变性淀粉

改变性质的淀粉

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变性淀粉是什么

变性淀粉

变性淀粉在原淀粉经过某种方法(干法、湿法)处理后,不同程度地改变其原来的物理或化学特性,在天然淀粉所具有的固有特性的基础上,为改善淀粉的性能、扩大其应用范围,利用物理、化学或酶法处理,在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质,从而改变淀粉的天然特性(如糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等),使其更适合于一定应用的要求,这种经过二次加工,改变性质的淀粉统称为变性淀粉。

变性淀粉的品种、规格已达2000多种。变性淀粉按处理方式可分为物理变性淀粉、化学变性淀粉、酶法变性淀粉和复合变性淀粉四大类。物理变性淀粉包括:预糊化淀粉、超高频辐射处理淀粉、金属离子变性淀粉、烟熏淀粉等;化学变性淀粉包括氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、交联淀粉、接枝淀粉等;酶法变性淀粉包括直链淀粉、糊精、抗消化淀粉等;复合变性淀粉,采用两种或者两种以上处理方法得到的变性淀粉,包括氧化交联淀粉和交联酯化淀粉等。

变性淀粉基本参数

中文名变性淀粉外文名ModifiedStarch
变性方式物理变性、化学变性、酶法变性生产工艺干法、湿法、挤压法、滚筒干燥法
应用领域造纸、食品、纺织等来源玉米、马铃薯、木薯、大米、小麦、其他淀粉

变性淀粉,亦称改性淀粉,它是指利用物理、化学或酶的手段来改变天然淀粉的性质。通过分子切断、重排、氧化或者在淀粉分子中引入取代基可制得性质发生变化、加强或具有新的性质的淀粉衍生物。变性淀粉的生产与应用已有多年的历史,但以近二、三十年的发展最迅速。目前发达国家已不再直接使用原淀粉在造纸、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领域都使用变性淀粉。我国从年代中期开始加快变性淀粉的生产现在我国的变性淀粉从无到有从小到大从少到多已进入高速发展时期。

变性淀粉的原料来源

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、小麦变性淀粉以及其他淀粉。

变性淀粉变性目的

一是为了适应各种工业应用的要求。如:高温技术(罐头杀菌)要求淀粉高温粘度稳定性好,冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好,果冻食品要求透明性好、成膜性好等。二是为了开辟淀粉的新用途,扩大应用范围。如:纺织上使用淀粉;羟乙基淀粉、羟丙基淀粉代替血浆,高交联淀粉代替外科手套用滑石粉等。

变性淀粉分类

变性淀粉的品种、规格已达2000多种。变性淀粉按处理方式可分为物理变性淀粉、化学变性淀粉、酶法变性淀粉和复合变性淀粉四大类。

物理变性淀粉包括:预糊化淀粉、超高频辐射处理淀粉、金属离子变性淀粉、烟熏淀粉等。

化学变性淀粉包括氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、交联淀粉、接枝淀粉等。

酶法变性淀粉包括直链淀粉、糊精、抗消化淀粉等。

复合变性淀粉,采用两种或者两种以上处理方法得到的变性淀粉,包括氧化交联淀粉和交联酯化淀粉等,其中,化学方法生产的变性淀粉种类最多,用途最广。淀粉分子的基本结构为葡萄糖单元其位上各有一个活性羟基它们可以和各种化学试剂反应生成相应的变性淀粉使淀粉性质产生质的变化。

变性淀粉生产方法

选择变性淀粉的生产方法应该依据生产品种及品种的多少、生产规模、装备水平等因素综合考虑。随着变淀粉生产技术水平的不断提高和应用技术的不断改善,同一品种的变性淀粉可以应用于不同领域,不同品种的变性淀粉也可以用于同一领域,这使得选择什么样的生产方法去面向市场就更加复杂化和具体化。原则上讲多品种、大规模生产应当以湿法为主,单一品种、大规模生产应以干法为主,投资不大的小规模装置则十分灵活。一般来说,生产品种和品种的多少是选择何种生产方法的先决条件。

1、干法生产变性淀粉

干法是在“干”的状态下完成变性反应的,所以称为干法。所说的“干”的状态并不是没有水,因为没有水(或有机溶剂)存在,变性反应是无法进行的。干法用了很少量的水,通常在20%左右,含水20%以下的淀粉,几乎看不出有水分存在。也正因为反应系统中含水量很少,所以干法生产中一个最大的困难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以外,还采用在湿的状态下混合,干的状态下反应,分二步完成变性淀粉的生产。采用干法生产的变性淀粉的类别比较少,其中产量最大、应用最普遍的是白糊精、黄糊精及其它酸降解的变性淀粉。由于干法生产的黄、白糊精及酸解淀粉等产量大,应用范围广,加之干法生产产品收率高,无污染等原因,所以干法是一种很有前途的方法。特别是随着干法生产的不同深度的酸降解淀粉的广泛应用和干法生产变性淀粉品种的增加,干法生产将越来越引起人们的重视。

2、湿法生产变性淀粉

湿法也称为浆法,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,在中等温度条件下与化学试剂进行氧化、酸化、酯化、醚化、交联等改性反应,生成变性淀粉。由于是在湿的条件下进行反应,所以称湿法。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,为了区别水又称为溶剂法,其实质与湿法相同。由于有机溶剂的价格昂贵,多数又有易燃易爆的危险,回收起来又很麻烦,所以只有生产高取代度、高附加值产品时才采用。

干法与湿法的比较

干法和湿法是变性淀粉生产中最常采用的方法,各有自己的优缺点。

(1)湿法应用普遍,几乎任何品种的变性淀粉都可以采用湿法生产。干法则仅仅适用于生产少数几个品种,如糊精、酸降解淀粉、磷酸酯淀粉等,尽管产量不小,但品种不多。

(2)湿法生产的反应条件温和,反应温度不高于60℃,压力为常压。干法反应温度高,通常为140-180℃,有的要在真空条件下进行反应。

(3)湿法反应时间长,一般为24-48小时;干法反应时间短,一般为1-4小时。

(4)湿法生产流程长,要经洗涤、脱水、干燥等几个工序;干法流程短,无需进行洗涤、脱水、干燥等工序,因此干法生产成本低。

(5)湿法收率低,一般为90%-95%;干法几乎没有损失,收率多在98%以上。

(6)湿法耗水,有污染,通常每生产1吨变性淀粉可产生3-5m3污水;而干法则不使用水,也没有污水排放。

(7)湿法反应器结构简单,可采用搪瓷、玻璃钢和钢衬玻璃钢,反应器可以做成较大的,最大可达70m3。干法反应器结构比较复杂,需用特殊材料制造,反应器的体积不能太大,最大不超过10m3。

变性淀粉制备机理

乙酸酯化系列变性淀粉在葡萄糖单元的C6接入乙酰基团,乙酰基团属于亲水基团,大大提高了淀粉与水的结合能力,因而提高了淀粉颗粒的吸水膨胀度,降低了糊化温度,提高了峰值粘度、乙酸酯化系列变性淀粉蛋白质,脂肪的含量非常低,所以颜色洁白,具有天然荧光,能有效改善面体的色泽,同时其糊化温度较面粉中原淀粉的低,在面饼蒸煮工序中先于原淀粉糊化,缩短了蒸煮时间,由于乙酰基的存在及变性淀粉在面条表面的成膜性,能有效地阻隔油与面饼附着,降低了吸油率,变性淀粉的高峰值粘度表明其淀粉颗粒吸水膨胀程度大,这对方便面的复水性有很大的帮助。

变性淀粉种类应用

磷脂淀粉,造纸施胶剂,瓦楞纸、纸箱、纸袋生产黏合剂,聚脂纤维经纱上浆剂,锅炉防垢剂。

醋脂淀粉,纺织上浆剂、食品增稠剂、食品乳化剂。

羧甲基淀粉,洗涤助剂、食品增稠剂、稳定剂和黏合剂、油井泥浆处理剂。

羧烷基淀粉,洗涤用品增强剂;纺织助剂。

氧化淀粉,造纸施胶剂、涂布黏合剂、瓦楞纸生产黏合剂;纸箱纸袋黏合剂、代阿拉伯胶生产糖果、漂染精整上浆剂。

酸解淀粉,生产胶冻软糖、着哩类糖果的助剂、赋型剂、造纸工业哑光机施胶、经纱上浆剂、布料洗涤后整剂、石膏板黏结。

交联淀粉,特点是热黏度稳定,能承受由于PH值变化和机械搅拌时黏度的影响。作汤料罐头、蚝油酸奶增稠剂,粉丝生产助剂、波纹纸生产黏合剂、乳胶手套隔离剂、麻织物和牛仔布浆料。

阳离子淀粉,造纸湿布施胶剂、增强剂和助留剂,涂布施胶剂;经纱上浆剂;污水净化添加剂,胶带纸生产添加剂。

化学变性淀粉及其应用

化学变性淀粉包含酸变性淀粉、氧化淀粉、淀粉酯、淀粉醚、交联淀粉、接枝共聚淀粉等。

酸变性淀粉

酸变性淀粉又称酸解淀粉酸处理淀粉。是用酸来处理淀粉改变淀粉团粒形状的一类变性淀粉。生产酸变性淀粉的主要目的是降低淀粉糊的粘度。降低粘度通过酸解断链降低分子量完成。因此酸变性淀粉基本保持原淀粉颗粒的形状但在水中受热时就不同了,原淀粉受热后膨胀系数很大而酸变性淀粉受热后破裂程度加剧最后裂成碎片流度越大裂解程度亦越大。

酸变性淀粉中直链淀粉含量增加导致其凝沉作用增强,在热糊时酸变性淀粉是较透明的流体,一旦冷却由于老化、失去透明度、形成浑浊的坚实凝胶。此外,由于酸变性淀粉粘度较原淀粉低,在高浓度下可成糊,而且可吸水膨胀,形成的薄膜干燥速度较快,而且膜较厚。

氧化淀粉

氧化淀粉具有低粘度、高固体分散性、极小的凝胶化作用等特点。反应过程中淀粉分子链上引入了羰基和羧基使直链淀粉的凝沉作用降到最低,大大提高了糊液的稳定性、成膜性、粘合性和透明度。氧化程度主要取决于氧化剂的种类和介质的值。除了形成羧基外,淀粉分子的还原端的葡萄糖单体的环状结构容易在C1位上的氧原子处断环,在C1位形成醛基。所用的氧化剂一般可分为三类。酸性氧化剂:如高锰酸盐、过氧化氢、卤氧酸(次氯酸、氯酸、高碘酸)、过氧化物(过硼酸钠、过硫酸铵、过氧乙酸等)和臭氧等;碱性氧化剂:碱性次氯酸盐、碱性亚氯酸盐、碱性高锰酸盐。中性氧化剂:过氧化物、溴、碘等。这些氧化剂主要是漂白和氧化作用虽然能用于淀粉氧化的氧化剂较多,但研究较多的是次氯酸盐、高锰酸盐、双氧水和高碘酸。

淀粉酯

淀粉分子中含有丰富的羟基,羟基的存在就可以和酸发生酯化,生成淀粉酯。在淀粉分子中有三个游离的羟基,因此可以形成单酯、双酯和三酯化合物。淀粉酯分为无机酸酯和有机酸酯两类。其中用途最大的淀粉无机酸酯是淀粉磷酸酯和淀粉黄原酸酯;淀粉有机酸酯最主要的是淀粉醋酸酯。淀粉醋酸酯又称乙酰化淀粉或乙酸淀粉。目前在欧美、日本等国工业产品是取代度从0.01-0.2的低取代和大于2的高取代度淀粉醋酸酯。

低取代度淀粉醋酸酯的颗粒形状在显微镜下观察与原淀粉无差异。淀粉醋酸酯是在淀粉分子中引入少量的酯基团,因而阻碍或减少了直链淀粉分子间的氢键缔合,使淀粉醋酸酯的许多性质优于天然淀粉。如糊化温度降低、糊化容易。乙酰化程度越高,糊化温度越低,糊稳定性增加,凝成性减弱,透明度好,成膜性好,膜柔软光亮,又较易溶于水,适用于纺织和造纸工业。

淀粉与磷酸盐反应制得磷酸酯淀粉,即使很低的取代度也能明显地改变原淀粉的性质。磷酸为三价酸,能与淀粉分子中的三个羟基起反应。

因此淀粉磷酸酯通常分为两类:磷酸单酯和磷酸单酯、双酯和三酯的混合物。淀粉磷酸单酯属阴离子淀粉衍生物,比原淀粉有较高的粘度,透明度及稳定性均有明显的提高。提高取代度会使糊化温度降低。淀粉磷酸酯在造纸工业中,可以用作酸性造纸湿部添加剂、涂布胶黏剂;作为层间增强剂和作为瓦楞纸、纸带等纸制品的胶粘剂。同时它是一种良好的乳化剂,用在食品工业中。此外,淀粉磷酸酯在纺织工业中用作上浆、印染和织物整理。废水处理中用作絮凝剂。在医药上它可作为药物的填充剂。

淀粉黄原酸酯是在发明了纤维黄原酸化反应后不久研制成功的。淀粉黄原酸酯化反应比纤维更容易,这是因为淀粉颗粒的结晶性结构强度较纤维弱的缘故。近年来,对淀粉黄原酸酯的研究工作很多,促进了其生产和应用的发展。在碱性条件下,二硫化碳与淀粉分子中的羟基起酯化反应得淀粉黄原酸酯。淀粉黄原酸钠的稳定性差,溶液在储存的过程中发生氧化、水解等反应,从而引起含硫量降低。如果在空气中的氧化或其它氧化剂存在的条件下,淀粉黄原酸酯钠氧化反应生成交联淀粉黄原酸双酯,大大提高了稳定性。

淀粉黄原酸酯溶液是深黄色带有浓重硫味的粘滞溶液,在工业生产中得到广泛的应用。在废水处理中淀粉黄原酸酯用来除去重金属离子;在造纸工业中它可作为造纸添加剂与纤维共沉淀提高纸的干湿强度、抗破裂强度和耐折度。交联的淀粉黄原酸酯可在纸浆存在下,从溶解的黄原酸盐溶液中沉淀出来,从而改善纸张的斥水性能也可用于防油纸、绝缘纸中;在农药行业中主要用作农药包胶剂;淀粉黄原酸双酯可以代替碳黑作橡胶的增强剂,可以用于生产粉末状橡胶。

淀粉醚

醚化淀粉是淀粉分子中的羟基与反应活性物质反应生成的淀粉取代基醚包括羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉等。由于淀粉的醚化作用提高了粘度稳定性,且在强碱性条件下醚键不易发生水解因此醚化淀粉在许多工业领域中得以应用。羧甲基淀粉是阴离子型的天然产物的变性体,是能溶于冷水的天然高分子聚电解质醚。目前已广泛应用于食品、医药、石油、日用化工、纺织以及造纸和粘合剂涂料工业。

在食品工业中,羧甲基淀粉对人体无毒无害,可作为品质改良剂用于面包和糕点加工,制成品具有优异的形状、色泽和味道,用于果酱、沙司、肉汁等食品中,可使其平滑、稠浓、透明;羧甲基淀粉还可作食品保鲜剂。在制药行业羧甲基淀粉作片剂崩解剂,血浆体积扩充剂,滋糕型制剂的增稠剂及口服悬乳剂的药物分散剂。尤其随着国家有关部门将药片崩解速度定为必检项目,羧甲基淀粉的使用将大量增加。

羧甲基淀粉作为泥浆降失水剂在油田工业中得到广泛使用,它具有抗盐性,可抗盐至饱和并具有防塌效果和一定的抗钙能力,是一类优质的降失水剂。不过由于抗温性较差只能用于浅井作业。羧甲基淀粉用于轻纱上浆具有分散快速、成膜性好、浆膜柔软、退浆容易等特点,羧甲基淀粉还可用于各种印染配方中作增粘剂和改良剂。羧甲基淀粉在纸张涂布中用作粘着剂可使涂料具有良好的均涂性和粘度稳定性。它的保水性能控制粘合剂对纸基的渗透,使涂布纸具有良好的印刷性能。此外,羧甲基淀粉还可用于煤浆和油煤混合燃料浆减粘剂,使其具有良好的悬乳稳定性和流动性。还可作水基乳胶漆的增粘剂、重金属污水处理鳌合剂、化妆品中皮肤清洁剂等。

交联淀粉

交联淀粉是淀粉与具有两个或多个官能团的化学试剂反应,淀粉分子的羟基间形成醚化或酯化键而交联起来的一种衍生物。凡是具有两个或多个官能团,能与淀粉分子中两个或多个羟基起反应的化学试剂都可以作为交联剂。

交联淀粉的许多性能优于原淀粉,因此应用范围也广泛的多。首先交联淀粉提高了糊化温度和粘度,抗剪切力比原淀粉糊稳定程度有很大提高,原淀粉糊粘度受剪切力影响降低很多,而经低度交联便能提高稳定性,交联淀粉的抗酸、碱稳定性也大大优于原淀粉。

交联淀粉可用于食品、医药、造纸、纺织等方面。在食品工业中,利用交联淀粉具有较高的冷冻稳定性和冻融稳定性,特别适用于冷冻食品,在低温下较长时间冷冻或冷冻融化多次,食品仍能保持原来的结构不发生变化。交联淀粉可用于色拉调味汁的增稠剂。在医药方面,国外医用外科手术手套、乳胶套等乳胶制品的洞滑剂使用的就是交联淀粉。高度交联淀粉受热不糊化,颗粒组织紧密,流动性好,适于橡胶制品的防粘润滑剂,因为有较好的滑腻感,对人体无害,无刺激,将逐步取代以往的滑石粉。高度交联的淀粉可用作杀虫药和除草剂的载体,喷雾使用方便。交联淀粉可作为排汗剂,含羧甲基或羟烷基的交联淀粉醚适合作为人体卫生吸收剂,吸湿能力达20倍,在卫生纸、外科用棉塞、病人体液的吸收剂中广泛应用。

交联淀粉可作为碱性纺织印花浆料,以满足对高粘度、柔软等性能的要求。由于交联淀粉在常压下受热颗粒膨胀但不破裂,用于造纸打浆和施胶效果很好。抗机械剪力稳定性高是用于波纹纸和纸箱类产品好的胶黏剂。其它方面,如石油井钻泥、印刷油墨、碳饼的粘结剂、干电池的电解质保留剂、玻璃纤维涂胶等也用交联淀粉。

接枝共聚淀粉

接枝共聚淀粉是由淀粉与某些化学单体接枝共聚反应生成。淀粉能与丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯和其它多种人工合成高分子单体一起接枝共聚反应,生成的共聚物具有天然和人工合成两类高分子性质,为新型化工产品、用途多。不同的接枝单体、接枝率、接枝频率和支链平均分子量,可以制得各种具有独特性能的产品,如淀粉与丙烯腈、丙烯酸接枝共聚,可制得高水性树脂,吸水能力可达自身质量的数百倍至数千倍。广泛用于卫生巾、尿布、病床垫褥和石油钻井泥浆等方面。淀粉与丙烯酰胺接枝共聚可以制成造纸用增强剂、助留助滤剂,具有用量少、效果明显等优点。

变性淀粉在食品中的应用

食品用变性淀粉要从功能性、多样性、方便性出发。粮食加工要开发新品种,重点开发玉米系列产品,发展薯类淀粉、变性淀粉及衍生物产品;发展方便食品、营养保健食品以及乳化增稠品质改良剂等。因此食品用变性淀粉可以开发功能性变性淀粉、方便食品用变性淀粉及国内供应紧张的烯基琥珀酸酯淀粉等。变性淀粉作为食品添加剂要考虑到我国高血压、高血脂病人有增多的趋势,发展脂肪代用品、发展既有能量和营养价值,又不影响血糖的糖代谓代用品,以满足糖尿病人发病率逐年上升的需要。目前以淀粉为原料的脂肪替代物几乎可应用于所有需要添加油脂的食品中;开发的抗消化淀粉持水性低、颗粒细小、风味清爽、微晶结构小于普通膳食纤维,也可作为功能性成分用于多种食品。

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、乳化剂和稳定剂等。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。

变性淀粉在米面制品中的应用

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。

变性淀粉在乳制品中的应用

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朊酸盐的用量,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。

变性淀粉在肉及鱼类制品中的应用

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,使制得产品具有良好的弹性、咬劲和稳定性。

变性淀粉在烘烤食品中的应用

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。

变性淀粉在饮料中的应用

主要利用变性淀粉的稳定性,吸附性和乳化性。在饮料中作稳定剂,改善口感与体态,遮盖干涩味道。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。

变性淀粉在糖果中的应用

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。

变性淀粉在粉末食品应用

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。

变性淀粉在冷冻食品应用

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。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。

变性淀粉在休闲食品应用

主要利用变性淀粉良好的黏结性、膨胀型、脆性能和蓬松的结构,常用的变性淀粉有预糊化淀粉、醚化淀粉和复合变性淀粉。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。

变性淀粉在纺织上的应用

淀粉资源丰富,经过适当的改性可制成可生物降解、环境友好的产品而用于纺织行业。变性淀粉在纺织工业中的应用主要在三个方面:经纱上浆、印花糊料和丝绸印花糊料。

变性淀粉浆料在纺织上的开发应用,近年来在我国发展很快。纺织浆料中70%是淀粉类。目前变性淀粉占淀粉浆料的40%。

纺织工业用变性淀粉第一代为酸解淀粉、氧化淀粉等淀粉轻度降解物,这些产品的主要作用是使浆液黏度降低,增加其流动性。纺织工业用变性淀粉第二代有交联淀粉、淀粉醚、淀粉酯和阳离子淀粉,这些产品具有良好的亲水性、黏度稳定性、分散性而且易于退浆,对于纤维的渗透性、黏附性均较好,适用于多种纱线包括棉纱、混纺的上浆。当然由于淀粉本身的限制,目前多采用变性淀粉与聚乙烯醇混合使用制成浆料,即用变性淀粉部分取代了以往纯的聚乙烯醇浆料,由于变性淀粉价格远低于聚乙烯醇,且易于退浆,故而受到纺织厂的欢迎。

现在我国浆料上浆性能远不能滿足要求,边远地区及乡镇企业等由于纺织档次、运输及成本的因素,仍有60%是用原淀粉加分解剂的方法上浆。随着纺织品上档次,变性淀粉的质量要求更高。国内纺织行业正在推广高浓、高压、低粘的上浆工艺,要求少用聚乙烯醇或不用聚乙烯醇上浆。因此变性淀粉要提高上浆性能如浆膜的屈曲性、耐磨性、黏附性等,研制代替聚乙烯醇的变性淀粉浆料是发展趋势。

变性淀粉在造纸工业中的应用

发展造纸工业中的新型表面涂布剂及施胶:利是适应国家造纸工业产品结构的需要。变性淀粉是重要的造纸化学品,我国造纸用变性淀粉用量:为全国变性淀粉总量的1/3,但是品种单一化,层次低档化。目前国家造纸工业的产品结构要向高档新闻纸、书刊印刷纸、信息用纸、办公用纸等中高档生活用纸方向发展,这就要求发展新型表面涂布剂及施胶剂来适应造纸工业的需要。

变性淀粉在其他方面的应用

淀粉基吸水剂用途广泛。吸水剂可被应用在农林园艺、医药卫生、纺织、造纸、石油钻井、建筑、废水处理、食品加工中。目前有些行业靠大量进口价格昂贵的吸水剂产品来满足市场需求,且大多进口产品为高分子合成产品。在石油面临枯竭、环境保护日益受到重视的今天,这类产品市场面临危机,而用可再生的天然淀粉资源通过化学处理,使其与丙烯酸或丙烯腈发生接枝共聚反应,在淀粉分上接上亲水性的大分子来制备生物可降解的吸水剂,替代由石油精炼再合成的吸水剂,是该产品的发展方向。

总而言之,随着我国经济的增长,工业产品规模的不断扩大,变性淀粉应用领域的不断开拓,新产品的不断开发,新工艺的不断创新,对变性淀粉的需求量也将不断增加;加之天然石油量的逐渐减少,用可再生资源生产的变性淀粉又是很多石油化工产品的替代品,为变性淀粉带来了发展空间,因此,变性淀粉的发展前景将十分广阔。

参考资料
1.变性淀粉的应用研究[2015-01-18]
2.变性淀粉在食品中的应用[2015-01-18]
3.功能性食品胶第2版 胡国华主编[2014]
4.变性淀粉的种类及应用[]
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