变性淀粉基础

变性淀粉名词解释变性淀粉是一种无定形、无嗅、白色、坚硬、难溶于冷水的化学物质。

变性淀粉通常由变性剂与天然或合成的高分子化合物混合，经机械搅拌后加热糊化，再经成型、干燥而得。

最早变性淀粉只是用玉米、土豆等含淀粉多糖的植物制成的。

到20世纪80年代中期，以淀粉为原料通过化学法改性制备的变性淀粉问世。

20世纪90年代以来，随着生物技术的进步，一些细菌和酶被应用于变性淀粉的改性和提取。

目前已成功地将微生物细胞壁多糖变性，并通过酶解工艺制备出变性淀粉产品。

变性淀粉的发展历程有两个主要方面： 1、淀粉接枝丙烯酸酯树脂(TPU)改性淀粉的研制成功和实现工业化生产;2、甘薯及其它原料经过预处理和蒸煮后，通过多种生物酶处理和连续化工序制取具有多孔结构的聚甘露聚糖(DGGE)。

其淀粉的可消化性及低抗原性，使其成为变性淀粉在食品、医药领域应用的基础。

变性淀粉又称作物淀粉，是以玉米、小麦、甘薯等农副产品为原料，经酶解、过滤、脱水、脱醇等精制工序加工而成的粉末状物质。

主要特点是容易被淀粉酶水解，而且本身几乎不含蛋白质和脂肪，具有很高的营养价值和保健作用。

例如，常见的食用玉米淀粉，即属于变性淀粉。

2、甘薯及其它原料经过预处理和蒸煮后，通过多种生物酶处理和连续化工序制取具有多孔结构的聚甘露聚糖(DGGE)。

其淀粉的可消化性及低抗原性，使其成为变性淀粉在食品、医药领域应用的基础。

变性淀粉又称作物淀粉，是以玉米、小麦、甘薯等农副产品为原料，经酶解、过滤、脱水、脱醇等精制工序加工而成的粉末状物质。

主要特点是容易被淀粉酶水解，而且本身几乎不含蛋白质和脂肪，具有很高的营养价值和保健作用。

例如，常见的食用玉米淀粉，即属于变性淀粉。

3、利用淀粉酶对玉米、马铃薯等原料的直接作用，使之转化成液态糊精，经蒸发、浓缩后制得淀粉糖，再经脱色、浓缩，最终生成变性淀粉。

4、将植物淀粉和动物蛋白质以及脂类混合，经淀粉酶作用制得复合变性淀粉，或将变性淀粉添加到面团中制得食品。

变性淀粉知识简介变性淀粉是通过物理或化学方法使淀粉分子链被切断、重排或引入其他化学基团以改变其结构而获得的。

经过变性的淀粉比原淀粉具有更优良的性能。

根据变性方法，主要分为物理变性淀粉、化学变性淀粉、酶变性淀粉和天然变性淀粉。

物理变性是通过加热，挤压，辐射等物理方法使淀粉微晶结构发生变化，而生成工业所需要功能性质的变性淀粉。

化学变性是将原淀粉经过化学试剂处理，发生结构变化而改变其性质，达到应用的要求。

酶变性淀粉是通过酶作用产生的变性淀粉。

天然变性淀粉是通过品种培育和遗传技术改变淀粉的结构，使之具有与化学变性淀粉相同特性的天然淀粉。

一、预糊化淀粉将原淀粉在一定量的水存在下进行加热处理后，淀粉颗粒溶胀为糊状，规则排列的胶束被破坏，微晶消失，并且易接受酶的作用。

能够在冷水中溶胀溶解，形成具有一定粘度的糊液，且其凝沉性比原淀粉要小，使用方便。

二、酸变性淀粉和糊精基本上不改变团粒形状，酸仅作催化剂，盐酸作用最强，其次是硫酸和硝酸。

酸变性淀粉具有较低的热糊粘度，即有较高的热糊流度。

酸变性淀粉的相对分子量随流度升高而降低。

三、糊精包括白糊精、黄糊精和英国胶。

四、氧化淀粉氧化淀粉具有低粘度，高固体分散性，极小的凝胶作用。

由于氧化淀粉引入了羟基和羧基，使得直链淀粉的凝沉趋向降到最低限度，从而保持粘度的稳定性。

能形成强韧、清晰、连续的薄膜。

比酸解淀粉或原淀粉的薄膜更均匀，收缩及爆裂的可能性更少，薄膜也更易溶于水。

五、交联淀粉交联作用是指在分子之间架桥形成化学键，加强了分子之间氢键的作用。

交联淀粉的糊粘度对热、酸和剪切力影响具有高稳定性。

其稳定性随交联化学键不同而有差异。

交联具有较高的冷冻稳定性和冻融稳定性。

六、酯化淀粉常用的酯化剂有淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯、淀粉烯基琥珀酸酯等淀粉磷酸酯的糊液具有较高的透明度，较高的粘度，较强的胶粘性，糊的稳定性高，凝沉性弱，冷却或长期贮存也不致凝结成胶冻。

交联的淀粉磷酸双酯的分散液，有较高的粘度，耐高温，耐剪切力，耐酸，耐碱，这类淀粉常作为增稠剂和稳定剂。

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。

耐酸耐碱耐高温耐低温抗剪切抗老化不易凝沉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。

概述：变性淀粉是指为了使用的需要，需将天然淀粉经化学处理或酶处理，使淀粉原有的物理性质发生一定的变化，如水溶性、黏度、色泽、味道、流动性等。

这种经过处理的淀粉总称改性淀粉即变性淀粉1．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以下处理方式来进行。

(1)物理变性：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、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α、β、γ-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、羚甲基淀粉等）、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。

不过市售的变性淀粉大多是以化学变性得到的具体如：1.1 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。

酸在这里只是起催化剂的作用，它并不参加反应，只起到加快水解速率的作用。

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。

由干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α-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键较易被酸渗入而发生水解。

变性淀粉的基础知识变性淀粉的基础知识一、定义变性淀粉是指利用物理、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。

二、分类物理变性：预糊化淀粉、r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。

化学变性：用化学试剂处理得到的变性淀粉。

其中有两大类：一类是使分子量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一类是使分子量增加，如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。

酶法变性（生物改性）：各种酶处理淀粉。

如α、β、γ-环糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。

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、交联酯化淀粉等。

采用复合变性的淀粉具有两种变性淀粉的各自优点。

三、淀粉的化学基础1、淀粉的分子结构。

2、淀粉的分类。

2，1直链淀粉：一种线形多聚物，都是由a-D-葡萄糖通过a-D-1，4糖苷键连接而成的链状分子。

直链淀粉的用途较多，如可制成强度很高的纤维和透明薄膜，它无味、无毒，具有抗水和抗油性能，是一种良好的食品包装材料。

2，2支链淀粉：是一种高度分散的大分子，主链上分出支链，各G单元之间以a-1，4糖苷键连接构成它的主链，支链通过a-1，6糖苷键与主链相连。

3、淀粉的回生（或称老化、凝沉）3，1 淀粉稀溶液或淀粉糊在低温下静置一定的时间，浑浊度增加，溶解度减少，在稀溶液中会有沉淀析出，如果冷却速度快，特别是高浓度的淀粉糊，就会变成凝胶体（凝胶长时间保持时即出现回生），好象冷凝的果胶或动物胶溶液，这种现象称为回生或老化，这种淀粉称为回生淀粉（β-淀粉）.3，2 回生的本质是糊化的淀粉分子在温度降低时由于分子运动减慢，此时直链淀粉分子和支链淀粉分子的分支都回头趋向于平行排列，互相靠拢，彼此以氢键结合，重新组成混合微晶。

3，3 影响回生的因素：①分子组成（直链淀粉的含量），直链淀粉，长支链淀粉易于回生。

变性淀粉和普通淀粉的区别近年来，变性淀粉的发展非常迅速。

在欧美一些发达国家，变性淀粉被添加到几乎所有的谷物快餐食品和肉制品中。

变性淀粉作为食品添加剂并不是基于它的营养价值，而是由于它的添加能改善加工食品的功能性质，能提升产品的保水、冻融、抗老化等作用。

下面我简单的为大家介绍几种淀粉的特性及其应用。

什么是变性淀粉？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，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。

变性淀粉的来源及特性变性淀粉的来源主要有：马铃薯、蜡质玉米/玉米、木薯、小麦4个种类。

与普通淀粉相比，变性淀粉具有糊化温度低、透明度高、溶解度高、凝胶性强、冻融稳定性好、黏度低、耐低温和耐高温等特性。

马铃薯变性淀粉粉不仅有很好的透明度，清谈的口感，不含谷物的腥味，口感清爽顺滑，不糊口，粘度还比其他淀粉的要高，具有非常好的抗老化，抗冻，保水等性能。

例如进口品牌瑞典Lyckeby的马铃薯变性淀粉，它的粘度很高，可降低5-10%的用量而达到同样的粘度效果，降低10%左右的生产成本，而且性价比相对其他品牌要高，供货的稳定性也占了很大的优势。

蜡质玉米/玉米变性淀粉通的玉米淀粉，所以它的糊液稳定性很好，黏度高，不易老化，并且具有透明度高和耐高温等优点。

在调味品，酱料，乳制品等产品上用的也比较广泛，因此蜡质玉米变性淀粉在食品行业中具有不可替代的商业价值。

例如进口品牌中性价比较高的英国泰莱的蜡质玉米变性淀粉，泰莱主要是以技术研发这块更为突出，可以为客户提供解决方案，像调味品行业中的李锦记这些大客户，也是使用着泰莱蜡质玉米变性淀粉，并得到了认可。

木薯变性淀粉剂，也是最佳的增量剂、甜味剂、和膨化剂。

使用木薯变性淀粉的食品包括罐头食品、冷冻食品、焙烤食品、汤料、香肠、奶制品和肉制品等。

先介绍一下变性淀粉的定义：淀粉是一种天然高分子碳水化合物，广泛存在与植物的种子，茎杆或根块中。

资源充沛，价格低廉.但天然淀粉在高浓度时（如5%以上时）粘度高、流性差、成胶凝状，用水稀释后，会发生沉淀。

为解决这种现象，必须对淀粉进行改性，即将原淀粉通过物理或化学或酶法处理，改变淀粉的糊化温度、粘度、透明度、稳定性、成膜性和膜强度等等。

以适用各种应用的要求。

改性以后的淀粉称为“变性淀粉”或“淀粉衍生物简要说明一下变性淀粉在中国的情况。

天然淀粉已广泛应用于工业、食品等领域。

随着新产品的不断推出，产品性能的不断提高，新工艺、新技术的不断开发，淀粉的深加工—变性淀粉的研究、开发、应用得到了有利的推动。

追溯变性淀粉的历史可以至十九世纪初，“英国胶”的诞生，我国变性淀粉的生产却是在本世纪60年代，而到了80年代后才有了很大发展，应用面也越来越广：从纺织、造纸，到食品、饲料、医药、建筑、钻井等方面明一下原淀粉的化学结构和性质：淀粉是由α-D六环葡萄糖组成，以糖苷键将其连成多聚长链的均一多糖。

分为两大类：一类为直链淀粉(Ａｍｙｌｏｓｅ)，仅由D-葡萄糖单位以α-1，4-糖苷键连接并成卷曲、呈螺旋形的线状大分子，形成每个环有6～8个葡萄糖基。

碘分子极易进入螺旋环内部，形成蓝色的络合物。

若加热至70℃，蓝色消失；冷却后蓝色重现。

另一类是支链淀粉(Ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ)，是一种分枝很多的高分子多糖，分子比直链淀粉大，分子量在20万道尔顿以上，相当于1300个以上的葡萄糖单位组成。

整个分子由很多较短的α-1，4-糖苷键连接的直链，再以α-１，６-糖苷键为分枝点，相连接成高度分枝状的大分子。

其分子中90%为α-１，４-键；还有10%则为α-１，６-键，是分子的分枝处。

与碘很难络合，所以遇碘仅呈现红紫色请问直链淀粉的链部分断裂后,与碘还否有呈色反应?并不是所有的直链淀粉遇碘都变为蓝色，而是要达到聚合度大于45才可以，所以直链淀粉的链断了以后，要看它的聚合度是否在45以上，如果以下则遇碘不变为蓝色变性淀粉在肉制品中的应用，可以说是变性淀粉在食品中的应用的最早期领域之一，在高温肠和低低肠中都有用，主要是替代部分大豆蛋白和一些胶。

变性淀粉PH值的测定1．原理通过测量两个浸液电极的电位差来测量样品溶液的PH值。

2．仪器(1). pH计，玻璃电极，甘汞电极。

(2). 标准缓冲溶液pH4和7。

3．测定步骤将电极与pH计连接好，打开电源预热一定时间，并将温度补偿开关旋至被测溶液温度相同的数值，调节仪器的零点，用标准液进行定位后，移去缓冲溶液，用蒸馏水冲洗电极并用滤纸吸干电极上的水待用。

称取 6g（士0.1g）样品，放入 400ml烧杯中加入 194ml纯水，搅拌使样品分散，并把烧杯置于沸水浴中，水浴液面应高于样品液面，搅拌淀粉乳直至淀粉糊化（大约5min），在冷水浴中立即冷却到室温（大约25℃），从水浴中取出并搅拌淀粉糊以破坏任何已形成的凝胶。

用磁力搅拌器以足够的速度搅拌淀粉糊，使其在溶液表面产生小的旋涡。

在淀粉糊中插入已标定好的电极，待读数稳定后，记录PH值至0.1个pH单位。

蛋白质的测定(一)凯氏法见GB12309—90小麦淀粉、豌豆淀粉及蚕豆淀粉的换算系数为5．70。

（二）分光光度法测定蛋白质1．原理在催化剂存在下，用硫酸裂解淀粉及其衍生物。

然后碱化反应产物，并进行蒸馏使氨释放，同时用硫酸溶液收集。

加入奈氏试剂，用分光光度计测定铵盐，并转换成氨含量。

注：奈氏试剂：红棕色浓度低时，没有沉淀产生，但溶液呈黄色或棕色。

2．试剂在测定过程中，只可使用分析纯的试剂和蒸馏水，或至少纯度相当的水。

（1）浓质量分数 9 6％，为1.84g／ml。

（2）NaOH溶液质量分数 40％，为1.43g／ml。

（3）催化剂 9 7g 硫酸钾和 3g 无水硫酸铜。

（4）硫酸铵。

（5）0.1 mol／L 标准溶液。

（6）奈氏试剂将100g碘化汞和70g碘化钾溶于100ml水中，另将244g氢氧化钾溶于内有700ml水的1000ml容量瓶中，并冷却至室温。

将上述碘化汞和碘化钾溶液慢慢注入容量瓶中，边加边摇动。

加水至刻度，摇匀，放置至少2天。

试剂应保存在棕色玻璃瓶中，置暗处。

什么是变性淀粉一、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℃）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α-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α-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α-1，4键，后者除α-1，4键，还有少量α-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α-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α-1，4键、α-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40~60℃），加入无机酸并搅拌一个小时或几个小时。

变性淀粉介绍
变性淀粉是指在淀粉具有的固有特性基础上，为改善其性能和扩大其应用范围，而利用物理方法、化学方法和酶法改变淀粉的天然性质，增加其性能或引进新的特性而制备的淀粉衍生物。

目前变性淀粉的研究和生产可谓进入了一个新的阶段，从原来的通用型转为专用型。

目前单就食品类变性淀粉根据用途不同就可分为糖果专用变性淀粉、肉制品专用变性淀粉、冷冻食品专用变性淀粉、蚝油专用变性淀粉、番茄沙司专用变性淀粉、酱油专用变性淀粉、雪糕冰淇淋专用变性淀粉、饮料专用变性淀粉、方便面专用变性淀粉和膨化食品专用变性淀粉等。

这些专用变性各有各自的理化指标和生产标准，看来淀粉深加工的力度正在加大，而向专业化发展是未来趋势。

变性淀粉的生产工艺描述：
将淀粉与水按照比例配成一定浓度的淀粉乳液（通常为21°bé），或者直接从淀粉加工厂将淀粉乳输送到淀粉乳液罐。

如果是生产比较简单的预糊化淀粉，则只需要将淀粉乳液输送到滚筒干燥机进行干燥即可。

如果生产湿法变性淀粉或复合变性淀粉，则需要测定淀粉乳液罐中实际的淀粉乳液浓度，然后将淀粉乳液输送到反应罐中，再根据淀粉乳液的浓度，产品的种类等选择淀粉变性所需要的化学试剂的种类和浓度；然后将各种化学试剂按照反应要求添加到反应罐中进行反应。

在反应过程中，需要不断地监测反应的温度和溶液的pH值，为了保证反应所需要的温度，需要在反应的过程中采用热交换器对淀粉乳液进行加热。

反应的时间根据生产品种的不同而不同，一般在几个小时到几十个小时不等。