改性淀粉

改性淀粉

改性淀粉：

1、定义，顾名思义，凡是改变天然淀粉原来性质的淀粉就是改性淀粉。这里既包括采用加热熟化的方法，只改变天然淀粉物理性质的改性，也包括采用酶制剂进行的生物改性，更包括利用有效的分子切断、重排、氧化或在分子中引入取代基团的化学改性。

在天然淀粉所具有的固有特性的基础上，为改善天然淀粉的性能和扩大应用范围，利用物理、化学或酶法处理的手段，改变天然淀粉的原有性质，增加其某些功能性或引进新的特性，使其更适合于一定应用的要求，这种经过二次加工，改变了性质的天然淀粉就是改性淀粉。

改性淀粉又称为变性淀粉、修饰淀粉和化工淀粉。

2、目的：现代食品加工工艺中的高温杀菌、机械搅拌、泵的输运，要求淀粉具有耐热、抗剪切稳定性；冷藏食品则要求糊化后的淀粉不易回生凝沉，具有较强的亲水性；偏酸性食品要求淀粉有较强的耐酸稳定性；有些食品还需淀粉具有一些特殊的功能，如成膜性、涂抹性等。

3、优点

（一）使用改性淀粉，可以使其在高温、高剪切力和低PH 条件下保持较高的粘度稳定性，从而保持增稠能力。

（二）通过改性处理，可以使淀粉在室温或低温保藏过程中不易回生，从而避免食品凝

沉或胶凝，形成水质分离。

（三）通过改性处理提高淀粉糊的透明度，改善食品外观，提高其光泽度。

（四）通过改性处理改善乳化性能。原淀粉分子是没有什么乳化性的，不能用它来形成稳定的水、油混合体系。

（五）通过改性处理可提高淀粉浓度，降低淀粉粘度，还可提高淀粉形成凝胶的能力。

（六）通过改性处理提高淀粉溶解度或改善其在冷水

中的吸水膨胀能力，改善淀粉在

食品中的加工性能。

（七）通过改性处理改善淀粉的成膜性。

4、改性淀粉的分类和评价方式和特点

物理改性、化学改性、生物改性（酶法改性）和复合改性。

物理改性包括预糊化（α-化）淀粉、γ射线、超高

频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、温热处理淀粉等。预糊化淀粉的评价指标为糊化度

化学改性是用化学试剂对淀粉进行处理，主要可以生产两大类改性淀粉。一类是使淀粉分子量下降的改性淀粉，包括酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；酸解淀粉一般用粘度或分子量来评价水解程度。粘度越低、分子量越小，水解

程度越高。氧化淀粉一般用羧基、羰基和双醛含量来评价其氧化程度。一般羧基、羰基或双醛含量越高，表明氧化程度越高

另一类是使分子量增加的改性淀粉，包括交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。接枝淀粉用接枝百分率来评价接枝程度。交联淀粉则用溶胀度或沉降体积来表示交联程度。溶胀度或沉降体积越小，表示交联程度越高；酯化淀粉和醚化淀粉一般用取代度DS或摩尔取代度MS来表示酯化程度，DS或MS值越大，表示酯化程度越高。

生物改性（酶法改性）是用各种酶制剂来处理淀粉。包括α、β、γ-环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。麦芽糊精的评价指标为DE值，即还原糖含量占总固形物的比例。DE 值越高，酶解程度越高；

复合改性是采用两种或两种以上的方法对淀粉进行

改性。如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。复合改性淀粉具有两种改性淀粉各自的优点。

食品中常用的改性淀粉及其特点

预糊化淀粉冷水可溶形成粘度，无须加热，使用方便醋酸酯化淀粉糊化温度降低，粘度、透明度和保水稳定性提高

交联淀粉耐受能力提高，糊丝短，体态细腻

氧化淀粉粘度降低，成膜性好，凝胶能力增强

醚化淀粉糊化温度降低，粘度升高，抗老化能力提高

磷酸酯淀粉保水能力提高，具有一定的乳化性

羧甲基淀粉强水溶性，溶于冷水，粘稠度高，透明度高

酸变性淀粉热粘度降低，可配制高浓度淀粉糊

复合改性淀粉可以综合不同变性方式的优点

5、改性淀粉的生产方法

改性淀粉的品种虽然很多，但其主要生产方法不外乎干法、湿法（包括溶剂法）和滚筒法等几种。除此之外的挤压法、微波法、接枝共聚法在工业生产上并不常用。

湿法也称浆法，是将淀粉分散在水或其他液体介质中，配成一定浓度的悬浮液（淀

粉乳），在一定的温度条件下，与化学试剂进行氧化、酯化、醚化、交联等反应，生成改性淀粉。如果采用的分散介质不是水，而是有机溶剂或含水的混合溶剂时，为了以示区别，将这种方法也称为溶剂法。大多数改性淀粉都可以通过湿法来生产。

干法，即淀粉在含少量水（通常在30%左右）或少量有机溶剂的情况下，与化学试剂发生反应生成改性淀粉的一种生产方法。干法反应体系由于含水量小，所以干法生产中的

一个最大的困难就是淀粉与化学试剂的均匀混合问题。工业上除采用专门的混合设备外，还采用在湿的状态下混合，在干的状态下反应，分两步完成改性淀粉的生产。干法生产的品种不如湿法生产的品种多，但干法生产工艺简单、收率高、无污染，是一种很有发展前途的生产方法。

滚筒法是工业上生产预糊化淀粉的一种重要方法，由于采用的关键设备是滚筒干燥机而得名，滚筒法通常只生产物理改性的预糊化淀粉，也可以在调浆时加入化学试剂，因其受设备及工艺条件的限制滚筒法生产的产品品种较少。

6、淀粉的化学结构及其性质比较

葡萄糖单元环与糖苷键

淀粉中主要有α-1，4糖苷键和α-1，6糖苷键，在极少数淀粉中科学家们证明了α-1，3糖苷键的存在。

直链淀粉/支链淀粉结构

淀粉颗粒中淀粉链是以辐射状排列，紧密有序的排列和相互之间的氢键作用构成了淀粉的结晶区和非结晶区，X-光衍射图证实了淀粉颗粒中存在结晶区。

淀粉在偏光下观察，通常可以看到一个明显的偏光十字，十字的交叉点与淀粉颗粒的脐点重合，淀粉的这种现象证明了

淀粉颗粒存在辐射状的组织结构。当淀粉颗粒糊化后，有序的结构被打乱，偏光十字消失。

淀粉颗粒膨胀和糊化

淀粉在冷水中是以不溶性悬浮颗粒（淀粉乳）形态存在。当水被加热到某个温度（糊化温度）时，水分子进入到淀粉颗粒中，颗粒迅速膨胀并伴随粘度增加，形成淀粉糊。此过程称之为淀粉的糊化。

糊化过程淀粉颗粒的变化

淀粉糊化过程中，淀粉颗粒由小变大。当膨胀达到极限时，随温度的升高和搅拌力的作用，颗粒开始破碎，伴随粘度下降。大多数的淀粉达到膨胀极限时，就构成了淀粉糊的峰值粘度。

淀粉糊的陈化

淀粉糊的“陈化”俗称“老化”，是指淀粉糊从溶解、分散、无定型状态返回至不溶解、聚集或结晶状态，这是由于淀粉链失水重新缔合的结果。

淀粉糊的陈化具有以下效应：

粘度降低

呈现不透明和浑浊