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变性淀粉比天然淀粉好在哪?(上)

2023-02-27 16:44
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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原创 刘少伟教授 刘少伟教授

淀粉在我们的日常生活中随处可见,它是植物细胞中碳水化合物最普遍的储藏形式,在种子、块茎和块根等器官中含量丰富。

淀粉为什么要变性?

淀粉具有资源广泛、价格低、安全性高、环境友好等优点,但在实际应用中,由于其不溶于冷水、易老化、乳化能力差、耐机械性差等缺点,在工业中的应用受到了很大限制。

为了改善淀粉的功能特性,利用物理、化学、生物等方法对原淀粉进行改性处理,从而扩大在食品、医药、纺织等行业的应用范围。

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变性淀粉概况

变性淀粉是通过分子切断、重排、氧化或在分子中引入取代基而制得的性质发生变化、加强或具有新的性质的淀粉衍生物。变性淀粉也称作改性淀粉、修饰淀粉和淀粉衍生物等。

变性淀粉的分类,一般是按变性处理方法来进行的。包括物理变性淀粉,化学变性淀粉和酶法变性3大类。

(1)物理变性淀粉:糊化(α-)淀粉,超高频辐射处理淀粉,烟熏淀粉等。

(2)化学变性淀粉:糊精、酶变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉,高联淀粉、接枝淀粉等。

(3)酶法变性淀粉:直链淀粉、糊精、兰鲁布等。

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物理变性淀粉

物理法是典型的环境友好型绿色制造技术,在生产过程中无废水和副产物,是近年变性淀粉的研究热点。物理法变性淀粉又称为功能性天然淀粉,其配料表标注为“淀粉”,具有与化学变性淀粉相同的加工耐受性、耐剪切、耐酸性、黏度稳定性。

常见的物理法变性淀粉主要有预糊化淀粉、湿热处理淀粉、干热处理淀粉。

预糊化淀粉

预糊化淀粉是将原淀粉与一定量的水混合后,加热使其充分糊化,而后进行干燥、粉碎。由于高温作用下,淀粉分子间的氢键被破坏,水分子进入,使得淀粉分子膨胀至原来的数倍、甚至数百倍,由原来的β-结构转变为α-结构,故预糊化淀粉又被称为α-淀粉。预糊化淀粉的生产工艺主要有滚动干燥法、挤压膨化法。

预糊化淀粉在食品中的应用

(1)冷水可溶、分散性能好。省去了蒸煮糊化过程,起到增稠、稳定的作用,常用于烘焙食品,如使蛋糕、面包更好膨胀、柔软蓬松。

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(2)吸水性和保水性强。可应用在火腿、 腊肠等食品中,能够防止失水,使产品润滑饱满、成型性高、弹性好。

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(3)用于稳定冷冻食品的内部结构,提高产品的抗冻性,可应用在速冻食品中。

湿热处理淀粉

湿热处理的含水量一般在 20%-35%之间,水分平衡后在反应器中进行高温反应。对于湿热处理工艺来说,温度和湿度是两个关键因素,在反应过程中仅涉及水和热,不添加任何化学药品,不会对环境造成任何污染,产品安全性高。

湿热处理淀粉在食品中的应用

湿热处理使淀粉颗粒膨胀度降低和直链淀粉浸出值减少,颗粒具有较高热稳定性和剪切稳定性,广泛应用于面条加工业。如马铃薯淀粉经湿热处理后,具有更好的耐储藏性和抗震稳定性,开始逐渐替代玉米淀粉,应用于方便食品中。

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干热处理淀粉

干热工艺是指先将淀粉进行初步干燥(一般水分在10%左右),然后进一步将其进行高温热处理,使其达到无水或相对无水(含水量低于1%)状态,进而实现淀粉的改性。

干热处理淀粉在食品中的应用

目前干热处理淀粉广泛应用在可食用膜的制备中,拓展了果蔬保鲜中的应用,同时也可用于淀粉基食品,如乳酪、沙司中,提升产品品质。

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有关变性淀粉的更多内容,请期待下篇!

本文专家:韩莉君,华东理工大学2020级硕士研究生

刘少伟,食品安全博士,上海市食品安全研究会专家组成员,上海市食品学会食品安全专业委员会委员,美国宾夕法尼亚州立大学工学博士,美国堪萨斯州立大学博士后

参考文献

[1]徐微,刘玉兵,张丝瑶等.变性淀粉的制备方法及应用研究进展[J].粮食与油脂,2020,33(09):8-11.

[2]张小林,吴琦,罗明辉.淀粉物理变性的研究进展[J].广东化工,2011,38(01):100-101.

[3]王灿,叔谋,代建军等.物理法变性淀粉的研究进展[J].当代化工,2021,50(08):2008-2011.

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原标题:《变性淀粉比天然淀粉好在哪?(上)》

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