變性淀粉是通過對天然淀粉進行物理、化學或酶學處理,使其分子結構或顆粒形態發生改變的一類改性淀粉產品。其制備工藝多樣,通常根據應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條件對淀粉進行處理,使其性質發生變化。常見方法有:
熱處理法:將淀粉懸浮液在一定溫度下加熱,使部分顆粒結構發生重排,如熱濕處理、噴射處理。
機械剪切法:利用高速攪拌、擠壓等方式破壞淀粉顆粒結構,從而改變其流變特性和溶解性。
冷凍干燥法:通過凍結和干燥過程改變顆粒形態,使其分子排列更加疏松。
化學方法是工業生產中應用最廣的變性淀粉制備方式,主要通過引入新的化學基團或改變淀粉分子間的結合來實現。常見工藝包括:
酯化反應:如用醋酸酐、磷酸鹽等處理,使淀粉分子部分羥基發生酯化。
醚化反應:利用氯丙醇、羥丙基等試劑對淀粉進行醚化改性。
交聯反應:通過雙官能團試劑如磷酸鹽、環氧化合物等,使淀粉分子鏈之間形成交聯結構。
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。
酶學方法是通過特定的酶作用對淀粉進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:進一步分解淀粉分子,得到更多可溶性組分。
環糊精葡萄糖基轉移酶處理:將直鏈淀粉部分轉化為環狀結構。
在實際生產中,往往結合多種改性方法,如物理與化學聯合、化學與酶學聯合,以獲得性能更加多樣化的變性淀粉。
原料選擇與預處理:選擇玉米、木薯、馬鈴薯等淀粉,進行粉碎、篩分和雜質去除。
改性反應:根據目標產品性能,采用熱處理、加試劑反應或加酶反應等方式。
反應終止與中和:當改性程度達到要求時,調節pH或降溫終止反應。
分離與干燥:對淀粉進行過濾、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存。
1. 物理改性工藝
2. 化學改性工藝
3. 酶學改性工藝
4. 復合改性工藝
5. 工藝流程示意