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变性淀粉的制备及应用

时间:2023-10-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:即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,在一定温度条件下与化学试剂进行氧化、酸解、酯化、醚化、交联等反应,生成变性淀粉。大多数变性淀粉都是采用湿法生产,如羧基淀粉。

变性淀粉的制备及应用

(一)变性淀粉的概念

在淀粉所固有特性的基础上,为改善淀粉的性能和扩大应用范围,利用物理化学或酶法处理,改变淀粉的天然性质,增加某些功能或引进新的特性,使其更适合于一定应用的要求。

变性的目的:①为了适应各种工业应用的要求。如高温技术要求淀粉高温黏度稳定性好,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。②为了开辟淀粉的新用途,扩大应用范围。

(二)变性淀粉的种类

1.物理变性

预糊化(α化)淀粉,γ射线,超交频辐射处理,机械研磨处理,湿热处理等。

2.化学变性

使分子量下降,如酸解淀粉、氧化淀粉、糊精;使分子量增加,如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉。

3.酶法变性

α-环状淀粉、β-环状糊精、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。

淀粉衍生物都以取代度(DS)表示取代基的取代程度。取代度是指每个D-吡喃葡萄糖基中被取代基取代的平均羟基数。淀粉中大多数葡萄糖基有3个可被取代的羟基,所以DS的最大值为3。当取代基与试剂进一步反应形成聚合物时,用摩尔取代度(MS)来表示每摩尔的吡喃葡萄糖基中被取代基取代的物质的量(mol)。因此MS可以大于3。

DS=162ω/[100Mr-(Mr-1)ω]

式中:ω——取代物质量分数,%;

Mr——取代物相对分子质量。

此外,变性淀粉还可按生产工艺分类,如干法、湿法、有机溶剂法、挤压法和滚筒干燥法。

(三)变性条件

1.浓度

干法生产一般水分控制在5%~25%,湿法生产为35%~40%。

2.温度(www.xing528.com)

一般在20~60℃,反应温度一般低于淀粉的糊化温度(糊精、酶法除外)。

3.pH值

除酸水解外,pH值控制在7~12范围内。

4.试剂用量

盐酸浓度12%;淀粉酶用量10单位/g淀粉;三聚磷酸钠(STP)2%。

5.反应介质

一般生产低取代度的产品采用水作为反应介质;高取代度的产品采用有机溶剂作为反应介质。

6.产品提纯

干法改性一般不提纯,但用于食品原料的变性淀粉必须经过洗涤。湿法改性必须洗涤2~3次。

7.干燥

脱水后的淀粉水分含量一般在40%左右,采用气流干燥到安全水分以下。

(四)变性淀粉生产方法

湿法、干法、滚筒干燥和挤压法等,常用的是湿法。

1.湿法

称为溶剂法,也称浆法。即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,在一定温度条件下与化学试剂进行氧化、酸解、酯化、醚化、交联等反应,生成变性淀粉。大多数变性淀粉都是采用湿法生产,如羧基淀粉。

2.干法

即淀粉在含水量(通常中20%左右)或少量有机溶剂的情况下与化学试剂发生反应生成变性淀粉的方法。干法由于含水量少,所以干法最大困难是淀粉与化学试剂的均匀混合问题。干法生产工艺简单,收率高,无污染,是一种很有发展前途的方法,常见的有磷酸酯淀粉、酸解淀粉、阳离子淀粉、氨基甲酸酯淀粉。

3.挤压法与滚筒干燥法

这两种方法都是干法生产预糊化淀粉的方法。挤压法是将含水量20%以下的淀粉加入螺旋挤压机中,借助挤压过程中物料与螺旋摩擦产生的热量和对淀粉分子的巨大剪切力使淀粉分子断裂,降低原淀粉的黏度。若在加料时同时加入适量的化学试剂,则在挤压过程中同时进行化学反应。此法比滚筒干燥法生产预糊化淀粉的成本低,但由于过高的压力和过度的剪切使淀粉黏度降低,因此维持产品性能的稳定是此法的关键

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