变性淀粉的性质和应用

变性淀粉的性质和应用




1、变性的目的
随着科学技术、生产水平的快速发展，人民生活水平不断提高，原淀粉的有些性质以不符合新设备、新工艺和新产品的要求，需要改变其性能，保证获得好的应用效果。例如,食品加工越来越多应用冷冻、冷藏技术，但原淀粉冷冻会发生凝沉、析水、破坏食品胶体结构，通过酯化，醚化或交联变性，能提高动融稳定性。避免食品加工过程中出现的缺点。

2、变性方法
变性淀粉的制造方法由物理、化学、酶法，化学方法是最主要、应用最广泛的。
化学变性是利用淀粉分子中的醇羟基化学反应，主要有醚化、酯化、氧化、交联等反应。
组成淀粉的脱水葡萄糖单位有三个醇羟基，C6为伯醇羟基，C2和C3仲醇羟基。淀粉分子含有数目众多的羟基，其中只要少数发生化学反应，便能改变淀粉的糊化难易、粘度高低、稳定性、成膜性和其他性质，达到应用要求。
化学变性使葡萄糖单位的化学结构发生变化，这类变性淀粉又称为淀粉衍生物。反应程度用平均每个脱水葡萄糖单位中羟基被取代的数量表示，称为取代度英文缩写DS表示。工业上生产的重要变性淀粉几乎都是低取代度的产品，取代度一般在0.2以下，即平均每10个葡萄糖单位有2个一下被取代，反应程度很低。
取代度只是表示平均反应程度，不能表示衍生物的不同结构。脱水葡萄糖单位被取代所产生的异物体，可能数目多，分离和确定结构是困难的，工业生产很少用取代度控制化学反应或表示产品。工业上一般是分析产品的性质变化程度来控制反应。例如，变性目的是提高糊的抗冷冻稳定性，则测定冷冻稳定性，达到要求时停止反应。
化学变性的工艺一般分为湿法、干法、复合变性。
化学变性的方法很多，这里仅介绍在食品工业中应用较广泛的方法之一，酯化变性淀粉。

3、 淀粉磷酸酯
淀粉易与磷酸盐起反应得磷酸酯，很低程度的取代度能改变原淀粉的性能。磷酸为三价酸，能与淀粉分子中一个、二个和三个羟基起反应生成淀粉磷酸一、二、和三酯。淀粉磷酸一酯也简称为淀粉磷酸酯。磷酸酯与来自不同淀粉分子的二个羟基起酯化反应的二指数交联淀粉。
O O O
‖ ‖ ‖
淀粉 -O-P-OH 淀粉-O-P-O-淀粉 淀粉-O-P-O-淀粉
| | |
OH OH OH
一酯 二酯 三酯

应用正磷酸盐和三聚磷酸钠得淀粉磷酸一酯，应用三偏磷酸钠和三氯氧磷得淀粉磷酸二酯，属

交联淀粉支被交联的淀粉磷酸酯需要分二步进行，先酯化得一酯，在进行交链。
淀粉磷酸酯生产工艺有两种，即干法和湿法。湿法生产反应完全，但成本高，又环境污染。干法生产成本低，环境无污染，但反应深度相对湿法差些。
干法生产主要工艺过程：
喷药混合→反应釜反应→气流干燥→筛选→包装

4、淀粉磷酸酯的性质及应用
淀粉磷酸酯具有电荷，为阴离子高分子电解质，与原淀粉相比较、糊粘度、透明度和稳定性都较高。很低酯化程度便能改变糊性质很大。原玉米淀粉是透明状不高的短糊，凝沉性强冷却称为不透明的凝胶。经磷酸酯化，取代度0.01糊性质改变很大，便位于马铃薯淀粉糊相似的“长”糊，粘度高，稳定性高透明度高、粘胶性强。
淀粉磷酸酯仍为颗粒状，能在冷水中调制淀粉乳。
淀粉磷酸只能被具有阳电荷亚甲兰现色，颜色深浅能表示阴离子强度，用显微镜观察样品颜色分布的均匀程度能了解酯化反应发生的均匀程度。
在食品加工中，淀粉磷酸酯是良好的乳化剂、增稠剂和稳定剂。再造纸工业中用做表面施胶料都和湿都添加剂。在纺织工业中应用于上浆、印染和织物整理。在医院卫生、农业、饲料、环保等领域也得到了广泛的应用。(中国淀粉交易网)