改性淀粉到底是个啥玩意儿?
发布日期:2020/11/14 14:23:08
改性淀粉:全球主要绿色工业原料
淀粉是植物经过光合作用产生的天然高分子化合物,是仅次于纤维素的第二大可再生资源,是重要的绿色化工基础原料。但是,天然淀粉普遍存在溶解性差、分散性查、成膜性差、易老化及胶溶稳定性差等缺点,严重制约着其在各行各业中的应用。为了改进天然淀粉的性能,扩大其应用范围,利用化学、物理、酶法或复合改性处理方法,在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和颗粒性质,使其更适用于一定行业应用的要求。
这种经过二次加工,改变性质的淀粉统称为改性淀粉(或变性淀粉),广泛用于造纸、纺织、食品、医药、轻工业、建材、石油、生物工程等行业。改性淀粉的品种、规格已达两千多种。按处理方式可分为物理改性淀粉、化学改性淀粉、酶法改性淀粉及复合改性淀粉四大类。随着工业生产对改性淀粉的功能要求越来越多,品质要求越来越高,对改性淀粉的研究和开发也日益增多。
淀粉可以来源多种植物,而在改性淀粉的生产应用中,需要全面考虑植物的产量、种植方式及生化特性。根据来源,淀粉可以分为谷物类淀粉(玉米、大麦、小麦、高粱等)、薯类淀粉(马铃薯、甘薯、木薯等)和豆类淀粉(大豆等)。目前,玉米淀粉因为产量、价格平稳、质量稳定,占据主要市场,特别是在淀粉糖、氨基酸及普通改性淀粉的生产中,基本以玉米淀粉为原料。
而在特殊需求的改性淀粉生产中,木薯淀粉的性能更好,木薯在热带地区及我国南方广泛种植。木薯淀粉支链含量最高达83%;蛋白质含量仅为0.1%,甚至不含蛋白质;糊化温度较低;因此木薯淀粉更适合进行改性淀粉的生产加工。资料显示,国内约60%的木薯淀粉用于生产各类改性淀粉。
鉴于改性淀粉在工业中的广泛应用,本世纪初中国淀粉工业协会就提出大量发展木薯,并且在东南亚国家发展木薯种植基地的规划。木薯要求种植在北纬18°以南的无霜冻区,国内仅有广西、云南、广东南部大量种植,且与甘蔗、热点水果种植用地竞争激烈。东盟地区适合种植木薯,人多地少,且经济相对落后。目前,东盟木薯种植面积已经超过350万公顷,占全球种植面积19%,总产量约6000万吨,占世界总产量的25%。
改性淀粉在工业中广泛应用
在全球范围来看,从1811年糊精的发明开始,改性淀粉在发达国家已经有近200年的应用历史。
在国际上,改性淀粉已经是一个比较发达的产业。多个外资巨头企业都在发展改性淀粉业务。比如,德国赢创集团、英国泰莱公司、阿彻丹尼尔斯米德兰公司(ADM公司)、EMSLAND集团、艾维贝公司、美国嘉吉公司、美国宜瑞安(国民淀粉)公司、法国罗盖特等巨头,都有较大体量的改性淀粉业务或者就以此为主业。他们的改性淀粉产品,广泛的在食品、饮料、制药、保健品、个人护理、造纸等行业中应用。
比如,美国宜瑞安公司,改性淀粉是其重要业务,这家公司在纽交所上市,市值80多亿美金,一年销售收入50多亿美金。法国罗盖特公司,是一家未上市企业,在官网上称自己是世界顶级淀粉深加工企业,行业内是世界第五大淀粉生产商,几年前披露的营业额就有30多亿欧元。罗盖特官网介绍,其改性淀粉产品在医药健康板块有较大规模应用,适用于不同需求的药用辅料及个人护理品解决方案,涉及固体制剂、液体制剂、要用糖果、无热原注射产品、保健品等。
据有关媒体报道,来自海关的数据显示2015年,中国进口改性淀粉的单价达到1.45万美元/吨,是普通木薯淀粉同期进口价格的36.25倍;2016年,中国进口改性淀粉的单价达到1.8万美元/吨,而同期木薯淀粉进口价格仅为330美元/吨。
我国改性淀粉的生产已经初具规模。资料显示,全国改性淀粉生产厂家已经超过300家,年生产能力120至150万吨,应用领域也涵盖造纸、建筑、饲料、食品、医药、纺织等领域。但是我国整体改性淀粉生产技术还落后于欧洲、美国、日本等先进国家,特别是高端改性淀粉的应用,距离国际先进水平还有一定差距。近年来,国内企业也有加大在高端改性淀粉领域投资的趋势。
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