤烘干，研细。
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本章内容
• 第一节
• 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节
淀粉及其衍生物
纤维素 纤维素衍生物 药用纤维素衍生物各论 其他天然药用高分子材料
第一节 淀粉及其衍生物
• 淀粉
• 糊精和麦芽糖糊精
• 预胶化淀粉
• 羧甲淀粉钠
• 羟丙淀粉
本节要求
• 掌握淀粉、糊精、预胶化淀粉的性质及其
粉75%以上，马铃薯、甘薯和许多豆类中淀粉含量也
很多。
如:大米约80%；小麦约70%；马铃薯约20％
薏米淀粉颗粒结构
大米淀粉颗粒结构
来源 糙米
淀粉含量 品种 73% 豌豆
淀粉含量 58 %
高梁
70 %
蚕豆
49 %
燕麦面 67 % 小麦 66 %
荞麦面 40 % 甘薯 19 %
大麦
谷子
60 %
60 %
淀粉的生产主要是物理过程，其工艺过程 有以下几部分: (1)原料预处理：将玉米筛选，风力除尘，水 洗，磁力吸铁，除去机械性杂质。 (2)浸泡：用0.25%-0.30%的亚硫酸，于4850℃将玉米浸泡2天以上，使玉米软化并除去 可溶性杂质。 (3)粗破碎：将脱胚机使玉米破碎成10-12瓣， 但不能损坏胚芽，用分离器分离去胚芽。 (4)细研磨：将玉蜀黍稀浆用锤式粉碎机及金 刚砂磨进行细研磨，用曲筛、转筒等设备过筛， 得粗淀粉乳。 (5)分离、脱水、干燥：将粗淀粉乳经细斜槽 和真空吸滤器分离去蛋白质，于低压低温干燥 1-1.5h，经粉碎过筛可得水分在13%的淀粉。
末状，这主要是淀粉中的葡萄糖单元存在的众多
醇羟基与水分子相互作用形成氢键的缘故。
③氢键
不同淀粉的含水量存在差异，这是由于淀粉 分之中羟基自行缔合及与水缔合程度不同所致， 例如：玉米淀粉分子中的羟基比马铃薯淀粉
分子中能够与水分子形成缔合氢键的游离羟基数
目相对较少，因而含水量较低。
1.形态与物理常数
–在医药领域应用远不如纤维素衍生物
3.性质
1.形态与物理常数
2.淀粉的溶解性、 含水量与 氢键作用力 3.淀粉的吸湿与 解吸 4.淀粉的水化、 膨胀、糊化 5.淀粉的回升 （老化、凝沉 ）
• 玉米淀粉为白色结晶粉末，显微镜下观察其颗粒 呈球状或多角形，平均粒径为10-15μ m • 堆密度0.462 g/ml，实密度为0.658 g/ml • 比表面积0.6-0.72 m2/g ，吸水后体积增加78 % • 流动性不良，流动速度为10.8-11.7g/s。淀粉在
不溶于冷水——淀粉制造工业的理论基础。
所谓水磨法，就是利用这一性质。先将原料打 碎成糊 (若原料为玉米一类籽粒粮则必须先行浸泡， 然后湿磨破坏组织，使其成糊)，除去蛋白质及其它
杂质，再使淀粉在水中沉淀析出。
直链淀粉溶于热水（60-80度），支链淀粉不可 溶。（可用于分离二者）
②含水量
在常温、常压下，淀粉有一定的平衡水分， 谷类淀粉为10-12%，薯类为17-18%。尽管淀粉含 有如此高的水分，但却不显示潮湿而呈干燥的粉
干燥处且不受热时，性质稳定
1.形态与物理常数
2.淀粉的溶解性、 含水量与 氢键作用力 3.淀粉的吸湿与 解吸 4.淀粉的水化、 膨胀、糊化 5.淀粉的回升 （老化、凝沉 ）
①溶解性
淀粉的表面由于其葡萄糖单元的羟基排列于 内侧，故呈微弱的亲水性并能分散于水，2%的水
混合液pH为5.5-6.5，与水的接触角为80.585.0°，淀粉不溶于冷水、乙醇、乙醚。
支链淀粉构象示意图
• 淀粉组成：直链淀粉约占20%-25%，支链淀粉约占 75%-85%，与植物种类、品种、生长时期相关 • 淀粉改性
–淀粉中葡萄糖单元的醇基:仲醇、伯醇、缩醛羟基，与一
般醇类(如甲醇，乙醇)一样能进行酯化或醚化反应 –将淀粉改性为：醋酸酯、丙酸酯、丁酸酯、琥珀酸酯、 油酸酯，甲基丙烯酸酯和乙基醚，氰乙基醚，羟丙基醚 等衍生物
在制剂中的用途。 • 熟悉淀粉、糊精、预胶化淀粉、羧甲基淀 粉钠的来源、制法。 • 了解淀粉、羧甲基淀粉钠的化学结构，糊 精、预胶化淀粉、羟丙基淀粉。
一、淀粉和氧化淀粉
（一）淀粉 1.来源与制法
淀粉(starch)广泛存在于绿色植物的须根和种 子中，根据植物种类、部位、含量不同，各以特有 形状的淀粉粒而存在。在玉米、麦和米中，约含淀
直链淀粉
CH2OH O HO
O
1
OH O
4
CH2OH
O
OH O
1 4
-1,4-苷键
HO
CH2OH
O
OH O
HO
由于分子内氢键作用，直链淀粉的螺旋形结构
支链淀粉
C H 2O H HO HO C H 2O H O HO
O
1
Oห้องสมุดไป่ตู้
1
OH O
6 4
-1,6苷键
O
OH O
OH O
CH2
HO
-1,4-苷键
2.化学结构
淀粉是天然存在的糖类，它是由两种多糖分子组 成，一为直链淀粉(amylose)，一为支链淀粉 (amylopectin)，它们的结构单元是D-吡喃环形葡萄糖：
C H 2O H
O
HO OH HO
~O H
淀粉是由许多葡萄糖分子脱水缩聚而成的高分 子化合物
是以α -1，4苷键连接的葡萄糖单元，分 直链淀粉 子量为3.2×l04-1.6×1O5，此值相当于 聚合度n为200-980，直链淀粉由于分子 内氢键作用，链卷曲成螺旋形，每个螺 旋圈大约有6个葡萄糖单元。 是由D-葡萄糖聚合而成的分支状淀粉， 其直链部分也为α -1，4苷键，而分支处 则为α -1，6苷键，支链淀粉的分子量较 大，根据分支程度的不同，平均分子量 范围在1000万-2亿，相当于聚合度为5万 -100 万，一般认为每隔 15 个单元，就有 支链淀粉 一个α -1，6苷键接出的分支。支链淀粉 分子的形状如高粱穗，小分支极多，估 计至少在50个以上。
马铃薯 16 %
药用淀粉多以玉米淀粉为主，中国是玉 米生产大国，年产量650万吨以上，我国药用
淀粉年产量在万吨以上，尤其是近年来，在
引进国外先进设备的基础上，大大提高了麸
质分离和精制工序的效率，使淀粉质量有进
一步提高。
近年来，由于化学合成辅料的问世，出
现了新辅料部分取代药用淀粉的趋势，但淀 粉目前仍然是主要的药用辅料，因为它具有 许多独特的优点。如无毒无味，价格低廉， 来源广泛，供应十分稳定。故迄今为止，仍 不失为最基本的药用辅料之一。