变性淀粉

【概述】

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[ 1] 。

【理化性质】

变性淀粉通过适当改性处理而得变性淀粉大多具有糊透明度高、糊化温度低、淀粉糊粘度大且稳定性好、凝沉性小、成膜性优、抗冻性能强及耐酸、耐碱和耐机械性强等许多优良特性，可广泛应用于食品、饲料、医药、造纸、纺织、日化及石油等业。[2]

【制备方法】

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。随着变性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、应用最普遍的是白糊精、黄糊精及其他酸降解的变性淀粉。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。[3]

【应用及发展前景】

变性淀粉种类多样性和众多优良应用特性，使其在食品及其它行业中获得广泛应用。淀粉作为易于利用的丰富可再生资源，对其开发利用备受世界各国重视。我国变性淀粉开发起步较晚，在食品及其它一些领域推广和应用也不普遍；且我国变性淀粉生产技术还较落后，生产规模与我国国情也不相称，仅食品行业空缺就很大。今后，一方面要重视新产品、新技术研究开发工作；另一方面，要提高生产规模和产品质量，搞好推广应用。另外，应针对我国淀粉资源实际情况，进行各类淀粉基础研究，为研制各类变性淀粉选择淀粉原料提供科学依据。[2]

随着科技的发展和市场的需求， 变性淀粉品种越来越多。其中，基于淀粉接枝聚甲基丙烯酸（PMA）共聚物和淀粉接枝聚苯乙烯共聚物的巨大商业潜力， 可以预见变性淀粉发展将以以下几个方向为重点： 高吸液材料接枝共聚淀粉、以淀粉为基料脂肪替代品、功能性膳食纤维开发与应用、生物降解塑料开发与应用、淀粉粘合剂开发与应用。[4]

【参考资料】

[1]冯国涛, 单志华.变性淀粉的种类及其应用研究[ J] .皮革化工, 2005, 22 (4): 18 -19.

[2]胡爱军,郑捷,秦志平,杨飞.变性淀粉特性及其在食品工业中应用[J].粮食与油脂,2010(06):1-4.

[3]乔欣,闫丽君,张占柱.变性淀粉的种类及应用[J].染料与染色,2010,47(05):44-47.

[4]彭雅丽,吴卫国.国内外变性淀粉发展概况及国内研究趋势分析[J].粮食科技与经济,2010,35(03):51-53.