变性淀粉的生产工艺及其在食品工业中的应用
变性淀粉的特性及其在食品中的应用_颜栋美
变性淀粉的特性及其在食品中的应用颜栋美1997-04-05收稿。
(广西大学轻工系 南宁 530004)摘要 阐述了变性淀粉的定义和各种变性淀粉的特性及其在食品加工中的应用关键词 变性淀粉 特性 食品 应用分类号 T S236.9 变性淀粉是指在淀粉具有的固有特性的基础上,为改善其加工操作性能,扩大淀粉的应用范围,利用加热、酸、碱、氧化剂、酶制剂以及具有各种官能团的有机反应试剂改变淀粉的天然性质,增强某些机能或引进新的特性而制备的淀粉。
变性淀粉是十九世纪末开始出现的,至今已有100多年的历史,但其真正高速发展是近30年间。
在国外,生产变性淀粉较大的公司有美国的CPC国际公司,荷兰的Av ebe公司,日本的CPC-NSK技术株式会社,法国的罗盖特公司,德国的汉高公司等。
目前,变性淀粉在国际上的应用开发越来越广,几乎各行各业都有应用,而且变性淀粉的专用性越来越强,可以根据用户需要来生产不同行业用的专用变性淀粉。
此外,新产品不断开发。
目前,已开发出多种可替代脂肪的低热量产品。
我国变性淀粉的开发起步较晚,80年代开始,变性淀粉的研究引起了注意和重视。
近十多年来,我国生产各种变性淀粉共30万吨左右,但主要用于造纸和纺织工业,而在食品中的推广和应用还不普遍。
在食品工业中,变性淀粉主要用作增稠剂和凝胶剂,它可以改善产品的组织结构和风味,提高食品的耐藏性和冻融稳定性,改善食品的加工性能和产品质量等,目前,美国的CPC公司在上海设立了经销点,其中很大一部分即为食用变性淀粉,本文就食用变性淀粉的性质及其在食品加工中的应用作一探讨。
1 酸变性淀粉 淀粉经无机酸处理后可得到一种颗粒状的低分子水解产物。
在酸处理过程中,引起淀粉分子中糖甙键水解,分子变小。
经酸处理后淀粉固有粘度降低,粘合力强,水溶性增强,糊液的透明性及热糊稳定性提高,凝胶能力增强,形成薄膜性能好。
这类淀粉主要用于糖果制造,大量用来生产胶冻软糖和胶姆糖。
通常用40～60流动度的酸变性淀粉,这种高流动度淀粉制取的糖果,质地紧凑,外形柔软,富有弹性,在高温处理下不收缩,不起砂,能在较长时间内保持产品质量的稳定性。
变性淀粉在食品加工中的应用
变性淀粉在食品加工中的应用作者：刘新玲来源：《科技资讯》2012年第30期摘要:随着新材料、新设备、新产品开发技术的不断发展,各行业对淀粉原料的性质要求越来越严格,原淀粉的许多性质在加工中已不适应新产品开发要求,为改善原淀粉在现代食品加工中所表现出来的种种不适之处,有必要对原淀粉进行变性处理——即改变原淀粉性质,使其更适合加工的要求。
关键词:变性淀粉食品加工应用中图分类号:TS236 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0237-011 原淀粉与变性淀粉自然界中许多农作物都含有淀粉,从这些农作物中提取、制造出来的淀粉统称为原淀粉。
原淀粉一般以农作物品种名称加以命名,如玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉等。
淀粉用途广泛,但不同品种、不同来源的原淀粉因直链淀粉和支链淀粉组成不同导致性质上存在差异,在应用上要根据不同的加工要求选择具有适用性质的原淀粉品种。
尽管如此,随着新材料、新设备、新产品开发技术的不断发展,食品加工行业对淀粉原料的性质要求越来越严格,原淀粉的许多性质在加工中已不适应新产品开发要求,如现代食品加工工艺中的高温杀菌、机械搅拌、泵的输送等要求辅料淀粉耐热、抗剪切性能稳定,而某些食品因高温加热作用、酸的作用或加工过程中的高速搅拌等导致原淀粉糊的黏度及抗剪切稳定性降低,最终影响产品品质;再比如,冷藏冷冻食品要求糊化后的淀粉不易回生凝沉并具有较强的亲水性,但原淀粉在温度降低、食品冷冻又解冻过程中易出现老化,食品的胶体组织常被破坏;还有,有些偏酸性食品要求淀粉在酸性环境下有较强的耐酸稳定性,有些食品需要淀粉具有某特殊功能如成膜性及涂抹性等,这些要求都是原淀粉难以完全满足的。
如何改善原淀粉在现代食品加工中所表现出来的种种不适之处？答案是对原淀粉进行变性处理——即在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小、淀粉颗粒性质等,从而改变原淀粉性质。
经过变性处理的淀粉称为变性淀粉。
变性淀粉在调味酱中应用
1.调味酱的发展历史
.先秦时期才开始有对酱的记载， 《周礼》---肉酱
.西汉时期， 出现了豆酱
.东汉时期出现了重要的酱---枸杞酱
.北魏时代， 《齐民要术》---各种酱的制法 .唐代，---酱已经进入了寻常百姓家中 .元明清,---出现了许多不同种类的酱 .1949年以前， 酱的制作大部分仍然停留在家庭作坊式的加工 .1949年以后， 制曲工艺的改进，开始了大规模的工业化生产
高温对变性淀粉作用的影响
如果在酱料的生产中需要高温处理,如直接喷射蒸汽、高温混合等对变性 淀粉的作用质量有一定的影响。
变性淀粉的所有功能特性，均与蒸煮程度有密切关系。淀粉颗粒会根据不同的蒸煮程度而 膨胀， 从而为酱类产品提供相应的质地。一旦淀粉颗粒开始膨胀,泵送、搅拌和乳化处理中 所产生的剪切作用便直接与蒸煮程度相关。因此变性淀粉应用效果需要跟产品生产工艺参 数的优化相结合.
10.变性淀粉在蚝油中的应用
蚝油中使用的变性淀粉必须具备以下特点：耐剪切\抗冻融，又抗老化的特点 蚝油工艺流程 面粉、白糖、AK糖 CMC、黄原胶、盐 蚝汁 加水溶解 加水溶解 离心除杂 过滤 过滤 装瓶 再煮沸 加变性淀粉 混合 均质 煮沸
成品
蚝油中变性淀粉的添加
变性淀粉用水溶解，趁酱料高温时均匀加入，待变性淀粉完全熟透后逐渐降低酱料 的加热温度。此操作很重要，如果加热温度不够或淀粉加得过快，酱料会易结团， 要慢慢地加人，及时搅拌均匀；加入变性淀粉后要注意加热温度的调节，淀粉完全 溶解糊化后应立即停止加热。
蚝油产品又要求其具流动性、线性好、光泽好等，故在选用变性淀粉时一定 要考虑上述因素。随着生产的大工业化，质量性能越来越不稳定，变性淀粉 百分用量越来越高，易产生分层、化水、起白点等质量问题，因此大规模的 蚝油生产对变性淀粉的质量要求越来越高。
4变性淀粉
st
_
OH
+
POCl 3
st
+ 3 Na Cl +
H2O
含磷的交联淀粉
（NaPO3）3交联剂
O P
st
_
OH
+
O
_O_ PO P
ONa ONa
O
O
NaOH 或NaCO 3
O st _O _ P _ O _st ONa
+
Na 2H2P2O7
其它交联淀粉
醛类试剂如：甲醛、乙醛、丙烯醛等； 醛类试剂以二官能团的形式参加反应，形成 缩醛而产生交联淀粉。如甲醛交联淀粉。
玉米淀粉和双醛玉米淀粉
马铃薯淀粉和双醛马铃薯淀粉
双醛淀粉的X射线衍射图
NCS DCS1 DCS5
DCS11
10
15
20
25
30
二醛淀粉的每个单元上含有二个羰基，具有很高的活 性可和氨的衍生物反应 C=O + H2N-G → [-C-NH-G] → C=N-G + H2O OH [二醛淀粉上的羰基] 如G为-C-NH
二、淀粉的变性方法
1、什么是变性淀粉
原淀粉经进一步加工，改变性质 使其更适合于应用要求，这种产品 称为变性淀粉。变性的方法有物理 方法、化学方法和酶法等。
2、什么是淀粉衍生物
通过化学方法使淀粉的化学 结构发生变化，改变其性质，这 种方法生产的变性淀粉又称淀粉 衍生物。
浅谈变性淀粉加工
浅谈变性淀粉加工1、预糊化淀粉原料配方：淀粉、水。
生产工艺：淀粉→淀粉乳→糊化→干燥→粉碎→包装操作要点：该淀粉的生产有以下三种方法：滚筒法：有双滚筒和单滚筒两面种。
双滚筒干燥机的两个滚筒的运动方向相反，向加热到150℃左右的两滚筒之间输入淀粉乳液，乳液立即被糊化，在其表面干燥成薄膜状，用刮刀刮下，粉碎即制得产品。
其质量取决于糊化的程度。
通过调节淀乳浓度、滚筒温度及转速来调整产品承受剪切力的能力、干燥过程中的老化及粘度等性能。
单滚筒法是直接将淀粉乳输送到150℃左右的滚筒表面进行糊化。
单滚筒式的热效率低生产能力小。
喷雾法：在连续式喷射蒸煮器中，用高压蒸汽同淀粉乳混合使之糊化，然后喷雾快速干燥制成预糊化淀粉。
高粘度糊液不宜使用喷雾干燥法，且这种制法成本较高，一般很少采用。
挤压法：这是采用螺旋挤压膨化机，根据挤压膨化原理而生产预糊化淀粉的一种方法。
将事先调好的含水量15—20%的湿淀粉加入挤压膨化机内，淀粉经螺旋轴磨擦挤压产生热而糊化，然后通过孔径为1—10毫米的小孔高压挤出，一进入大气中的物料就瞬时膨胀干燥，经粉碎、筛选即得预糊化淀粉。
由于受到高强度的剪切力，产品粘度下降，比滚筒法产品的溶解度大。
由于在制造过程中基本不需要加水，能够用内磨擦热维持120--160℃的温度，干燥不需要热源，所以它是地种被公认的最经济的方法。
产品特点及用途：在食品中的应用：溶解速度快和粘接性是预糊化淀粉的主要性质，因此它可用于一些对时间要求比较严格的场合，在食品工业中可用于节省热处理而要求增稠、保型等方面，可改良糕点质量、稳定冷冻食品的内部组织结构等。
预糊化淀粉在食品工业中主要用于制作软布丁、肉汁馅、浆、脱水汤料、调料剂以及果汁软糖等。
在鳗鱼养殖是的应用：通常鳗鱼饲料为颗粒状，它由富含维生素等营养万分饲料粉、一定比例的粘合剂、油脂等组成，其中的粘合剂必须具有以下特点：①无毒、易消化、有营养；②透明；③直到鳗鱼吃完前，一直维持颗粒的整体形状；④不被水中的溶质溶解；⑤不粘设备。
变性淀粉在酸奶中的应用
变性淀粉在酸奶中的应用变性淀粉是在淀粉固有的特性基础上，为改善其性能和扩大应用范围，而利用物理方法、化学方法和酶法改变淀粉的天然性质，增加其性能或引进新的特性而制备的淀粉衍生物。
由于变性淀粉的主体是天然淀粉，一定变性程度的淀粉可以被人体完全消化吸收，因此变性淀粉是一种安全的食品添加剂。
另由于变性方法众多、变性程度可调，因而可具有不同的加工性能，使变性淀粉适合于不同食品的加工要求，如方便食品、速冻食品、调味品、乳制品和肉制品等。
因此变性淀粉也是一种方便的食品添加剂。
变性淀粉大量应用于食品工业在国外已有60多年的历史，而中国则刚起步。
美国、欧盟、加拿大等发达国家生产的变性淀粉早已得到世界卫生组织和联合国粮农组织食品添加剂专家委员会的认可。
在乳制品应用方面以酸奶为例可起到增稠、防止乳清析出、改善口味、提高产品的光亮度及降低胶类用量等功效。
1．机理应用于酸奶的系列变性淀粉是在原淀粉的基础上引入交联剂和亲水基，改变其糊化、溶胀、凝沉和冻融等特性。
原淀粉颗粒间各分子是通过氢键结合在一起，交联后淀粉中交联酯键的强度远高于氢键，并增大了淀粉的分子量，增强并保持了氢键，其作用如同分子间的桥梁，使得淀粉胶体分散系对热、酸和机械作用具有较强的抵抗力。
原淀粉溶液在糊化后冷却及老化期间具有黏度增加并形成凝胶倾向，而引入的亲水基则有助于防止或减弱这种倾向，使得糊液黏度稳定、保水性好。
制作酸奶时当发酵体系降至酪蛋白的等电点时，酪蛋白变性凝固，生成酪蛋白微胶粒与水相连的三维网状体系骨架成凝乳状，此时糊化了的淀粉不会被乳酸菌直接利用，可填充骨架之中，束缚游离水分，维护体系的稳定性。
酸奶加工过程中通常有搅拌、均质、泵料等机械剪切力，变性淀粉通过交联变性后具有耐加工性，仍能一定程度地保持淀粉的颗粒结构，减少黏度变化牞利于加工。
低pH值环境及长时间低温贮存或销售环节温度的变化，酪蛋白胶体会显出脱水及乳清分离使制品出现变稀、分层等不良情况。
变性淀粉在食品工业中的应用及展望
陷， 通 常 需 要 利 用理 化 和 酶 转 化 的 方 式 ， 改 变 原 淀 粉 的理
１ 变性淀粉的具体 分类方法 １ ． １按 处理 的 具 体 方 式 可 分 为 物 理 变 性 ，化 学 变性 ，
关键词 ：变性淀粉； 食品工业； 应用； 发展趋势； 分析
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｍｏ ｄ ｉ ｉｅ ｆ ｄ ｓ ｔ ａ ｒ ｃ ｈ ； ｆ ｏ ｏ ｄ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ； ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ； ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ
中图分类号 ： Ｔ Ｓ ２ ３ ６
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ３） ２ ５ — ０ ２ ５ ９ — ０ ２
０ 引 言
作为淀粉消费大 国的中国， 也在 日益加大对变性淀粉 的研
原 淀粉存在 着质构 不稳定 ， 易于 老化 ， 溶 解 性 差 等 缺 究 工 作 ， 通 过 多 年 的研 究 取 得 了 较 大 的 成 就 ， 相 应 地 推 动 点， 这 些缺 点 导 致 了原 淀 粉 在 新 兴 的食 品加 工 业 中越 来 越 整 个 食 品工 业 的发 展 。
王岩 Ｗ ＡＮ Ｇ Ｙａ ｎ
（ 黑 龙江 农 业 工 程 职 业 学 院 ， 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ８ ８ ） （ Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ １ ５ ０ ０ ８ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
变性淀粉
变性淀粉是十九世纪末开始出现的,至今 已有一百多年的历史,用途越来越广、用量越
来越大。我国化学改性淀粉的研究始于二十 世纪八十年代,现已取得了长足的发展,但与 欧美国家相比还有不小的差距,如产品品种少 且多为单一改性,工艺落后,特别是基础理论 研究偏少。经过10余年的发展,国内各种原淀 粉及以淀粉为原料的产品的竞争越来越激烈, 各生产企业都想尽办法来降低生产成本,提高 产品质量,开发新产品,使自已的产品具有竞
4. 变性淀粉的脂肪替代物作用
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、冷冻甜品等食品中,但不太适用于低水分 的食品,如曲奇等饼干。人们一方面怀有对肥 胖和其他与脂肪摄过量有关疾病的恐惧,另一 方面对油脂带来的美味难以割舍。微孔淀粉 粉碎后,能作为脂肪替代物以减少食品中热量, 成为其应用又一种要方面。Ｗｈｉｓｔｌｅ ｒ对微孔淀粉进行处理,如用双功能团试剂 如三偏磷酸钠、二羧酸衍生物进行交联、或
变性淀粉在纺织工业的应用
目前纺织应用的变性淀粉品种很多,大致上可分 为下列几种类型,第一类是以切断淀粉大分子上 的甙键,以降低聚合度和黏度,使能增加使用浓度 和水分散性为主要目的的如酸解淀粉、酶分解 淀粉。以及利用氧化剂使甙键断裂,在大分子上 产生部分羧酸、酮基基团,提高对疏水性纤维的 黏着性。这类变性淀粉价格比较低廉,生产的工 厂比较多,在纺织厂使用历史较长,应用面较广,是 纺织厂使用变性淀粉的主要品种。
纸用变性淀粉在造纸上添加只有2%左右,但对造 纸产品的质量影响很大,造纸工业中变性淀粉的
功用主要是作为湿部添加剂、层间或表面喷雾 剂,表面施胶剂以及涂布黏合剂,它能提高纸张的 物理强度,在加工中起到助留、助滤、改善施胶 效果、改善表面性能等效果,从而提高纸的档次, 节约优质纤维,节约原材料,提高施胶剂的留着率 及其用量,提高表面强度,改善印刷适性等。
变性淀粉简介
变性淀粉简介《变性淀粉简介》预糊化淀粉的制备方法：滚桶法。
喷射法。
挤压法。
微波法。
阳离子淀粉的制备：阳离子淀粉是用有机胺盐（阳离子剂）在碱性条件下，与原淀粉分子中的羟基进行醚化反应而得，根据所用胺盐的不同，分为叔胺型和季胺型两大类。
叔胺型阳离子淀粉只能在酸性条件下呈电性，而季胺型阳离子淀粉可以在全PH范围内呈电性。
这种淀粉广泛的应用于造纸的湿部添加。
磷酸酯淀粉分为双酯和单酯，一般双酯是湿法生产，而单酯是干法生产。
干法的产量大于湿法。
醋酸酯淀粉为湿法产品，是淀粉在微碱性条件下，和醋酸酐或醋酸乙烯反应，而生成。
工业上应用的产品，一般都为降取代度产品。
羟丙基和羟乙基淀粉都是醚化淀粉，是淀粉在碱性条件下，与环氧丙烷羧甲基淀粉是淀粉在碱性条件下，淀粉与氯乙酸或氯乙酸钠进行醚化反应而得。
产品以冷水可溶为主。
工业上称它为CMS酸化淀粉。
是淀粉在一定的pH值条件下，在低于糊化温度的反应温度下，反应一定时间，通过检测其粘度，来确定反应的终点。
产品主要应用于糖果和纺织。
酸化淀粉特殊的工艺要求，所对它的反应对设备要求比较高。
而酸变性淀粉的性质，又和它的原料，和工艺条件有很大关系，所以就应用时，不是只要是酸变性淀粉就可以了，要根据自己所应用的领域，具体选一种适合自己的产品。
氧化淀粉的制造方法很多，有干法和湿法之分，氧化剂主要以次氯酸钠为主，或高碘酸，可在酸性、碱性、中性下反应。
变性淀粉的检测，分为理化指标、特性指标、卫生指标理化指标：水分。
细度。
白度。
斑点。
pH值。
特性指标：取代度，粘度。
糊化温度。
回生性等等。
卫生指标：砷、铅、二氧化硫。
大肠杆菌。
等等。
BU是brabender的测试单位。
在这条曲线上，你可以看出如糊化温度，淀粉的热稳定性，淀粉的冷稳定性，淀粉的回生性，淀粉的抗剪切性等等，对于变性淀粉厂家来说，它的检测非常重要。
《应用》木薯淀粉和马铃薯淀粉比较其他种类的淀粉有更好的吸水膨胀能力，糊化温度较低，糊的透明度也比较好。
变性淀粉的应用
<HTML><HEAD><TITLE>变性淀粉的应用</TITLE>为改善淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性（如：糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等），使其更适合于一定应用的要求。
这种经过二次加工，改变性质的淀粉统称为变性淀粉。
变性的目的：一是为了适应各种工业应用的要求。
如：高温技术（罐头杀菌）要求淀粉高温粘度稳定性好，冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好，果冻食品要求透明性好、成膜性好等。
二是为了开辟淀粉的新用途，扩大应用范围。
如：纺织上使用淀粉；羟乙基淀粉、羟丙基淀粉代替血浆；高交联淀粉代替外科手套用滑石粉等。
纸制品的基本成分是纤维素，纸张的生产过程中，含有较多水的纤维浆液经压榨去水，使纤维素紧密相连以达到最佳结合。
为此，必须将纤维素精磨成微纤维，增大交织面积，但过分精磨会失去固有的特性，如透气性、柔韧性和白度。
如果在纤维浆液中加入某种变性淀粉，不仅可以保持纸张固有的特性，还可给纸张增添一些特殊性能，如增加纸张的抗拉强度，增加纸的光泽度，改善耐油墨性能和印刷性能，减少磨损和掉毛。
造纸工业用变性淀粉主要有次氯酸盐氧化淀粉、酸解淀粉、阳离子淀粉、淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯。
其中应用最多的是阳离子淀粉，因为阳离子淀粉和带有负电荷的纤维素相互作用，在纤维素之间起到有效的点焊连接，对纸的质量具有明显的改善作用。
美国约有左右的造纸厂使用阳离子淀粉。
从国内各行业对纸张质量要求的不断提高来看，我国造纸业对变性淀粉，特别是阳离子淀粉的需求潜力巨大。
变性淀粉应用于造纸工业的主要作用如下：用于湿部添加在造纸之前，加入一定量经糊化的变性淀粉糊液，使其与纤维作用，起到增强、助滤、助留等作用。
变性淀粉的加入能提高细小纤维、填料的留着，提高成纸的灰分、白度和不透明度，同时还可节约能耗，减少湿部断头，减轻纸厂三废污染等。