改性淀粉
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论述改性淀粉的应用发展趋势淀粉作为一种广泛存在的天然资源,已成为重要的工业原料。淀粉及其深加工产品广泛应用于食品、纺织、造纸、医药、胶粘剂、铸造、石油开采等众多工业中。由于原淀粉的一些性质限制了它的工业应用,人们根据淀粉的结构和理化性质开发了淀粉的变性技术,由于变性淀粉具有许多卓越的性质,而且生产工艺简单,设备投资少,变性淀粉的生产和应用得到了迅速发展。以下主要讨论改性淀粉在食品工业中的应用。
变性淀粉在食品工业中广泛应用于淀粉软糖、饮料、冷食、面制食品、肉制品以及调味品的生产中。变性淀粉作为一种多功能食品添加剂用于食品加工中,可以方便加工工艺、为食品提供优良的结构,提高淀粉的增稠、悬浮、保水和稳定能力,使食品具有令人满意的感官品质和食用品质,同时还能延长食品的货架寿命。
一、改性淀粉作为食品增稠剂
用作食品增稠剂[1]的改性淀粉有单功能基,也有双功能丛或多功能基。反应基团的数量决定了化学改性剂改变流变性能的方式与程度。一股单功能基能降低淀粉的糊化温度,增加糊浆的透明度,减缓凝胶的形成,改善低温时的稳定性与保水性。而双功能或多功能基能提高糊化温度,在剧烈蒸煮或高剪切力下、低p H 值等情况时稳定粘度,改善冻融和保水性,降低糊的透明度。在某种情况下,为了使产品有特殊性能,可采用特殊的方法处理,才得到满足要求的淀粉。
1.氧化淀粉
常用的是次氯酸钠氧化淀粉。氧化结果淀粉中某些经基变成了默基或梭基,有些糖普键发生断裂。淀粉的结构发生了变化,性质上表现为糊化温度降低,糊的粘度降低,流动性强,不易凝沉和胶凝,不易老化,透明度高,性能稳定,并且由于氧化作用,提高了白。没有了原淀粉特有的异味。特别适用于做淀粉果子冻等食品。
2.磷酸淀粉
用于食品中有增粘和附型稳定的用途,特别适用做冷冻食品的增稠剂。如用于家常点心或布丁甜食中,食品放在冰箱里不会分裂,不会把游离水汽释放到容器里。
3.羟烷基淀粉
羚烷基淀粉是使淀粉与环氧烷烃进行经烷基化反应。为防止环氧烷一一空气混合物发生爆炸,可以先在密闭的压力罐中充氮气,然后进行反应。低取代度的羚乙基或经丙基淀粉性质与低取代度的淀粉醋酸醋相似。随着取代度增加,影响普遍加强,因此,糊化温度下降,糊化时淀粉团粒的溶胀和分散速度加快,分散系的透明度和内聚力加大,冷却老化时胶凝性及粘度增加的趋势减弱。常用的是经丙基淀粉,在食品中提供粘度稳定性,低温赊藏时提供保水性。在肉汁、果饼馅和布丁中作增稠剂,使之平滑、浓稠、透明、清晰、无颗粒结构,在各种赊存条件下都能保持这些特性。
4.乙酸化淀粉
乙酞化淀粉属于淀粉醋,也叫淀粉醋酸醋。是使淀粉在碱性条件下与乙酸醉或醋酸乙烯作用制得。乙酞基的引进可使淀粉糊化温度降低。例如含5 0% 直链淀粉产品高度缔合,在沸水中不易分散, 糊化温度达1 6 0℃,而糊化后产生的溶胶很不稳定,一旦温度下降,即得胶凝。若将淀粉做成含乙酞基2 . 5 ~ 5 . 0%的淀粉醋酸醋,在沸水浴中便可分散而糊化,得到稳定的溶胶。含0 . 5 ~ 2 . 5% 乙酞基的醋酸淀粉糊低温下粘度稳定和透明性好,不易发生混浊,最合适作增稠剂或保型。
改性淀粉作为食品添加剂有广泛的应用。使用改性淀粉,能使食品技术,特别是方便食品得到迅速发展。
二、改性淀粉在焙烤制品中的应用[2]
由于原淀粉在加工过程中存在诸多不足,影响了产品的品质,而改性淀粉不仅能改善原淀粉的加工性能,还可以显著改善产品的品质,在食品工业中广泛作为食品添加剂或食品加工助剂。
1.改性淀粉在面包中的应用
在各种改性淀粉中,羟丙基淀粉对延缓老化有很好的效果,这主要是由于羟丙基具有亲水性。引入羟丙基,削弱淀粉分子间的氢键,从而使之易于膨胀和糊化,在冻融循环中防止淀粉糊液析水,并且随着羟丙基淀粉取代度的增加而糊化温度随之降低,最终能在冷水中膨胀。羟丙基淀粉易于糊化,流动性好,稳定性高,凝沉性弱,这种特性延缓面包老化[3]。
羧甲基淀粉作为品质改良剂,在焙烤工业中可作为稳定剂、增稠剂、悬浮剂、保水剂和抗老化剂等,改善产品性能及提高产品。用于面包加工,可起到调节面团弹性、改善成型性、增加柔韧性、防止轧片断裂、保持水分、分散脂肪等作用,制成品具有优异的色泽、形状和味道,并能延长保存期[4]。
2.改性淀粉在蛋糕中的应用
交联淀粉是淀粉与具有2个或多个官能团的化学试剂发生反应,在不同淀粉分子的羟基之间形成醚键或酯键,进而交联起来。交联后的淀粉对高温、剪切、碱酸导致的破坏作用有较强的抗性,具有较高的糊化稳定性,在蛋糕生产中作为起酥油的替代品,提高产品体积。
3.改性淀粉在饼干中的应用
薄脆饼干要求淀粉具有一定的膨胀性能,预糊化淀粉自身已经熟化,具有稳定、增稠、改善口感等功能,能赋予食品“粒状”或“浆状”组织,不论在低酸性或高酸性环境中均适用。用预糊化淀粉制成的混合料坯部分淀粉已吸水,在烘烤时,大量的水从淀粉颗粒中游离出来,使料坯膨胀。如果用普通淀粉,当烘烤时才开始吸水,不易达到松脆的效果。为获得更佳的效果,还使用经改性的预糊化淀粉[5]。饼干生产中添加预糊化淀粉,主要改善酥脆性,降低吸油量,延长制品的贮存时间。
随着人们生活水平的提高,人们对焙烤食品的要求也日益提高,改性淀粉以其独特的性质,在焙烤食品中发挥着重要的作用。但是我国改性淀粉起步较晚,发展慢,存在许多有待解决的问题。对于焙烤行业,应该引入新的加工技术提高生产水平,更进一步适应工业化加工要求;加大应用开发的力度,引导消费者使用改性淀粉;进一步开发富含改性淀粉的功能性食品,比如以淀粉为原料的脂肪替代物在低脂焙烤制品中应用,改性淀粉还可作为功能性成分用于多种食品,如提高挤压膨化食品和焙烤食品的膨胀度,降低油炸快餐的含油量,提供淡、酥、脆的结构。
三、改性淀粉在灌肠制品中的应用
添加改性淀粉的灌肠[6]的色泽、弹性、组织形态等优于添加玉米普通淀粉的灌肠,经过一定时间低温冷藏贮存后仍能保有良好的弹性及组织形态,不回生,应用效果明显优于玉米普通淀粉。
参考文献:
[1]改性淀粉类食品增稠剂.广东化工,1992
[2]张微,赵凯.改性淀粉在焙烤制品中的应用.农产品加工学刊,2011.6,1671-9646(2011) 06-0079-02
[3]李爱琴,王阳峰,杨珊姣.浅谈重金属污染对健康的危害[J].河南机电高等专科学校学报,2005,13 (4):49-50.
[4]柯庆明,郑龙,方加龙,等.蔬菜重金属污染研究现状与展望[J].吉林蔬菜,2008 (3):79-81.
[5]姜天新,于坤令,于文东,等.无公害农产品花生生产技术操作规程[J] .花生学报,2003,32 (1):36-40.
[6]王玉田,靳胜福,薛剑.改性淀粉在灌肠制品中的应用效果研究.食品工业科技,2004