变性淀粉特性及其在食品工业中应用

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
〔5〕

2010 年第 6 期
保健物成分) 吸附载体〔7〕 。 2.6 其它作用
粮食与油脂
3
羟丙基变性淀粉可作为食品增稠剂、 悬浮剂和
涂料等, 作为增稠剂特别适于冷冻食品和方便食品, 使食品在低温储存时具有良好保水性。因与其它物 料相容性好, 能与其它增稠剂共用, 如可与果胶、 卡 拉胶共用于乳制品。此外, 因其对电解质影响稳定 性高, 更适于含盐量高的食品。其作为悬浮剂加入 浓缩橙汁或酱油中, 流动性好, 放置不分层和沉淀, 用作食品涂料和包装薄膜的高直链羟丙基淀粉能溶 于水, 形成透明并可食用薄膜, 氧气不能渗入, 在常 温和不同相对湿度时都是如此, 适于作食品涂料和 包装之用。 羟丙基变性淀粉取代醚键的稳定性高, 在水解、 氧化、 交联等化学反应过程中取代基不会脱落, 这种 性质利于复合变性, 复合变性后应用于食品能具有更 好应用效果。通过复合变性, 淀粉能耐受高温、 机械 剪切、 酸性环境, 提供良好粘结效果和维持形态均一, 用作肉汁、 沙司、 果汁馅、 布丁增稠剂, 使之口感平滑、 浓稠透明、 清晰而无颗粒感。又如: 羟丙基复合变性 淀粉用于酸奶作为增稠剂, 能与牛乳组分形成网络连 接, 其中负电荷基团如羟基聚集在界面上, 与牛乳组 分发生化学反应, 增大这些组分水合作用程度, 并稳 定网络中蛋白质分子, 网络则阻滞水的自由移动, 达 到固水和增稠双效。羟丙基醚化再经乙酰化复合变 性淀粉产品为口香糖良好基料, 体现较好弹性和口嚼 性。应用于酱油中羟丙基复合变性淀粉具有更好悬浮 稳定效果。 3.5 酯化淀粉 3.5.1 淀粉磷酸酯 淀粉磷酸酯是将正磷酸钠或三聚磷酸钠、 三偏磷 酸钠等磷酸盐与淀粉分子羟基发生酯化反应而制得。 按成酯数可分为磷酸一酯、 磷酸二酯和磷酸三酯, 其 中磷酸与两分子淀粉反应生成磷酸二酯属交联淀粉。 淀粉磷酸酯水溶性较好, 并具有较高糊粘度、 透明度 和稳定性, 在食品业可用作增稠剂、 稳定剂、 乳化剂。 淀粉磷酸酯可在橙汁生产中作乳化剂, 代替价格较高 。淀粉磷酸二酯对面条、 方便面品质改良 阿拉伯胶〔8〕 具有明显效果〔9〕 。在面条加工中, 淀粉磷酸二酯作为 增稠剂, 由于其具有良好粘附性能, 加入面粉中和面 时, 能使面筋与淀粉颗粒、 淀粉颗粒与淀粉颗粒及它 们与破碎面筋片段能很好粘合起来, 形成具有良好粘 弹性和延伸性面团, 添加淀粉磷酸二酯面条强度大、 断条率低、 口感嫩滑、 有咬劲。方便面使用淀粉磷酸二 酯可降低 2%~3% 耗油量〔10〕 。若蛋糕添加其≤ 4% 量, 能延长蛋糕货架寿命, 延缓蛋糕老化, 对蛋白发泡
〔4〕 〔3〕
胶软糖, 口感性好。用酸变性淀粉生产奶糖不粘牙、 不粘纸、 耐口嚼、 富弹性, 能在长时间内保持产品稳定 性。用氧化淀粉代替阿拉伯胶生产胶姆糖等糖果, 可 大大延长产品存放期。 2.4 代替脂肪 淀粉经酸解、 酶解、 氧化、 糊精化、 交联法等变性 后, 再经调配等一系列物理方法处理, 可获得油状、 软 滑口感等模拟脂肪感官特性。如玉米淀粉经酸处理后 干燥至含水量 7%, 所得白色粉末状变性淀粉可用作 脂肪替代品, 热量仅为脂肪热量 1/9〔6〕 。 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, 但不太适于低水分食品, 如曲奇饼干等。人们 一方面怀有对肥胖和其它与脂肪摄入过量有关疾病 恐惧;另一方面又对油脂美妙滋味难以割舍。微孔 淀粉经粉碎后, 能作为脂肪替代物以减少食品中热 量, 成 为 其 应 用 又 一 重 要 方 面。Whistler 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 吸 附 甲 基 纤 维 素、 聚乙烯乙 醚等表面活性剂, 或酯化、 醚化等化学键共价联接 以改变其流变学性质和感官性质, 然后粉碎形成 0.1~ 1 μm 小粒, 可在食品中部分或完全替代其中脂肪以减 少热量摄入。 2.5 载体作用 在食品工业, 变性淀粉作为载体作用主要可分为 三种: 微胶囊化壁材成膜作用, 环状糊精包接络合作 用和微孔淀粉吸附作用。 食品配料工艺为防止活性物质遭受破坏或挥发 损失、 掩蔽芯材异味、 改变芯材物化性质等, 常采用微 胶囊技术。 如环状糊精分子具有独特环状空间结构, 能与有 机分子形成稳定包合络合物, 故使用环状糊精, 能稳 定产品成分, 避免氧化、 还原、 热分解和挥发, 掩盖物 质苦味和异味, 改善食品风味, 脱除胆固醇, 防止吸 湿和潮解, 变液体食品呈固体。如脱除蛋制品及奶制 品中胆固醇, 鱼、 肉等蛋白制品脱腥, 制备粉末香辣 调味料、 粉末果汁、 粉末红茶, 硬糖、 饼干等防止香料 散失等。 微孔淀粉是一种新型酶变性淀粉。系将天然淀 粉经酶水解后, 形成一种蜂窝状多孔性淀粉载体。由 于其表面具有很多伸向淀粉中心小孔, 因而具有良 好吸附性能, 其对功能性物质吸附量可达到原淀粉 2.5~4.3 倍, 交联后微孔淀粉其吸附量可达到原淀粉 3.0~7.5 倍, 可用作功能性物质 (如药剂、 香料、 色素、
如磷酸二淀粉酯、 乙酰化二淀粉磷酸酯及羟丙基甘油 双淀粉等。 淀粉按处理方式不同可分为以下几类: (1) 物理 变性淀粉:包括预糊化淀粉、 油脂变性淀粉、 烟熏变 性淀粉、 挤压变性淀粉、 金属离子变性淀粉、 超高压辐 (2) 化学变性淀粉: 极限糊精、 酸 射变性淀粉〔2〕等。 变性淀粉、 氧化淀粉、 酯化淀粉、 醚化淀粉、 交联淀粉、 阳离子淀粉、 淀粉接枝共聚物等。 (3) 酶法变性淀粉: 抗消化淀粉、 糊精等。 (4)天然变性淀粉:应用遗传 技术和精选技术, 培育出具有特殊用途变性淀粉。 2 变性淀粉应用特性 通过适当改性处理而得变性淀粉大多具有糊透 明度高、 糊化温度低、 淀粉糊粘度大且稳定性好、 凝沉 性小、 成膜性优、 抗冻性能强及耐酸、 耐碱和耐机械性 强等许多优良特性, 可广泛应用于食品、 饲料、 医药、 造纸、 纺织、 日化及石油等业。变性淀粉在食品中应用 特性可概括为如下几个方面: 2.1 增稠稳定作用 原淀粉在高温、 高速搅拌, 泵及管道输送所产生 剪切力或低 pH 环境中, 淀粉分子易解聚使糊粘度降 低, 失去增稠作用。原淀粉糊易老化凝沉, 冻融稳定 性差而使产品质量不稳定, 影响产品保质期。变性淀 粉分子含有许多醇羟基或羧基等亲水性基团, 能与水
收稿日期: 2010–04–24 作者简介: 胡爱军 (1968~ ) , 男, 工学博士, 研究方向: 变性淀粉及其应用。
2
粮食与油脂
2010 年第 6 期
发生水化作用。羟丙基、 羧甲基、 磷酸根和醋酸根等基 团引入, 削弱原淀粉分子间氢键作用, 使水化作用增 强, 因此大多数变性淀粉能在水中甚至于冷水中膨胀 并形成均匀透明糊液, 糊液粘度大、 且稳定性好, 因而 具有良好增稠性能。同样是由于上述官能团引人阻碍 淀粉分子间氢键缩合脱水作用, 而使其在室温和低温 保藏中不回生, 可避免食品凝沉, 从而提高食品在室 温和低温保藏过程中稳定性。另外, 酸性基团引人和 强的化学键缔合作用, 使变性淀粉在高温、 高剪切力 和低 pH 值条件下能保持较高粘度稳定性。如生产挂 面时, 添加小麦淀粉磷酸酯, 就能使面筋与淀粉、 淀粉 与淀粉之间更好结合, 形成组织细密、 粘弹性良好面 团, 改善产品质量。在木薯粉丝中添加小麦淀粉磷酸 酯后, 可增加粉丝韧性和抗力, 提高成品率, 且色泽增 白增亮, 口感爽滑有咬头, 耐煮不粘条, 煮后不混汤, 冷却后放置 10 h 仍不粘连 冷藏时也无水分析出。 2.2 乳化作用 乳化剂是一种表面活性剂, 其分子中需含亲水基 团和亲油基团。乳化剂能使食品体系形成均匀稳定的 分散体或乳化体, 从而改善食品组织结构、 口感和外 观, 使食品色、 香、 味、 形构成一个和谐体, 以提高食品 质量和保存性质。 食用变性淀粉中具有乳化作用的有羧甲基淀粉、 淀粉磷酸酯钠、 辛烯基琥珀酸淀粉酯及各环状糊精 等。其中羧甲基淀粉和淀粉磷酸酯钠是高分子电解 质, 具有一定表面活性, 可作为特低脂质冰淇淋增稠 乳化剂使用
〔1〕

通过淀粉改性不仅可改善淀粉原有性质, 还可赋 予其新的功能特性, 从而使其在食品等许多领域得以 广泛应用。在食品业, 变性淀粉可作为多种功能性助 剂改善食品质量或开发新品种、 降低生产成本和优化 生产工艺。我国是农业大国, 玉米、 小麦、 土豆、 甘薯、 木薯等资源十分丰富, 具有明显资源优势, 变性淀粉 开发利用前景非常广阔。 1 变性淀粉分类 根据变性反应机理, 淀粉变性所得产物可分为淀 粉分解产物、 淀粉衍生物和交联淀粉三大类。淀粉分 解产物包括各种酸解、 酶解、 氧化、 高温降解产物, 如 α– 淀粉和氧化淀粉。淀粉衍生物是淀粉分 各种糊精、 子中羟基被各种官能团取代后所得产物, 如羧甲基淀 粉、 羟甲基淀粉、 阳离子淀粉等。醚类键或二酯键, 使 两个以上淀粉分子之间 “架桥” 在一起而得交联淀粉,
淀粉是植物通过光合作用合成的天然有机化合 物, 是一种可再生资源。随着生产发展, 淀粉作为一 种工业原料, 对其性质提出不同要求, 而天然淀粉因 受其固有性质, 如不溶于冷水、 淀粉糊易老化脱水、 被膜性差、 缺乏乳化力、 耐药性及耐机械性差等不足 之所限, 越来越不能满足现代工业新要求, 为此, 各 种变性淀粉应运而生。变性淀粉系指利用物理、 化 学或酶等手段制得性质发生变化淀粉
Abstract: In this paper, the classifications and properties of modified starches are introduced, as well as applications of a few commonly used modified starches in food industry, and the development orientation is also pointed out. Key words: modified starch; starch; food additives 中图分类号: TS236.9 文献标识码: A 文章编号: 1008― 9578 (2010) 06― 0001― 04
。另外, 淀粉磷酸酯用于
火腿肠等食品, 增强冻融稳定性, 可使火腿肠在低温
; 辛烯基琥珀酸淀粉酯具有亲油和亲
百度文库
水基团, 是一种表面活性剂, 可用作香精、 香料、 维生 素和油脂的乳化剂, 提高它们在饮料中稳定性, 便于 饮料色和味稳定性。β– 环状糊精作为食品乳化剂不 同于常用食品表面活性剂, 它内部空腔疏水, 外部空 腔亲水, 且有很强粘性, 可用于制造惯奶油、 调味油、 奶酪和冰淇淋, 以增强稳定性 2.3 胶凝作用 用作食品胶凝剂的变性淀粉主要有交联淀粉、 酸 解淀粉和氧化淀粉。用淀粉磷酸双酯代替昂贵明胶 生产果冻, 其凝胶结构、 质地口感与明胶产品没有差 别, 长时间放置后也不产生老化现象。淀粉磷酸双酯 用于冰淇淋生产, 冰淇淋膨胀率与用明胶时相当, 其 它感官性质也相似, 使用淀粉磷酸双酯时可缩短老化 时间, 从而缩短生产周期。另外, 食品工业用酸解淀 粉和氧化淀粉生产牛皮糖等糖果, 可制得强度高的凝
2010 年第 6 期
粮食与油脂
1
变性淀粉特性及其在食品工业中应用
2, 3 胡爱军 1, , 郑 捷 3, 秦志平 3, 杨 飞 2 (1. 天津大学, 天津 300072; 2. 天津天隆农业科技有限公司, 天津 300457; 3. 天津科技大学, 天津 300457)
摘 要: 该文介绍变性淀粉分类、 应用特性和几种常用变性淀粉在食品工业中应用, 并指出变性淀 粉发展方向。 关键词: 变性淀粉; 淀粉; 食品添加剂
Properties of modified starches and their applications in food industry
2, 3 HU Ai-jun1, , ZHENG Jie3, QIN Zhi-ping3, YANG Fei2 (1. Tianjin University, Tianjin 300072 China; 2. Tianjin Tianlong Agricultural Sci. & Tech. Co., Ltd., Tianjin 300457 China; Tianjin 300457 China) 3. Tianjin University of Science and Technology,
相关文档
最新文档