变性淀粉及应用要点

一、预糊化淀粉：预糊化淀粉是一种加工简单，用途广泛的变性淀粉，应用时只要用冷水调成糊，免除了加热糊化的麻烦。广泛应用与医药、食品、化妆品、饲料、石油钻井、金属铸造、纺织、造纸等很多行业。淀粉的糊化：淀粉粒在适当温度下（各种来源的淀粉所需温度不同，一般60~80°C）在水中溶胀、分裂、形成均匀糊状溶液的作用称为糊化作用。糊化作用的本质是淀粉粒中有序及无序（晶质与非晶质）态的淀粉分子之间的氢键断开，分散在水中成为胶体溶液。糊化作用的过程可分为三个阶段：（1）可逆吸水阶段，水分进入淀粉粒的非晶质部分，体积略有膨胀，此时冷却干燥，颗粒可以复原，双折射现象不变；（2）不可逆吸水阶段，随着温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆地大量吸水，双折射现象逐渐模糊以至消失，亦称结晶“溶解”，淀粉粒胀至原始体积的50~100倍；（3）淀粉粒最后解体，淀粉分子全部进入溶液。糊化后的淀粉又称为a-化淀粉。将新鲜制备的糊化淀粉浆脱水干燥，可得易分散与凉水的无定形粉末，即“可溶性a-淀粉”。2、淀粉糊化作用的测定方法：有光学显微镜法，电子显微镜法，光传播法，粘度测定法，溶胀和溶解度的测定，酶的分析，核磁共振，激光光散射法等。工业上常用粘度测定法，溶胀和溶解度的测定。二、酸变性淀粉在糊化温度以下，用无机酸处理淀粉，改变其性质的产品称为酸变性淀粉。反应机理：在用酸处理淀粉的过程中，酸作用于糖苷键使淀粉分子水解，淀粉分子变小。淀粉颗粒是由直链淀粉和支链淀粉组成，前者具有a-1,4键，后者除a-1,4键，还有少量a-1,6键，这两种糖苷键被酸水解的难易存在差别。由于淀粉颗粒结晶结构的影响，直链淀粉分子间经由氢键结合成晶态结构，酸渗入困难，其a-1,4键不易被酸水解。而颗粒中无定形区域的支链淀粉分子的a-1,4键、a-1,6键较易被酸渗入，发生水解。工艺与原理：通常制取酸变性淀粉是使用浓淀粉淤浆，含固量约为36%~40%，加热到糊化温度之下（常为40~60C），加入无机酸并搅拌一个小时或几个小时。当达到所要求的酸度或转化度时，三、氧化淀粉许多试剂都能氧化淀粉，但是工业生产中最常用的是碱性次氯酸盐。用次氯酸盐氧化的淀粉被称为“氯化淀粉”（虽然处理中并没有把氯引进淀粉分子内）。淀粉乳浆的次氯酸盐氧化是在碱性次氯酸钠溶液中进行的，此时需要控制pH、温度和次氯酸盐、碱和淀粉的浓度。用约3%的氢氧化钠溶液调节pH至8~10,在规定时间内添加有效氯5~10%的次氯酸盐溶液。用添加氢氧化钠稀溶液的方法来控制pH,并中和反应中生成的酸性物质。改变时间、温度、pH值、淀粉品种、次氯酸盐浓度和次氯酸盐添加速度，能够生产出多种不同的产品。当氧化反应达到要求程度时，将pH降至5~7,加入亚硫酸氢钠溶液或二氧化硫气体以除去其中多余的氯来终止反应。四、变性淀粉的分类目前，变性淀粉的品种、规格达两千多种，变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。（1）物理变性：预糊化（a-化）淀粉、y射线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、湿热处理淀粉等。（2）化学变性：用各种化学试剂处理得到的变性淀粉。其中有两大类：一类是使淀粉分子量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一类是使淀粉分子量增加，如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。（3）酶法变性（生物改性）：各种酶处理淀粉。如a、8、Y-环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。（4）复合变性：采用两种以上处理方法得到的变性淀粉。如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。采用复合变性得到的变性淀粉具有两种变性淀粉的各自优点。另外，变性淀粉还可按生产工艺路线进行分类，有干法（如磷酸酯淀粉、酸解淀粉、阳离子淀粉、羧甲基淀粉等）、湿法、有机溶剂法（如羧基淀粉制备一般采用乙醇作溶剂）、挤压法和滚筒干燥法（如天然淀粉或变性淀粉为原料生产预糊化淀粉）等。五、变性淀粉的性质天然淀粉的可利用性取决于淀粉颗粒的结构，直链淀粉和支链淀粉的含量；不同来源的淀粉原料在性质上存在差异，因而不同来源淀粉的可利用性不同。天然淀粉在现代工业中的应用，特别是在新技术、新工艺、新设备采用的情况下是有限的。大多数的天然淀粉不具备很好的性能，根据需要，结合淀粉的结构合理化性质开发淀粉变性技术，生产具有更优良性质的变性淀粉，使之应用方便，且适合新技术操作的要求，开辟其新的用途，拓展市场空间。变性的主要作用是改变糊化和蒸煮特性，主要改变以下性质：（1）糊化温度：解聚使糊化温度（GT）下降；非解聚时糊化温度有升高也有下降，一般淀粉分子中引进亲水基团可增强淀粉分子与水的作用，使GT下降。交联起阻挡作用，不利水分子进入，使GT升高。高直链淀粉结合紧密，晶格能高，较难糊化。（2）淀粉糊的热稳定性：一般谷类淀粉的热稳定性大于薯类；通过接枝或衍生某些基团，从而改变基团大小或架桥，可使淀粉糊的热稳定性增加。（3）淀粉糊的冷稳定性：淀粉结构中引入亲水基团，造成空间障碍，分子不易重排。此外亲水基团的引入使亲水作用增强，强化了与水的结合力，使淀粉脱水作用下降。（4）抗酸的稳定性：尽可能使淀粉结构改变成为网状结构，使淀粉能耐pH值3-3.5的酸性。（5）抗剪切力：一般抗酸的淀粉也抗剪切。（6）复合改性：具有多种功能。变性淀粉的性质取决于下列一些因素。淀粉的来源（玉米、薯类、小麦、大米等）、与处理（酸解或糊精化等）、直链淀粉和支链淀粉的比例或含量、分子量分布的范围（粘度或流动性）、衍生物的类型（酯化、醚化等）、取代基的性质（乙酰基、羟丙基等）、取代度（DS）或摩尔取代度的大小、物理形状（颗粒状、预糊化）、缔合成分（蛋白质、脂肪酸、磷化合物）或天然取代基。也就是说，不同来源的淀粉，采取不同的变性方法、不同的变性程度，相应可得到不同性质的变性淀粉产品。变性淀粉的性质主要考察以下几个方面：糊的透明度、溶解性、溶胀能力，冻融稳定性、粘度及稳定性，耐酸、耐剪切性，粘和性，老化性、乳化性。变性淀粉的用途食品工业中使用变性淀粉主要是作为增稠剂、胶凝剂、黏结剂和稳定剂等。可以替代昂贵的原料，降低食品制造成本，提高食品质量同时提高经济效益米面制品中应用在米面制品中主要利用变性淀粉良好的增稠性、成膜性、稳定性、糊化特性。主要使用的变性淀粉有酯化淀粉和羟丙基淀粉.添加变性淀粉的油炸方便面具有酥脆的结构和较低的吸油量，产品的品质和储存稳定性较好。在即食面中可以改善面条的复水性、咀嚼性和弹性，减少煮制时间.在面食点心中添加变性淀粉可以降低吸油量，改善面食的酥脆性，延长制品的储存时间.在米粉生产中作为组织成型剂和粘和剂，可以增加制品的透明度和滑爽度，减少粘性，改善口感乳制品中应用在乳制品中主要作为胶凝剂、稳定剂、增稠剂使用，常用的变性淀粉主要有交联淀粉和羟丙基淀粉.在乳酪制品中作为胶凝剂，使制品具有良好的胶凝性能，在一定程度上可以减少酪肮酸盐的用量，降低产品成本.在冷冻甜品中作为品质改良剂，赋予产品粘性、奶油感及短丝性组织，增加制品的储存稳定性.在高温杀菌布丁产品中可用做胶凝剂，提高制品的加工黏度，制得的产品具有良好的稳定性和口感.在酸奶中可以作为稳定剂和增稠剂，增加制品的稠度和口感，减少乳清分离肉及鱼类制品中应用在该类产品中主要作为保水剂、黏结剂和组织赋形剂，常用的变性淀粉主要有酯化淀粉和交联淀粉.在中国腊肠中添加变性淀粉作为黏结剂和组织赋形剂，可以改善产品的多汁性.在点心馅料中作为保水剂，可坚固组织，改善产品冻融稳定性.在火腿和热狗中作保水剂和组织赋形剂，可以减少皱折，改善制品的冻融稳定性和保水性.在肉丸和鱼丸中做凝胶剂，使制得的产品具有良好的弹性、咬劲和稳定性.具有高凝胶性和稳定性的变性淀粉可在鱼浆中用做保水剂和稳定剂，大大减少鱼浆的汁液流失烘烤食品中应用主要利用变性淀粉良好的成膜性、高温膨胀性和稳定性.在蛋糕、糖衣生产中用作酥油替代品，提供良好的容量与结构，降低人体油脂摄入量.在焙烤食品中做釉光剂，可形成良好、清晰与光亮的薄膜，代替昂贵的蛋白和天然胶.在水果饼、馅饼、馅料中作为稳定剂和增稠剂，提供产品滑爽、短丝结构，防止分层和爆馅饮料中应用主要利用变性淀粉的稳定性和吸附性.在饮料中作稳定剂，改善口感与体态，遮盖干涩味道.在乳化饮料中作乳化香精的稳定剂，部分渠道昂贵的阿拉伯胶在奈精粉和椰浆粉等微胶囊化产品中作为包埋剂@@@###$$$糖果中应用主要利用变性淀粉良好的胶凝性、成膜性和粘性，常用的变性淀粉有氧化淀粉.在硬胶和软胶糖果中作为凝胶剂，提供产品凝胶结构，采用适当的变性淀粉可以替代阿拉伯胶，制品具有良好的口感和透明度.利用变性淀粉良好的成膜性和黏结性，用作糖果的抛光剂，形成的膜有光泽，透明并能降低产品的破裂性粉末食品中应用主要利用变性淀粉良好的黏结性、分散性和水溶性，常用的变性淀粉有预糊化淀粉、交联淀粉和复合变性淀粉在裹粉中，可以使粉体具有良好的黏结及内聚力，可防止裹粉脱落；在制作脆皮时容易形成脆与坚固的外涂层，改善烘焙与微波处理食品的组织.在谷片饮品中添加变性淀粉可提供冷热饮品所需的黏度，悬浮饮品中微小质体，使其均匀且口感良好.在烹煮式粉末食品中添加变性淀粉，可改善制品低温蒸煮时的黏度，使制品清晰、滑爽，具有短丝结构作为干果类食品的糖粉剂，一以减少干果类食品表面的粘性在即食汤、酱与汁中添加适量变性淀粉可赋予汤汁适宜的年度，使产品冲出来的汤汁液浓厚、润滑冷冻食品中应用利用变性淀粉良好的稠度和低温稳定性，提高制品的抗冻融能力。.添加变性淀粉的甜品具有良好的稠度和冻融稳定性，制品口感爽滑，具有奶油状组织.在果酱中添加适当的变性淀粉，可以控制制品的结构和黏度，使制品具有光泽，而且耐热和冷冻加工.作为脂肪代用品，将其添加于冰淇淋等冷饮甜品，可部分替代乳固体和昂贵的稳定剂，降低热量，产品具有良好的抗融化性和储存稳定性.在开胃酱、汁中添加变性淀粉可以提供黏度和稳定性，使制品具有好的透明度和口味，而且具有极好的耐多次微波处理的性能.适当的变性淀粉具有良好的增稠与稳定作用，糊透明度好，冻融稳定性好而且能常温加工，以此淀粉添加到表面装饰料中，可赋予制品良好的性能其他方面应用.在挤压膨化食品中，变性淀粉可以使制品具有良好的膨化度和结构，产品的强度和脆性也得到改善，制品组织均匀，产出率高，同时可增加功能性纤维成分.在微波膨化食品中，变性淀粉可以控制制品的体积和结构，使制品孔隙均匀.在脆皮花生中，变性淀粉可以改善脆皮组织，赋予脆皮轻、酥、脆而且蓬松的结构。在其他食品中，变性淀粉也可以起到很好的作用变性淀粉的用途食品的三大营养成分是：蛋白质、脂肪和碳水化合物。淀粉是自然界中碳水化合物的主要表现形式，也是人类食物的重要来源，自古以来，”民以食为天”，淀粉的功用体现在满足人们的温饱。如今，随着社会发展和科研技术的进步，淀粉的应用也得到延伸,能够对原淀粉如马铃薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、甘薯淀粉和木薯淀粉等进行酸降解、交联取代、氧化、加热和湿处理系列变化，改变其原有性质，获得某些特殊性能和用途以适应现代加工业的需要。由于淀粉资源丰富、品种较多、变性方法可调，应用于现代食品工业可作为食品添加剂或食品加工助剂起到增稠、稳定、乳化、黏结、填充、赋型等功效，并能节约成本、改善加工性能，赋予产品特有的质构，在一定程度上可提高产品的品质。1方便食品在方便面中添加一类保水性好、糊化温度低、粘度高、成膜性佳的变性淀粉，可使面条口感爽滑、耐煮而且色泽鲜亮，提高面条的复水性。变性淀粉的吸水性强，加入到面粉中能提高面粉的吸水量，在和面形成面筋的过程中，淀粉吸水后膨胀充满面筋骨架，使面团具有延展性和韧性，改善面团的加工性能；变性淀粉糊化温度低，加入适量后能提高面饼在蒸箱中的糊化度，并缩短蒸煮时间；淀粉糊化后，粘度非常高，吸收大量的水，可以最大限度的将水分保持在面饼中，在经过高温油炸时水分迅速逸出，造成面条内部疏松多孔，能显著缩短面饼的复水时间；良好的成膜性使面条表面光滑，口感爽滑筋道，不浑汤;优良的保水性和亲水性能降低面饼的吸油率，既降低生产成本，又能减少酸败，降低面饼的酸价和过氧化值。2乳制品应用于乳制品中的变性淀粉在乳制品加工过程中提供奶油状结构和货架稳定。例如在酸奶制作时通常添加交联变性淀粉，交联淀粉分子的交联酯键强度远高于淀粉分子的氢键，且分子量较原淀粉大，增强并保持了氢键，其作用象分子间的桥梁，使淀粉在水中被加热时，其颗粒仍然保持不同程度的完整性，抑制了颗粒的破裂和黏度下降，具有独特的加工耐受性。淀粉糊化后形成黏度，赋予酸奶光滑细腻的组织结构。在乳饮料制作中添加具有独特流变特性的变性淀粉能够增进口感，提供清淡风味。3调味品变性淀粉不但能为调味品增稠，改进调味品质量，提高其稳定性，而且能降低生产成本，大大提高产品的竞争能力。变性淀粉之一的预糊化淀粉，能赋予食品"浆状”或"粒状”组织，不论在高酸性或低酸性环境中均适用，使产品在外观和口感上都得到改进。由于这种淀粉能在食品加工中模拟番茄和果浆的特性，尤适合用以开发番茄产品，制造具有”真番茄”特征和高度浆状外观的产品。4糖果制品利用变性淀粉的高黏结性和优良的成膜性能，可用在糖果加工中的压模成型；利用玉米淀粉生产的酸转化淀粉主要用于制造糖果如软糖、胶姆糖等，可使糖果质地紧凑、富有弹性、耐口嚼、不粘牙、不粘纸。5冷冻食品利用淀粉的酯化改性，使淀粉糊液稳定性好，不易老化、糊化温度比原淀粉更低，并在冷却时不形成凝胶，具有抗凝沉作用，保持温度变化时的货架稳定。

变性淀粉在肉制品加工中的应用频道：华中发布时间：2008-01-05变性淀粉是用化学、物理或酶处理的方法来改变淀粉原有特性，如水溶解特性、粘度、口感、流动性以及糊化度温度、糊化时间等性能后所得到产物的统称。它的品种繁多，分类方法各异。根据其原淀粉来源的不同可分为：玉米变性淀粉、马铃薯变性淀粉、木薯变性淀粉、大米变性淀粉、小麦变性淀粉等；而依其变性方法的不同，又可分为物理变性、化学变性和酶变性，其中又以化学变性为主。近年来，又出现了一种天然变性淀粉，它是通过对作物品种的培育和应用基因工程技术改变遗传性状，从而得到与过去化学变性淀粉具有相同性质的天然淀粉。变性淀粉在近二、三十年的发展十分迅速。现在，它作为一种重要的工业用原料在造纸、食品、纺织、医药卫生、塑料、水产饲料、油气开采、机械铸造、建筑材料和水处理等众多领域得到了广泛的使用。淀粉工业在食品中被广泛用于糖果、饮料、冷食、面制品以及调味品的生产中。在欧美一些发达国家，几乎所有的谷物快餐食品和肉制品中都添加变性淀粉。变性淀粉作为食品添加剂并不是基于它们的营养价值，而是它们方便于食品加工的功能性质和提供食品体系某些所要求的性质，例如：现代食品加工工艺中的高温杀菌、机械搅拌、泵的输运要求辅料淀粉具有耐热、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，而具有很强的亲水性；偏酸性食品要求淀粉在酸性环境下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、涂抹性等等。常用的食品加工用变性淀粉有预糊化淀粉、糊精、酸解淀粉、羧甲基淀粉、交联淀粉、羟丙基淀粉等。在肉制品中，变性淀粉的性能具体表现在耐强加工过程（高温，低ph）、吸水性、粘着性和凝胶性等，使肉制品的质构、切片性、口感、持水性。中国将涉及应用变性淀粉的企业一、肉类蛋品加工企业漯河双汇实业集团有限责任公司河南永达食业集团江苏雨润食品产业集团有限公司中粮发展有限公司临沂新程金锣肉制品有限公司北京大发正大有限公司山东六和集团有限公司烟台市喜旺食品有限公司诸城外贸有限责任公司中国食品集团公司大成食品（亚洲）有限公司

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