變性淀粉及應用要點

一、預糊化淀粉：預糊化淀粉是一種加工簡單，用途廣泛的變性淀粉，應用時只要用冷水調成糊，免除了加熱糊化的麻煩。廣泛應用與醫(yī)藥、食品、化妝品、飼料、石油鉆井、金屬鑄造、紡織、造紙等很多行業(yè)。淀粉的糊化：淀粉粒在適當溫度下（各種來源的淀粉所需溫度不同，一般60~80°C）在水中溶脹、分裂、形成均勻糊狀溶液的作用稱為糊化作用。糊化作用的本質是淀粉粒中有序及無序（晶質與非晶質）態(tài)的淀粉分子之間的氫鍵斷開，分散在水中成為膠體溶液。糊化作用的過程可分為三個階段：（1）可逆吸水階段，水分進入淀粉粒的非晶質部分，體積略有膨脹，此時冷卻干燥，顆?？梢詮驮p折射現象不變；（2）不可逆吸水階段，隨著溫度升高，水分進入淀粉微晶間隙，不可逆地大量吸水，雙折射現象逐漸模糊以至消失，亦稱結晶“溶解”，淀粉粒脹至原始體積的50~100倍；（3）淀粉粒最后解體，淀粉分子全部進入溶液。糊化后的淀粉又稱為a-化淀粉。將新鮮制備的糊化淀粉漿脫水干燥，可得易分散與涼水的無定形粉末，即“可溶性a-淀粉”。2、淀粉糊化作用的測定方法：有光學顯微鏡法，電子顯微鏡法，光傳播法，粘度測定法，溶脹和溶解度的測定，酶的分析，核磁共振，激光光散射法等。工業(yè)上常用粘度測定法，溶脹和溶解度的測定。二、酸變性淀粉在糊化溫度以下，用無機酸處理淀粉，改變其性質的產品稱為酸變性淀粉。反應機理：在用酸處理淀粉的過程中，酸作用于糖苷鍵使淀粉分子水解，淀粉分子變小。淀粉顆粒是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，前者具有a-1,4鍵，后者除a-1,4鍵，還有少量a-1,6鍵，這兩種糖苷鍵被酸水解的難易存在差別。由于淀粉顆粒結晶結構的影響，直鏈淀粉分子間經由氫鍵結合成晶態(tài)結構，酸滲入困難，其a-1,4鍵不易被酸水解。而顆粒中無定形區(qū)域的支鏈淀粉分子的a-1,4鍵、a-1,6鍵較易被酸滲入，發(fā)生水解。工藝與原理：通常制取酸變性淀粉是使用濃淀粉淤漿，含固量約為36%~40%，加熱到糊化溫度之下（常為40~60C），加入無機酸并攪拌一個小時或幾個小時。當達到所要求的酸度或轉化度時，三、氧化淀粉許多試劑都能氧化淀粉，但是工業(yè)生產中最常用的是堿性次氯酸鹽。用次氯酸鹽氧化的淀粉被稱為“氯化淀粉”（雖然處理中并沒有把氯引進淀粉分子內）。淀粉乳漿的次氯酸鹽氧化是在堿性次氯酸鈉溶液中進行的，此時需要控制pH、溫度和次氯酸鹽、堿和淀粉的濃度。用約3%的氫氧化鈉溶液調節(jié)pH至8~10,在規(guī)定時間內添加有效氯5~10%的次氯酸鹽溶液。用添加氫氧化鈉稀溶液的方法來控制pH,并中和反應中生成的酸性物質。改變時間、溫度、pH值、淀粉品種、次氯酸鹽濃度和次氯酸鹽添加速度，能夠生產出多種不同的產品。當氧化反應達到要求程度時，將pH降至5~7,加入亞硫酸氫鈉溶液或二氧化硫氣體以除去其中多余的氯來終止反應。四、變性淀粉的分類目前，變性淀粉的品種、規(guī)格達兩千多種，變性淀粉的分類一般是根據處理方式來進行。（1）物理變性：預糊化（a-化）淀粉、y射線、超高頻輻射處理淀粉、機械研磨處理淀粉、濕熱處理淀粉等。（2）化學變性：用各種化學試劑處理得到的變性淀粉。其中有兩大類：一類是使淀粉分子量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一類是使淀粉分子量增加，如交聯淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。（3）酶法變性（生物改性）：各種酶處理淀粉。如a、8、Y-環(huán)狀糊精、麥芽糊精、直鏈淀粉等。（4）復合變性：采用兩種以上處理方法得到的變性淀粉。如氧化交聯淀粉、交聯酯化淀粉等。采用復合變性得到的變性淀粉具有兩種變性淀粉的各自優(yōu)點。另外，變性淀粉還可按生產工藝路線進行分類，有干法（如磷酸酯淀粉、酸解淀粉、陽離子淀粉、羧甲基淀粉等）、濕法、有機溶劑法（如羧基淀粉制備一般采用乙醇作溶劑）、擠壓法和滾筒干燥法（如天然淀粉或變性淀粉為原料生產預糊化淀粉）等。五、變性淀粉的性質天然淀粉的可利用性取決于淀粉顆粒的結構，直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量；不同來源的淀粉原料在性質上存在差異，因而不同來源淀粉的可利用性不同。天然淀粉在現代工業(yè)中的應用，特別是在新技術、新工藝、新設備采用的情況下是有限的。大多數的天然淀粉不具備很好的性能，根據需要，結合淀粉的結構合理化性質開發(fā)淀粉變性技術，生產具有更優(yōu)良性質的變性淀粉，使之應用方便，且適合新技術操作的要求，開辟其新的用途，拓展市場空間。變性的主要作用是改變糊化和蒸煮特性，主要改變以下性質：（1）糊化溫度：解聚使糊化溫度（GT）下降；非解聚時糊化溫度有升高也有下降，一般淀粉分子中引進親水基團可增強淀粉分子與水的作用，使GT下降。交聯起阻擋作用，不利水分子進入，使GT升高。高直鏈淀粉結合緊密，晶格能高，較難糊化。（2）淀粉糊的熱穩(wěn)定性：一般谷類淀粉的熱穩(wěn)定性大于薯類；通過接枝或衍生某些基團，從而改變基團大小或架橋，可使淀粉糊的熱穩(wěn)定性增加。（3）淀粉糊的冷穩(wěn)定性：淀粉結構中引入親水基團，造成空間障礙，分子不易重排。此外親水基團的引入使親水作用增強，強化了與水的結合力，使淀粉脫水作用下降。（4）抗酸的穩(wěn)定性：盡可能使淀粉結構改變成為網狀結構，使淀粉能耐pH值3-3.5的酸性。（5）抗剪切力：一般抗酸的淀粉也抗剪切。（6）復合改性：具有多種功能。變性淀粉的性質取決于下列一些因素。淀粉的來源（玉米、薯類、小麥、大米等）、與處理（酸解或糊精化等）、直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例或含量、分子量分布的范圍（粘度或流動性）、衍生物的類型（酯化、醚化等）、取代基的性質（乙?；?、羥丙基等）、取代度（DS）或摩爾取代度的大小、物理形狀（顆粒狀、預糊化）、締合成分（蛋白質、脂肪酸、磷化合物）或天然取代基。也就是說，不同來源的淀粉，采取不同的變性方法、不同的變性程度，相應可得到不同性質的變性淀粉產品。變性淀粉的性質主要考察以下幾個方面：糊的透明度、溶解性、溶脹能力，凍融穩(wěn)定性、粘度及穩(wěn)定性，耐酸、耐剪切性，粘和性，老化性、乳化性。變性淀粉的用途食品工業(yè)中使用變性淀粉主要是作為增稠劑、膠凝劑、黏結劑和穩(wěn)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米面制品中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(wěn)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(wěn)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，改善口感乳制品中應用在乳制品中主要作為膠凝劑、穩(wěn)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骯酸鹽的用量，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(wěn)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(wěn)定性和口感.在酸奶中可以作為穩(wěn)定劑和增稠劑，增加制品的稠度和口感，減少乳清分離肉及魚類制品中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(wěn)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(wěn)定性和保水性.在肉丸和魚丸中做凝膠劑，使制得的產品具有良好的彈性、咬勁和穩(wěn)定性.具有高凝膠性和穩(wěn)定性的變性淀粉可在魚漿中用做保水劑和穩(wěn)定劑，大大減少魚漿的汁液流失烘烤食品中應用主要利用變性淀粉良好的成膜性、高溫膨脹性和穩(wěn)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(wěn)定劑和增稠劑，提供產品滑爽、短絲結構，防止分層和爆餡飲料中應用主要利用變性淀粉的穩(wěn)定性和吸附性.在飲料中作穩(wěn)定劑，改善口感與體態(tài)，遮蓋干澀味道.在乳化飲料中作乳化香精的穩(wěn)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@@@###$$$糖果中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粉末食品中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，具有短絲結構作為干果類食品的糖粉劑，一以減少干果類食品表面的粘性在即食湯、醬與汁中添加適量變性淀粉可賦予湯汁適宜的年度，使產品沖出來的湯汁液濃厚、潤滑冷凍食品中應用利用變性淀粉良好的稠度和低溫穩(wěn)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(wěn)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(wěn)定劑，降低熱量，產品具有良好的抗融化性和儲存穩(wěn)定性.在開胃醬、汁中添加變性淀粉可以提供黏度和穩(wěn)定性，使制品具有好的透明度和口味，而且具有極好的耐多次微波處理的性能.適當的變性淀粉具有良好的增稠與穩(wěn)定作用，糊透明度好，凍融穩(wěn)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其他方面應用.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。在其他食品中，變性淀粉也可以起到很好的作用變性淀粉的用途食品的三大營養(yǎng)成分是：蛋白質、脂肪和碳水化合物。淀粉是自然界中碳水化合物的主要表現形式，也是人類食物的重要來源，自古以來，”民以食為天”，淀粉的功用體現在滿足人們的溫飽。如今，隨著社會發(fā)展和科研技術的進步，淀粉的應用也得到延伸,能夠對原淀粉如馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、甘薯淀粉和木薯淀粉等進行酸降解、交聯取代、氧化、加熱和濕處理系列變化，改變其原有性質，獲得某些特殊性能和用途以適應現代加工業(yè)的需要。由于淀粉資源豐富、品種較多、變性方法可調，應用于現代食品工業(yè)可作為食品添加劑或食品加工助劑起到增稠、穩(wěn)定、乳化、黏結、填充、賦型等功效，并能節(jié)約成本、改善加工性能，賦予產品特有的質構，在一定程度上可提高產品的品質。1方便食品在方便面中添加一類保水性好、糊化溫度低、粘度高、成膜性佳的變性淀粉，可使面條口感爽滑、耐煮而且色澤鮮亮，提高面條的復水性。變性淀粉的吸水性強，加入到面粉中能提高面粉的吸水量，在和面形成面筋的過程中，淀粉吸水后膨脹充滿面筋骨架，使面團具有延展性和韌性，改善面團的加工性能；變性淀粉糊化溫度低，加入適量后能提高面餅在蒸箱中的糊化度，并縮短蒸煮時間；淀粉糊化后，粘度非常高，吸收大量的水，可以最大限度的將水分保持在面餅中，在經過高溫油炸時水分迅速逸出，造成面條內部疏松多孔，能顯著縮短面餅的復水時間；良好的成膜性使面條表面光滑，口感爽滑筋道，不渾湯;優(yōu)良的保水性和親水性能降低面餅的吸油率，既降低生產成本，又能減少酸敗，降低面餅的酸價和過氧化值。2乳制品應用于乳制品中的變性淀粉在乳制品加工過程中提供奶油狀結構和貨架穩(wěn)定。例如在酸奶制作時通常添加交聯變性淀粉，交聯淀粉分子的交聯酯鍵強度遠高于淀粉分子的氫鍵，且分子量較原淀粉大，增強并保持了氫鍵，其作用象分子間的橋梁，使淀粉在水中被加熱時，其顆粒仍然保持不同程度的完整性，抑制了顆粒的破裂和黏度下降，具有獨特的加工耐受性。淀粉糊化后形成黏度，賦予酸奶光滑細膩的組織結構。在乳飲料制作中添加具有獨特流變特性的變性淀粉能夠增進口感，提供清淡風味。3調味品變性淀粉不但能為調味品增稠，改進調味品質量，提高其穩(wěn)定性，而且能降低生產成本，大大提高產品的競爭能力。變性淀粉之一的預糊化淀粉，能賦予食品"漿狀”或"粒狀”組織，不論在高酸性或低酸性環(huán)境中均適用，使產品在外觀和口感上都得到改進。由于這種淀粉能在食品加工中模擬番茄和果漿的特性，尤適合用以開發(fā)番茄產品，制造具有”真番茄”特征和高度漿狀外觀的產品。4糖果制品利用變性淀粉的高黏結性和優(yōu)良的成膜性能，可用在糖果加工中的壓模成型；利用玉米淀粉生產的酸轉化淀粉主要用于制造糖果如軟糖、膠姆糖等，可使糖果質地緊湊、富有彈性、耐口嚼、不粘牙、不粘紙。5冷凍食品利用淀粉的酯化改性，使淀粉糊液穩(wěn)定性好，不易老化、糊化溫度比原淀粉更低，并在冷卻時不形成凝膠，具有抗凝沉作用，保持溫度變化時的貨架穩(wěn)定。

變性淀粉在肉制品加工中的應用頻道：華中發(fā)布時間：2008-01-05變性淀粉是用化學、物理或酶處理的方法來改變淀粉原有特性，如水溶解特性、粘度、口感、流動性以及糊化度溫度、糊化時間等性能后所得到產物的統稱。它的品種繁多，分類方法各異。根據其原淀粉來源的不同可分為：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、小麥變性淀粉等；而依其變性方法的不同，又可分為物理變性、化學變性和酶變性，其中又以化學變性為主。近年來，又出現了一種天然變性淀粉，它是通過對作物品種的培育和應用基因工程技術改變遺傳性狀，從而得到與過去化學變性淀粉具有相同性質的天然淀粉。變性淀粉在近二、三十年的發(fā)展十分迅速?，F在，它作為一種重要的工業(yè)用原料在造紙、食品、紡織、醫(yī)藥衛(wèi)生、塑料、水產飼料、油氣開采、機械鑄造、建筑材料和水處理等眾多領域得到了廣泛的使用。淀粉工業(yè)在食品中被廣泛用于糖果、飲料、冷食、面制品以及調味品的生產中。在歐美一些發(fā)達國家，幾乎所有的谷物快餐食品和肉制品中都添加變性淀粉。變性淀粉作為食品添加劑并不是基于它們的營養(yǎng)價值，而是它們方便于食品加工的功能性質和提供食品體系某些所要求的性質，例如：現代食品加工工藝中的高溫殺菌、機械攪拌、泵的輸運要求輔料淀粉具有耐熱、抗剪切穩(wěn)定性；冷藏食品則要求糊化后的淀粉不易回生凝沉，而具有很強的親水性；偏酸性食品要求淀粉在酸性環(huán)境下有較強的耐酸穩(wěn)定性；有些食品還需淀粉具有一些特殊的功能，如成膜性、涂抹性等等。常用的食品加工用變性淀粉有預糊化淀粉、糊精、酸解淀粉、羧甲基淀粉、交聯淀粉、羥丙基淀粉等。在肉制品中，變性淀粉的性能具體表現在耐強加工過程（高溫，低ph）、吸水性、粘著性和凝膠性等，使肉制品的質構、切片性、口感、持水性。中國將涉及應用變性淀粉的企業(yè)一、肉類蛋品加工企業(yè)漯河雙匯實業(yè)集團有限責任公司河南永達食業(yè)集團江蘇雨潤食品產業(yè)集團有限公司中糧發(fā)展有限公司臨沂新程金鑼肉制品有限公司北京大發(fā)正大有限公司山東六和集團有限公司煙臺市喜旺食品有限公司諸城外貿有限責任公司中國食品集團公司大成食品（亞洲）有限公司

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