羥丙基變性淀粉的特性與應(yīng)用

1、羥丙基變性淀粉的特性與應(yīng)用羥丙基淀粉是環(huán)氧丙烷在堿性條件下與淀粉起醚化反應(yīng)而制得的一類非離子型變性淀粉。由于醚化淀粉取代醚鍵的穩(wěn)定性高，羥丙基具有親水性，能減弱淀粉顆粒結(jié)構(gòu)的內(nèi)部氫鍵強(qiáng)度，使其易于膨脹，糊化容易，糊液透明，流動(dòng)性好，凝沉性弱，穩(wěn)定性高。羥丙基淀粉在加熱蒸煮過程中，糊的成膜性好，膜透明、柔軟、平滑、耐折性好。羥丙基變性淀粉在食品工業(yè)中可作為增稠劑、懸浮劑和涂料等，作為增稠劑特別適用于冷凍食品和方便食品，使食品在低溫儲(chǔ)存時(shí)具

2、有良好的保水性。因而與其他物料的相容性好，能與其他增稠劑共用，如與果膠、卡拉膠共用于乳制品中，與黃原膠共用于色拉油中。此外，因其對(duì)電解質(zhì)影響的穩(wěn)定性高，更適合于含鹽量高的食品應(yīng)用中。作為懸浮劑加于濃縮橙汁或醬油中，流動(dòng)性好，放置不分層和沉淀，用作食品涂料和包裝薄膜的高直鏈羥丙基淀粉能溶于水，形成透明并可食用的薄膜，氧氣不能滲入，在常溫和不同相對(duì)濕度時(shí)都是如此，適于做食品涂料和包裝用。羥丙基變性淀粉取代醚鍵的穩(wěn)定性高，在水解、氧化、交聯(lián)等

3、化學(xué)反應(yīng)過程中取代基不會(huì)脫落，這種性質(zhì)利于復(fù)合變性，復(fù)合變性后應(yīng)用于食品中具有更好的應(yīng)用效果。通過復(fù)合變性，淀粉能夠耐受高溫、機(jī)械剪切、酸性環(huán)境，提供良好的黏結(jié)效果和維持體態(tài)均一，用作肉汁、沙司、果汁餡、布丁的增稠劑，使之口感平滑、濃稠透明、清晰而無顆粒感。又如：羥丙基復(fù)合變性淀粉應(yīng)用于酸奶中作為增稠劑，能與牛乳組分形成網(wǎng)絡(luò)連接，其中的負(fù)電荷基團(tuán)如羥基聚集在界面上，同牛乳組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，增大這些組分的水合作用程度，并穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)中的蛋白質(zhì)

4、分子，網(wǎng)絡(luò)則阻滯了水的自由移動(dòng)，達(dá)到固水和增稠雙效。羥丙基醚化再經(jīng)乙?；膹?fù)合變性淀粉產(chǎn)品為口香糖的好基料，體現(xiàn)較好的彈性和口嚼性。應(yīng)用于醬油中的羥丙基復(fù)合變性淀粉具有更好的懸浮穩(wěn)定效果。采用了實(shí)驗(yàn)室方法提取了高直鏈、糯性和普通玉米雜交種的淀粉，并分別進(jìn)行了羥丙基化和磷酸酯化反應(yīng)。采用快速粘度分析儀（RVA）和差示掃描量熱儀（DSC）分別分析了淀粉的糊化和熱力學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明：羥丙基化和磷酸酯化反應(yīng)都不同程度地降低了所有淀粉的熱焓值和糊

5、化溫度，縮短了出峰時(shí)間，增加了峰值粘度。二者相比，羥丙基化更顯著地降低了原淀粉的糊化溫度和熱焓值，縮短了出峰時(shí)間；而磷酸酯化則更明顯地提高了原淀粉的峰值粘度和終粘度[著者文摘]酸變性淀粉酸變性淀粉主要用于制作牛皮糖、淀粉果子凍等產(chǎn)品。酸變性玉米淀粉的黏度低，凝沉性強(qiáng)，特別適用于生產(chǎn)糖果，能調(diào)制高濃度糊，形成強(qiáng)度高的凝膠軟糖，可口性好。制造的奶糖質(zhì)量好，不粘牙，不粘紙，耐嚼，富彈性，能長(zhǎng)時(shí)間保持產(chǎn)品的穩(wěn)定性。氧化淀粉淀粉糊化溫度降低，熱糊

6、黏度變小而熱穩(wěn)定性增加，產(chǎn)品顏色潔白，糊透明，成膜性好，是較低黏度的增稠劑，可用于冰淇淋、牛皮糖等產(chǎn)品中。氧化淀粉比酸變性淀粉制作的蜜餞的外觀和滋味好。輕度氧化對(duì)食物有良好的粘合力，隨氧化程度增加，糊化溫度和熱糊黏度越低，凝沉現(xiàn)象就越低，透明度越高，薄膜性能越好。糊精包括干法酸轉(zhuǎn)化的白糊精和酸法、酶法在水相中轉(zhuǎn)化，再噴霧干燥得到的麥芽糊精。特點(diǎn)：溶解度增大，可制得濃度高，黏度低的穩(wěn)定糊液，主要用作食品的稀釋劑（填料）和固體飲料及湯類增稠

7、劑。酯化淀粉包括食品中常用的淀粉醋酸酯、淀粉磷酸單酯、淀粉辛烯基琥珀酸酯等。特點(diǎn)：淀粉的糊化溫度降低，黏度增大，糊透明度增加，回生程度減少，凝膠能力下降，抗冷凍性能提高，適用于作食品的增稠劑、乳化劑和穩(wěn)定劑使用。食品工業(yè)用淀粉磷酸酯為增稠、乳化劑和穩(wěn)定劑，特別適用于冷凍食品中，使其在低溫長(zhǎng)期儲(chǔ)存或重復(fù)凍融時(shí)，食品結(jié)構(gòu)保持不變，無水分析出。如火腿腸有很強(qiáng)乳化性，和其他乳化劑協(xié)同作用，可使火腿腸結(jié)構(gòu)細(xì)膩，彈性好，有咬勁。醚化淀粉食品中主要使

8、用羥丙基淀粉。特點(diǎn)：糊化溫度下降，黏度增大，糊透明度大大改善，持水性好。可與其他增稠劑共用，加強(qiáng)食品在加工過程中的組織結(jié)構(gòu)，使其具有抗熱、耐酸和抗剪切性。交聯(lián)淀粉主要是改善淀粉糊的耐酸、耐熱、抗剪切力?？蓡我挥糜谑称分校嗟氖桥c酯化、醚化等處理手段復(fù)合變性后使用。罐頭食品的高溫殺菌要求淀粉糊的熱穩(wěn)定性高，適度交聯(lián)的變性淀粉能滿足這個(gè)要求。采用糊化或溶脹速度緩慢的交聯(lián)淀粉，可使罐頭食品開始時(shí)黏度低，傳熱快，增溫迅速，利于瞬間殺菌，殺菌之

9、后的增稠可賦予懸浮性和結(jié)構(gòu)組織化學(xué)性質(zhì)。色拉調(diào)味汁也需用交聯(lián)淀粉，以起增稠作用，使在酸性條件和均化過程產(chǎn)生的高剪切力下仍能保持所需粘度。預(yù)糊化淀粉預(yù)糊化淀粉具有冷水溶解性，在冷水中穩(wěn)定性好，保水性強(qiáng)，使用方便。食品用變性淀粉淀粉在食品中被廣泛用于糖果、飲料、冷食、面制品以及調(diào)味品的生產(chǎn)中。在歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而是它們方便于食品加工的功能性質(zhì)和

10、提供食品體系某些所要求的性質(zhì)。例如：現(xiàn)代食品加工工藝中的高溫殺菌、機(jī)械攪拌、泵的輸送要求輔料料變性淀粉在飲料中主要起穩(wěn)定劑的作用，增加飲料的粘稠性，改善飲料的質(zhì)地和口感。不同的飲料所需的變性淀粉的質(zhì)量也不同，如酸奶所需的變性淀粉要具有抵抗酸性環(huán)境的能力和殺菌時(shí)溫度的影響，并且粘稠性要好，不易回生，所以用交聯(lián)酯化或醚化淀粉比較合適。而在固體飲料中則要求開水沖調(diào)即能熟化，有一定的穩(wěn)定性，常用的變性淀粉為預(yù)糊化淀粉和酯化淀粉。3.4罐頭食品不

11、同種類的罐頭食品對(duì)于變性淀粉的要求也有所不同可根據(jù)用途而選擇產(chǎn)品所需的變性淀粉.一般甜品中所用的變性淀粉需要具備較高的耐熱性與貯存穩(wěn)定性；果餅餡中則要求變性淀粉具有良好的耐低pH值性能與耐高溫性；在魚的罐頭中希望所用的變性淀粉有較好的凍融穩(wěn)定性.3.5冷凍制品在冷凍食品中應(yīng)用變性淀粉最廣的是冰淇淋，可以替代冰淇淋中部分奶粉，同時(shí)由于變性淀粉具有類似脂肪的組織結(jié)構(gòu)，可以使冰淇淋口感更加細(xì)膩光滑，并且熔化速度下降常用與冰淇淋中的變性淀粉為麥

12、芽糊精、酯化、醚化或氧化淀粉；冷凍湯團(tuán)皮中也可添加酯化淀粉，起到粘結(jié)劑的作用，避免湯皮脫水收縮裂開。3.6糖果變性淀粉在糖果中主要功能用作填充劑以參與糖體組織結(jié)構(gòu)的形成[8]，在焦香糖或沙質(zhì)軟糖中，可增加糖果的體積和產(chǎn)品的咀嚼性，而利用它的凝膠特性可制造淀粉軟糖，在奶糖的生產(chǎn)中又可增加彈性和細(xì)膩度，防止糖體變形和變色。3.7醬類調(diào)味料變性淀粉在醬類調(diào)味料中的主要功能是增稠穩(wěn)定，提供結(jié)構(gòu)，防止水分析出[9]。由于醬料產(chǎn)品多含較高的鹽分，p

13、H值變化較大，一般需經(jīng)高溫消毒，激烈攪拌或均質(zhì)，所以醬料中所用的變性淀粉對(duì)抗熱、剪切力和酸的要求較高，常用以馬鈴薯或蠟質(zhì)玉米淀粉為原料的醋酸酯交聯(lián)淀粉，用量在0.4％～0.8％左右。3.8乳化劑經(jīng)過特殊變性淀粉即具有親水基團(tuán)又具有疏水基團(tuán)可以起到乳化穩(wěn)定作用取代干酪素明膠和阿拉伯膠在食品工業(yè)中的應(yīng)用[10]。目前乳化穩(wěn)定性較好的辛烯基琥珀酸淀粉酯已被列入食品添加劑范圍，應(yīng)用于食品工業(yè)中。就整個(gè)食品而言，我國(guó)年需變性淀粉20萬噸以上。就方

14、便面生產(chǎn)而言，全國(guó)有方便面生產(chǎn)線1800條左右，年實(shí)際生產(chǎn)量在130萬噸左右；若其中有50%添加變性淀粉，添加量按10%計(jì)算，則年需用變性淀粉便達(dá)6.5萬噸；又如，我國(guó)火腿腸的年產(chǎn)量在60萬噸左右，若在其中添加3%左右的變性淀粉，則年需變性淀粉1.8萬噸左右；我國(guó)果汁飲料年產(chǎn)量在100萬噸左右，在其中添加0.5%的變性淀粉，則年需變性淀粉0.5萬噸左右。由此可見，開發(fā)生產(chǎn)食品用變性淀粉大有前途。4、食品中使用變性淀粉的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)4.

15、1食品中使用變性淀粉的現(xiàn)狀4.1.1變性淀粉在食品工業(yè)中的作用已逐步得到認(rèn)識(shí)，變性淀粉在食品工業(yè)中的使用范圍和使用量逐步得到拓展和加大。10年前，我國(guó)還很少有企業(yè)生產(chǎn)食品用的變性淀粉。而近十年來，隨著食品加工業(yè)的發(fā)展和變性淀粉生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，變性淀粉在食品中的應(yīng)用逐步得到重視，從食品幾乎不用變性淀粉發(fā)展到目前用量已達(dá)4萬噸左右的產(chǎn)量。使用變性淀粉的食品品種亦已發(fā)展到方便面、火腿腸、糖果、酸奶、冰淇淋、醬油等食品之中。4.1.2原料品種走

16、向多元化隨著科技的發(fā)展，由普通玉米、小麥等原料生產(chǎn)出的變性淀粉，已經(jīng)和市場(chǎng)要求的高品質(zhì)食品有一定的差距，美國(guó)或西方一些變性淀粉發(fā)達(dá)國(guó)家開發(fā)食用變性淀粉原料大多是蠟質(zhì)玉米淀粉和少量木薯、馬鈴薯淀粉。我國(guó)的大部分廠家也已經(jīng)意識(shí)到原料對(duì)于變性淀粉產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵作用，目前已經(jīng)開發(fā)出以馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉為原料的各種食品用變性淀粉，但由于這些原料沒有形成一定的生產(chǎn)基地，產(chǎn)量較小且質(zhì)量不穩(wěn)定，從而阻礙了食用變性淀粉的發(fā)展。4.2食品中

17、使用變性淀粉的發(fā)展趨勢(shì)4.2.1生產(chǎn)食品變性淀粉的企業(yè)要加強(qiáng)生產(chǎn)工藝過程條件的嚴(yán)格控制和科學(xué)的生產(chǎn)管理。在食品工業(yè)中應(yīng)用的變性淀粉，與非食用變性淀粉有所不同，從原料的選擇、加工方法與條件、生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)，到產(chǎn)品質(zhì)量、監(jiān)控、包裝、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸?shù)?，?yīng)按生產(chǎn)食品添加劑有關(guān)規(guī)定進(jìn)行；同時(shí)食用變性淀粉的質(zhì)量要達(dá)到我國(guó)食品添加劑委員會(huì)審批通過的要求。但就我國(guó)目前生產(chǎn)食用變性淀粉的廠家而言，除極少數(shù)的變性淀粉生產(chǎn)廠家具備生產(chǎn)食品用變性淀粉條件外，大多數(shù)

18、企業(yè)還缺少過硬的硬件設(shè)施管理跟不上，衛(wèi)生條件差，無法達(dá)到食用變性淀粉的質(zhì)量要求。因此，有條件的企業(yè)要盡快改善硬件條件，盡早完成ISO質(zhì)量體系認(rèn)證，采用HACCP管理，從而保證產(chǎn)品完全符合食品廠商的要求。4.2.2大力開發(fā)食品用變性淀粉的新品種，開發(fā)其應(yīng)用技術(shù)，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。生產(chǎn)變性淀粉廠家不能只會(huì)生產(chǎn)食用變性淀粉、產(chǎn)品出來等食品廠家來選用，應(yīng)該形成應(yīng)用開發(fā)的研究機(jī)構(gòu)，技術(shù)人員要懂得食品對(duì)變性淀粉的要求，深入研究，有針對(duì)性地開發(fā)新產(chǎn)品并通

19、過新品開發(fā)，不斷提高現(xiàn)有產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足食品行業(yè)的需要。就目前而言，我國(guó)食品用變性淀粉還只限于方便面、火腿腸、糖果、酸奶、冰淇淋等中，一些乳化劑、調(diào)味料、烘焙食品等所需附加值較高的變性淀粉品種較少，還有很大的發(fā)展空間。隨著人們對(duì)健康意識(shí)的增強(qiáng)，攝食大量的脂肪會(huì)引起肥胖癥、心臟病、高膽固醇、冠心病及某些癌癥，開發(fā)出一些以淀粉為基質(zhì)的脂肪替代品應(yīng)用色拉調(diào)味料、人造奶油、糖霜、果醬、夾心醬、焙烤食品和香腸肉餡等[將是一大趨勢(shì)[11]；酶阻淀粉

20、具有膳食纖維，且耐熱性能高，吸水能力僅有1.4水g淀粉，可作為功能性成分用于多種食品中[12]。食品用變性淀粉還應(yīng)向復(fù)合變性方向。食品不同與其他行業(yè)，很多食品中的變性淀粉。不但要求它成糊后具有一定的粘稠性、乳化性，同時(shí)要求它抗凝沉性、透明性好，還要求它能耐高溫、耐酸性環(huán)境，這恐怕是任何一種單一變性手段制得的變性淀粉難以同時(shí)滿足的。所以，要開發(fā)復(fù)合變性的食品用變性淀粉品種，使食品用變性淀粉產(chǎn)品多元化、系列化。5結(jié)束語我國(guó)剛剛加入世界貿(mào)易組