变性淀粉是通过对天然淀粉进行物理、化学或酶学处理,使其分子结构或颗粒形态发生改变的一类改性淀粉产品。其制备工艺多样,通常根据应用需求选择合适的方法,主要包括以下几类:
物理改性是利用物理条件对淀粉进行处理,使其性质发生变化。常见方法有:
热处理法:将淀粉悬浮液在一定温度下加热,使部分颗粒结构发生重排,如热湿处理、喷射处理。
机械剪切法:利用高速搅拌、挤压等方式破坏淀粉颗粒结构,从而改变其流变特性和溶解性。
冷冻干燥法:通过冻结和干燥过程改变颗粒形态,使其分子排列更加疏松。
化学方法是工业生产中应用最广的变性淀粉制备方式,主要通过引入新的化学基团或改变淀粉分子间的结合来实现。常见工艺包括:
酯化反应:如用醋酸酐、磷酸盐等处理,使淀粉分子部分羟基发生酯化。
醚化反应:利用氯丙醇、羟丙基等试剂对淀粉进行醚化改性。
交联反应:通过双官能团试剂如磷酸盐、环氧化合物等,使淀粉分子链之间形成交联结构。
氧化处理:用次氯酸钠等氧化剂处理,使淀粉分子部分羟基被氧化为羰基或羧基。
酶学方法是通过特定的酶作用对淀粉进行选择性水解或重排。
α-淀粉酶处理:切断淀粉分子中的α-1,4糖苷键,得到分子量较小的片段。
葡萄糖淀粉酶处理:进一步分解淀粉分子,得到更多可溶性组分。
环糊精葡萄糖基转移酶处理:将直链淀粉部分转化为环状结构。
在实际生产中,往往结合多种改性方法,如物理与化学联合、化学与酶学联合,以获得性能更加多样化的变性淀粉。
原料选择与预处理:选择玉米、木薯、马铃薯等淀粉,进行粉碎、筛分和杂质去除。
改性反应:根据目标产品性能,采用热处理、加试剂反应或加酶反应等方式。
反应终止与中和:当改性程度达到要求时,调节pH或降温终止反应。
分离与干燥:对淀粉进行过滤、洗涤,最后采用喷雾干燥或滚筒干燥得到成品。
成品包装:将改性淀粉按用途要求包装储存。
1. 物理改性工艺
2. 化学改性工艺
3. 酶学改性工艺
4. 复合改性工艺
5. 工艺流程示意