木薯变性淀粉生产应用

层状结构
淀粉原料化学成分
含 量 水分(65%RH、 蛋白质含量 脂肪含量 原料 20℃)/% （%） （%） 玉 米 小 麦 土 豆 木 薯 13 13 19 13 0.30-0.50 0.30-0.50 0.05-0.10 0.05-0.10 0.70 0.80 0.05 0.10 灰 分 （%） 0.1-0.2 0.2-0.4 0.3-0.4 0.2-0.3 磷含量 （%） 0.02 0.06 0.08 0.01
细度(0.15mm分样筛)% 水份(%)
斑点(个/cm2) pH值 粘度NDJ-79型(cp)
≥ 99.5 ≤ 15.0
≤2.0 5.5-7.5 ≥ 130
产品外观及微观图
产品外观 产品颗粒显微镜图
产品外观图
产品分子显微镜图
玉米、小麦、土豆、木薯原淀粉结构对比
淀粉 颗粒 结构
种类
玉米 小麦
类型
三氯氧磷与淀粉的 交联反应式
三偏磷酸钠对淀 粉的交联反应式
交联作用对木薯淀粉糊的影响
交联淀粉
交联后的淀粉对热、酸和剪切力具有很高的稳定性。 交联淀粉具有较高的冷冻稳定性和冻融稳定性，特别适于冷冻 食品。 经滚筒干燥后的交联淀粉糊化温度高，溶胀速度慢，可添加入 罐头食品，满足罐头食品在用蒸汽杀菌时，要求粘度低以利于快 速加热和瞬时杀菌；杀菌后又要保持一定的粘度。 酸奶或乳酸饮料中使用交联醋化淀粉作为增稠稳定剂可使其口 感细腻滑润，放置不分层，延长储存期。 烘焙果酱中使用交联酯化淀粉作为增稠剂可赋予制品优良的形 体，外观光亮诱人，焙烤后馅料不塌陷，不变形。 交联羟丙基淀粉可用于蚝油及各式调味酱的生产。蚝油是一种 粘稠度高的液体调味剂，具有色泽鲜明有光泽，体态细腻均匀， 粘稠度适中，入口香滑、味鲜，营养丰富的特点，交联羟丙基淀 粉的加入即可以保持蚝油的稳定性久置不会分层出水，同时还赋 予其鲜明的色泽、细腻均匀的体态，增加蚝油的粘度。

羟丙基淀粉
羟丙基淀粉 在食品工业中，羟丙基淀粉可用作增稠剂、悬浮剂和 涂料等。 羟丙基淀粉糊粘度稳定，特别适用于冷冻食品和方便 食品中，使食品在低温储藏时有良好的保水性，可加强 食品耐热、耐酸和抗剪切的性能，用作肉汁、沙司、果 汁、布丁的增稠剂，使之平滑、浓稠、透明、清晰、无 颗粒结构，并有良好的冻融稳定性及耐煮性，而且口感 好。可作悬浮剂加入浓缩橙汁中，流动性好，放置也不 分层和沉淀。高直链玉米的羟丙基淀粉可作为食品薄膜 和包装薄膜。
Temperatu SRC re [°C]
61.5 77.1 95.1 95.0 56.1 50.0 0.0 0.0 D D T T T T D D
部分变性淀粉的特点

酸解淀粉：热低黏度性能，冷后成胶状物。 氧化淀粉：低黏、较为透明的淀粉糊液。 交联淀粉：抗强烈搅拌、加热、酸性。 淀粉醚：吸水性强，适用于作填充剂、调味剂和增厚剂。 淀粉酯：具有稳定性和糊透明性，油的最佳乳化剂。

淀粉在食品中应用



作为食品添加剂或食品配料 面条、 饼干、 速冻面制食品、 肉制品、 乳制品、 饮料、 米制品、 酱类等。
MS在肉制品中的作用
耐热性、 耐酸性、 黏着性、 成糊稳定性、 成膜性、 吸水性、吸油性 凝胶性 淀粉糊的透明度
使用MS的效果
谷 谷
颗粒规格, µm 5-25 3-35 10-100 3-30
颗粒形状
多边形 圆形
糊化温度， ℃ 75-80 80-85
直链
28 28 21 17
支链
72 72 79 83
物性特点
混浊、易结皮 透明、不易结 皮 透明、不易结 皮
土豆
根
卵形
60-65
木薯
根
截头圆形
60-70
透明、不易结 皮
偏光十字
由于变性淀粉糊化温 度较高，所以在加热 的初期仍具有较好的 流动性，它有利于热 的传导，缩短加热时 间，减少营养损失， 从而可改善产品的质 量和风味。
产品特性
改善持水能力 冻融稳定性 适口性 黏着性 乳化性 结合性
变性方法 交联
目的 增强淀粉颗粒 阻止淀粉颗粒溶胀，推迟粘度形成
使用者受益方面 典型应用 改善加工过程对热、酸、剪 室温稳定产品 切的耐受性 增加热传导，减少加工时间 瓶装调味汁 杀菌汤料或调味汁
稳定化
防止淀粉颗粒收缩，提供低温稳定 降低糊化温度
优异的冷藏和冻融稳定性， 冷藏和冷冻加工食品 延长货架寿命 高固型物体系易于蒸煮 高糖度填充料和糕点盖料 脂肪代用品 面包光亮剂 糖果保护层 油炸休闲食品外脆层 脂肪替代品 风味剂载体 干混填充料
MS作用机理
由于变性淀粉在冷水或热水 中能吸水膨胀，束缚大量的 水分，特别是在加热过程中， 变性淀粉颗粒糊化的温度较 肉蛋白变性温度高，在变性 淀粉糊化时，肌肉蛋白早已 完成了凝胶过程，形成了网 络结构，此时变性淀粉夺取 存在于网络中不够紧密的水 分，并将其固定，从而提高 了产品的保水性。
MS作用机理
木薯原淀粉与土豆原淀粉具有较相近的直链支链比、蛋白质
含量、脂肪含量；
木薯原淀粉、土豆原淀粉糊化后淀粉液较澄清。
支链淀粉和直链淀粉
变性淀粉
采用物理、化学以及生物化学的 方法，使淀粉的结构、物理性质 和化学性质改变，从而出现特定 性能和用途的产品称为变性淀粉 或修饰淀粉。
变性淀粉类别
转化淀粉（氧化淀粉、酸变性淀粉、糊精） 交联淀粉 酯化淀粉（醋酸酯、磷酸酯、琥珀酸酯） 醚化淀粉（羧甲基、羟丙基、阳离子淀粉） 接枝淀粉 预糊化淀粉 抗性淀粉
木薯变性淀粉的生产与应用
广西明阳生化 陈江枫
木薯来源
木薯 1、木薯起源 2、1820年前后引入我国栽 培 3、国内主要种植地在广西、 广东、海南和云南等 4、在东南亚主要分布在越 南、泰国、印尼、老挝、马 来西亚等国
木薯淀粉的性质
木薯淀粉的特征 1、白度较白、粉细腻、 无异味 2、无味道、口味平淡 3、糊液清澈透明 4、具有较高的峰值粘度 和粘结力 5、具有较好的冻融稳定 性
2009年淀粉及其衍生物的测定 国家标准GB/T 22427-2008
替代GB/T 12086―1989 灰分 酸度 水分 氮含量 白度 磷含量 细度 氯化物总含量 斑点 粘度 总脂肪含量
Brabender曲线图
Brabender数据
Poi nt
A B C D E F BD ED
变性淀粉生产流程图
清水 木薯原淀粉 淀粉浆 稀碱、化学药品 变 性 盐酸 清水
中和
清 洗
脱水 工艺水
干燥
筛分
包装
成品
国家食品添加剂GB2760
羟丙基淀粉醚
磷酸化二淀粉磷酸酯 辛基琥珀酸铝淀粉 Β-环状糊精 醋酸酯淀粉
乙酰化双淀粉己二酸酯
酸处理淀粉 氧化淀粉 氧化羟丙基淀粉钠 淀粉磷酸酯钠
Evaluation point
糊化开始 峰值粘度 恒温阶段开始 冷却阶段开始 冷却阶段结束 最终恒温阶段结 束 崩解值 回升值
Time [min]
4.75 10.00 15.00 30.00 45.00 60.00 0.00 0.00
Viscosity [BU]
15.0 1385.0 1113.6 850.0 1411.8 1579.6 534.6 556.1
增强高淀粉用量时的质构特 口香糖，凝胶软体 性， 改善涂层黏着力 形成高浓软凝胶 乳化稳定 减少酸败 不需蒸煮，节省能源 功能性原淀粉 改善耐酸、高温和剪切 提高人传导性 油炸鸡、鱼等面托糊料 糖果 饮料、色拉调味料 风味包埋剂 方便汤料、调味料 烘焙混料 室温稳定产品 瓶装调味料 杀菌汤料或调味料
醋酸酯淀粉
反应原理 淀粉分子中的葡萄糖单位的C2、C3和C6上具有 羟基，在碱性条件下，能被有机酸－醋酸、醋酸 酐、醋酸乙烯、氯化乙烯等酯化剂取代，制得低 取代度醋酸酯淀粉。
醋酸酯淀粉反应式
淀粉醋酸酯 淀粉醋酸酯为非离子型，糊液的凝沉性差；稳定、成膜性能好， 薄膜具有较好的柔韧性、耐折性、耐磨性、强度。 淀粉醋酸酯比原淀粉具有更好的成膜性，形成薄膜的透明度和光 泽都比较好，柔软性和伸长性都比较高，又易溶于水。淀粉醋酸酯 的水溶性随着取代度的提高，当达到一定值时，它会完全溶于水。 取代度为0.02－0.05的醋酸酯淀粉，因为在淀粉链间增加了乙酰 基，使淀粉稳定性好，不易老化，糊化温度比原淀粉低，溶液呈中 性，即使冷却也不形成凝胶，有抗凝沉作用，浆糊和薄膜的透明度 均有提高，因此被广泛的用作食品的增稠剂、保型剂。 经交联的醋酸酯淀粉常用作罐头和容器包装的婴儿食品、水果和 奶乳馅的填充料，能在温度变化的条件下，长期存放于货架上。在 冷冻水果馅、菜肉馅、肉汁馅中有利于低温保存。在烘焙食品中使 用，可使其具有较大的抗渗水能力。 在食品加工中作为增稠剂，其优点是粘度高、透明度高、凝沉性 弱，储存稳定。淀粉醋酸酯常进行复合变性，交联淀粉醋酸酯对于 高温，强剪切力和低pH值影响具有更高的粘度稳定性，低温储藏和 冻融稳定性也高，适用于罐头食品，能在不同温度储藏。
经常要复合处理，常用是交联稳定化或交联稳定化预糊化
食品常用变性各类
交联淀粉 醋酸酯淀粉 羟丙基淀粉 氧化淀粉 酸解淀粉 预糊化淀粉 复合变性淀粉
交联淀粉
交联淀粉的原理是淀粉的醇羟基与交联剂的 多元官能团形醚键或二酯键，使两个或两个 以上的淀粉分子之间“架桥”在一起，呈多 维空间网络结构的反应，交联作用是指在分 子之间架桥形成化学键，加强分子之间氢键 的作用，当交联淀粉在水中加热时，可以使 氢键盘变弱甚至破坏，然而由于化学架桥的 存在，淀粉的颗粒将不同程度地保持不变 。
糊精化
水解淀粉分子，降低粘度，增加稳 高固形物应用 定性，从液体到凝胶的系列粘度稳 定体系 成膜特性 产生各种粘度、凝胶强度，具有热 改善质构和流变学 可逆和甜味 价廉分散质 降低粘度，增加凝胶强度 增加透明，降低老化 低粘和低温稳定 引入亲脂基团 冷水增稠特性 增强淀粉颗粒 延迟粘度的形成
酶转化
酸解 氧化 亲脂取代 预糊化 热处理
木薯淀粉生产流程图
清水 木薯 输送 干洗 泥沙、薯皮 清水 二次碎解 筛分纤维 薯渣 脱水 工艺水 干燥 一次分离 薯渣 筛分 清洗 泥沙、薯皮 清水 二次分离 工艺水 包装 成品 清水 清 洗 清水
一次碎解
木薯淀粉指标
外观 气味 白度(457nm蓝光反射率) % 白色粉末 无异味 ≥ 88.0
磷酸酯双淀粉
羟丙基二淀粉磷酸酯
辛烯基琥珀酸பைடு நூலகம்粉钠
变性淀粉企业标准依据
GB/T 191―2000 包装储运图示标志 GB/T 4789.2―2003 食品卫生微生物学检验 菌落总数测定 GB/T 4789.4―2003 食品卫生微生物学检验 沙门氏菌检验 GB/T 4789.5―2003 食品卫生微生物学检验 志贺氏菌检验 GB/T 4789.10―2003 食品卫生微生物学检验 金黄色葡萄球菌检验 GB/T 4789.15―2003 食品卫生微生物学检验 霉菌和酵母计数 GB/T 5009.36―2003 粮食卫生标准的分析方法 GB/T 5009.11―2003 食品中总砷及无机砷的测定 GB/T 5009.12―2003 食品中铅的测定 GB 7718―2004 预包装食品标签通则 GB/T 12086―1989 淀粉灰分测定方法 GB/T 12095―1989 淀粉斑点测定方法 GB/T 12096―1989 淀粉细度测定方法 GB/T 12097―1989 淀粉白度测定方法 GB/T 12309―1990 工业玉米淀粉 JJF 1070―2005 定量包装商品净含量计量检验规则 国家质量监督检验检疫总局令（2005）第75号 定量包装商品计量监督管 理办法
可明显地改善肉制品、 灌肠制品： 组织结构 切片性 口感和多汁性 提高产品的质量和出 品率
功能性和作用
多年来，在肉制品加工中一直用天然淀粉 作增稠剂来改善肉制品的组织结构，作赋 形剂和填充剂来改善产品的外观和成品率。 天然淀粉不能满足某些工艺的要求。 用变性淀粉代替原淀粉，在灌肠制品及西 式火腿制品加工中应用，能收到满意的效 果。