1.2、降解、氧化类
这是改性淀粉中的一大类,包括各种酸解、水解、高温降解、酶解、 氧化产物。此处着重介绍环状糊精。
淀粉在芽孢杆菌分泌的环状糊精生成酶作用下降解可产生具有特 殊环状结构的环状糊精;它是由六个以上葡萄糖残基通过Α2 (1,4)糖苷 键联结而成的环状 低聚糖;环状糊精分为Α、Β、Χ三种,分别含有六、 七、八个葡萄糖分子;环内侧为疏水区,外侧为亲水区,能吸附一些有机 物质或小分子无机物。自1931年维勒斯发现环状糊精以来,其应用日益 扩大,其中由七个葡萄糖残基组成的Β2环状糊精效果最好,其作用有以 下几个方面:作为香气物质和食用色素的稳定剂,使香气物质减缓挥发、 食用色素减缓氧化;改善食品风味,除却异杂味、苦味、腥味;形成包接 复合物,保护食品营养成分、保护药品中的有效成分;作乳化剂和起泡 助进剂;另外,有报道指出,用Β2环状糊精对蔬菜作预处理,可显著提高脱 水蔬菜质量
1.3、淀粉衍生物
这类改性淀粉是在不引起解聚的情况下 导入某种官能团。包括(1)酯化淀粉:即淀粉分子羟基被有机酸或无机酸酯化,如淀
粉醋酸酯、淀粉顺丁烯二酸酯、淀粉磷酸酯、淀粉硝酸酯等;(2)醚化淀粉:是淀 粉分子羟基被反应活性物质反应而成淀粉取代基醚,它们又可以细分为A:烷基 淀粉醚如甲基淀粉、乙基淀粉;B:羟烷基淀粉醚如羟乙基淀粉、羟丙基淀粉;C: 取代烷基淀粉醚如阳离子淀粉;D:不饱和烷基淀粉醚;(3)其它取代基淀粉:如羧 甲基淀粉。
1.4、大分子化或高分子化型
这类淀粉分子量比改性前增大。当用双官能 团或多官能团试剂处理淀粉时就产生交联反应而 成交联淀粉;交联作用可降低烧煮时淀粉的膨胀度, 提高膜强度,且其分散液抗剪切性增大,当要求淀粉 糊在高温、搅拌剪切作用或低pH值条件下应用时, 一般都使用交联淀粉。当原淀粉与引发剂、单体 作用时可产生接枝共聚物;不同单体产生的共聚物 性质不同;如淀粉与丙烯腈共聚物经皂化成一种无 毒无刺激性的强吸水剂,该产品可大量用于婴儿尿 布、妇女卫生巾的制造。
一、天然淀粉的改性
淀粉是天然高分子聚合物，是自然界来源最 丰富的一种可再生物质，可降解，不会对环境造 成污染。由直链淀粉和支链淀粉两部分组成，其 水解的终产物为葡萄糖。
改性淀粉以天然淀粉为原料经过特定的化学 方法、物理方法、酶处理法, 改良其原有性能的淀 粉,
1、改性淀粉的分类
类别
处理方法
产品举例
在水处理中的应用
改性淀粉作为一种很有发展前途的新型水处理剂，已经得到越来 越多的重视。尽管作为絮凝剂直接投加于天然原水中效果并不佳，但 作为助凝剂与聚合氯化铝配合使用，它们在处理低温低浊水方面体现 了很好的助凝性能。而环状糊精则多用于对水中有机杂质的吸附去除。
Tiravanti等报道利用不溶性淀粉原酸酯作为金属回收的沉降剂，去除工 业废水中含有的银、铜、铬、镉、铝等离子。D．Sab leviciene等，以 N- ( 2,3- 环氧丙基)三甲基氯化铵为醚化剂, 合成高取代度马铃薯阳离子 淀粉，处理50g /L 的高岭土的浊水, 试验取得了成功。S．Pa l等合成了 一系列阳离子淀粉, 对硅土悬浮物具有良好的絮凝效果。裘兆蓉等合 成了一种高密度阳离子高分子絮凝剂。该絮凝剂相对分子质量为66万 时, 对石油污水的澄清效果比相对分子质量为800万的聚丙烯酰胺絮凝 剂效果好。
预糊化淀粉也称Α2淀粉,是将完全糊化的天然淀粉在高温下迅 速干燥而得到的一种多孔、无明显结晶现象的淀粉颗粒。 其特点是糖苷链之间的氢键断开,具有快速溶于冷水、成糊 后粘度高、吸水性强的特性。在食品工业中预糊化淀粉可 用于增稠、保型、稳定冷冻食品内部组织结构等方面;在饲 料工业中用作饲料的粘合剂;在制药工业中用作西药片的平 衡物质兼粘合剂;在化妆品行业中用来制作爽身粉、护肤粉。 此外,预糊化淀粉还广泛应用于金属铸造、造纸、建筑、纺 织等工业部门。
物理变性类
物理方法
预糊化淀粉、烟熏淀粉
降解、氧化类
用酸、高温或酶降解糖苷 糊精、氧化淀粉、酸变性
键
淀粉
淀粉衍生物
在不引起解聚的情况下导 酯化淀粉、醚化淀粉发剂或双官能 交联淀粉、接枝共聚淀粉 团试剂
1.1、物理变性类
天然淀粉用高温、辐射、烟熏等物理方法处理,可得到 多种变性淀粉。这里以预糊化淀粉为例说明其改性过程及 其工业应用。
淀粉衍生作用能改变淀粉的糊化和蒸煮特性、减弱直链淀粉凝沉和胶凝 倾向、增加淀粉低温分散系的持水性;此外取代羟基的基团具一定特性,使变性 产品在胶凝、增稠、粘合及成膜方面得到改善。如淀粉与三聚磷酸纳(STP)通 过干热反应可制得淀粉磷酸单脂,它是一种阴离子衍生物,与原淀粉相比,它具 有较高粘度、较清晰稳定的分散体系,其分散液对冻结的作用非常稳定;由于其 离子化性质,可作为一种良好的乳化剂;在食品工业中淀粉磷酸单脂除作为增稠 剂使用外,还具有耐老化性、保水性和保型稳定性,特别适用于需要冷冻贮藏的 食品;在造纸工业上,它常被用作添加剂,用以改善纸张强度,提高填料的保持能 力。
二、改性淀粉在不同领域中的应用
1、在食品行业中的应用 2、在水处理中的应用 3、在造纸工业中的应用 4、在医药方面中的应用 5、在制革工业中的应用 6、在铸造业中的应用 7、在其它领域的应用
在食品行业中的应用
改性淀粉由于耐热、耐酸，具有良好的黏着性、稳定性、凝胶性 和淀粉糊的透明度，较好的弥补和改善普通淀粉的不足，在食品行业 有着广泛的用途。交联淀粉广泛应用于食品的增稠剂中, 尤其是需要 粘度稳定性很好的浓溶液中。低交联度的淀粉可以在水果馅饼中用作 填充料，加入罐头中可使其耐灭菌处理。酸法变性淀粉则大大提高了 淀粉的凝胶性，用于果冻、夹心饼、软糖的生产。淀粉衍生物醋酸淀 粉酯在食品工业中用作耐酸粘合剂。Hung, P. V. 和Morita, N.(2004)研究还表明: 交联键能加强淀粉颗粒之间的结合作用, 使之 较稳定存在, 从而糊液有较好的流动性。李文钊等将一种T0098 预糊 化淀粉应用在面包中,可延缓老化, 使烘焙制品保持柔软蓬松, 延长 保存期。王玉田等人将玉米改性淀粉应用于灌肠制品中，发现灌肠制 品在弹性、气味、滋味和组织状态及贮藏方面均有很大改善，并具有 较高的成品率和经济效益。