變性淀粉是通過對(duì)天然淀粉進(jìn)行物理、化學(xué)或酶學(xué)處理,使其分子結(jié)構(gòu)或顆粒形態(tài)發(fā)生改變的一類改性淀粉產(chǎn)品。其制備工藝多樣,通常根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的方法,主要包括以下幾類:
物理改性是利用物理?xiàng)l件對(duì)淀粉進(jìn)行處理,使其性質(zhì)發(fā)生變化。常見方法有:
熱處理法:將淀粉懸浮液在一定溫度下加熱,使部分顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生重排,如熱濕處理、噴射處理。
機(jī)械剪切法:利用高速攪拌、擠壓等方式破壞淀粉顆粒結(jié)構(gòu),從而改變其流變特性和溶解性。
冷凍干燥法:通過凍結(jié)和干燥過程改變顆粒形態(tài),使其分子排列更加疏松。
化學(xué)方法是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的變性淀粉制備方式,主要通過引入新的化學(xué)基團(tuán)或改變淀粉分子間的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。常見工藝包括:
酯化反應(yīng):如用醋酸酐、磷酸鹽等處理,使淀粉分子部分羥基發(fā)生酯化。
醚化反應(yīng):利用氯丙醇、羥丙基等試劑對(duì)淀粉進(jìn)行醚化改性。
交聯(lián)反應(yīng):通過雙官能團(tuán)試劑如磷酸鹽、環(huán)氧化合物等,使淀粉分子鏈之間形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
氧化處理:用次氯酸鈉等氧化劑處理,使淀粉分子部分羥基被氧化為羰基或羧基。
酶學(xué)方法是通過特定的酶作用對(duì)淀粉進(jìn)行選擇性水解或重排。
α-淀粉酶處理:切斷淀粉分子中的α-1,4糖苷鍵,得到分子量較小的片段。
葡萄糖淀粉酶處理:進(jìn)一步分解淀粉分子,得到更多可溶性組分。
環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶處理:將直鏈淀粉部分轉(zhuǎn)化為環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
在實(shí)際生產(chǎn)中,往往結(jié)合多種改性方法,如物理與化學(xué)聯(lián)合、化學(xué)與酶學(xué)聯(lián)合,以獲得性能更加多樣化的變性淀粉。
原料選擇與預(yù)處理:選擇玉米、木薯、馬鈴薯等淀粉,進(jìn)行粉碎、篩分和雜質(zhì)去除。
改性反應(yīng):根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品性能,采用熱處理、加試劑反應(yīng)或加酶反應(yīng)等方式。
反應(yīng)終止與中和:當(dāng)改性程度達(dá)到要求時(shí),調(diào)節(jié)pH或降溫終止反應(yīng)。
分離與干燥:對(duì)淀粉進(jìn)行過濾、洗滌,最后采用噴霧干燥或滾筒干燥得到成品。
成品包裝:將改性淀粉按用途要求包裝儲(chǔ)存。
1. 物理改性工藝
2. 化學(xué)改性工藝
3. 酶學(xué)改性工藝
4. 復(fù)合改性工藝
5. 工藝流程示意