應用化學方法對淀粉進行變性及其在食品工業中應用的研究

汪敏（池州學院，安徽 池州 247000）

應用化學方法對淀粉進行變性及其在食品工業中應用的研究

汪敏（池州學院，安徽 池州 247000）

由于馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉在糊的熱穩定性、耐堿性以及凍融穩定性方面存在不足從而限制其在實際運用中得范圍。本文選取三偏磷酸鈉為交聯劑，通過水分散體系作用下實現對馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉的交聯作用，在試驗過程中和實際應用中，通過對交聯淀粉磷酸酯的制備與結構表征、交聯淀粉磷酸酯糊性質以及淀粉磷酸酯的營養與毒理等角度分析，并在實際運用中力求進行可行性地改良，以期拓寬馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉食品工業應用領域和范圍。

應用化學方法；淀粉；變性；食品工業

應用化學技術在工業生產中發揮的作用越來越顯著，傳統淀粉的特性不足嚴重影響了其在更廣范圍內的使用，從而降低其使用價值，而當前開發研究新型優良的變性淀粉具有中要的現實意義。因此，本文將選取淀粉中在食品工業中應用較廣的馬鈴薯和甘薯淀粉為研究對象，以低交聯處理制備低交聯馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯為理論支撐，探究水分散體系作用下實現對馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉的交聯作用。

1 交聯淀粉磷酸酯的制備與結構表征

淀粉作為食品工業中難得的添加劑，被充分利用為乳化劑、增稠劑和穩定劑。根據淀粉化學性能能與多種水溶性磷酸鹽，如可與正磷酸鈉()、焦磷酸鈉()、三聚磷酸鈉()等發生酯化反應，因為不同的磷酸鹽會引起不同的酯化反應，那么選取正磷酸鹽和三聚磷酸鹽得淀粉磷酸一酯，選取三偏磷酸鹽得淀粉磷酸二酯一交聯淀粉。試驗結果發現，較低交聯程度的淀粉磷酸酯糊具有較好的化學性能。選取低交聯馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯的制備原理、取代度的測定和結構表征。在日常試驗研究中發現，在低交聯條件下，交聯反應時間與樣品中磷含量和取代度成正比關系，即產品的磷含量會隨著反應時間的延長而延長。以鈴薯淀粉研究為例，在低交聯情況下，三偏磷酸鈉在水分散體系中交聯反應會在淀粉表層的某一區域內發生反應；而在高交聯狀態下，反應時間的延長會促使淀粉顆粒表米娜發生部分膨脹現象，從而會潛在使得三偏磷酸鈉與淀粉間的反應會聚集在淀粉顆粒內部。而對甘薯淀粉的研究，發現交聯反應主要集中在甘薯淀粉顆粒的表面和大、小球體間的聯接位置。也就是說在實行交聯反應中要對不同淀粉進行區別對待，因為原淀粉類型本身本在巨大差異，在食品工業運用中也是被用在不同的領域中。

2 交聯淀粉磷酸酯糊性質

試驗圍繞低交聯馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯糊的性質展開。通過對淀粉糊化溫度和粘度的研究，可以進一步確定在食品工業中馬鈴薯淀粉中的磷酸酯的取代度。交聯淀粉磷酸酯糊在熱穩定性方面發揮著良好性能，因此其粘度不容易受電解質、PH、非電解質等因素的影響。通過低交聯淀粉磷酸酯糊粘度與轉子速率關系的研究不難發現，非牛頓型流體的特性被低交聯馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯糊清晰顯現出來。根據試驗以及食品工業發展需要，制備的低交聯馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯可以被廣泛應用到食品加工過程中，充分發揮充分其乳化劑、增稠劑和穩定劑的作用。通過交聯使得原淀粉的性能在很大程度上得到提升，更加有利滿足在食品工業生產中的需求。

根據淀粉化學結構，其分子是由大量的羥基組成，并能夠與多元官能團的物質發生化學反應，從而實現羥基形成醚化或者酯化鍵通過反應交聯起來。而交聯的結果可以增加淀粉分子數量，并對平均分子量有很大提升作用。而關聯的鍵能要比之前淀粉中氫鍵性能強得多，從而提升了淀粉顆粒的結構，從而在很大程度上改變和優化了淀粉原有的糊化、抗酸、抗堿以及對剪切的抵抗力等方面的性能，從而更加適應食品工業對于淀粉性能的需求。

3 淀粉磷酸酯的營養與毒理探究

原淀粉通過酶系統作用，水解成小分子葡萄糖，經過三羧酸循環為人類日?；顒犹峁┍匾哪芰?。通過變性后的淀粉，在不同程度上，分子結構發生變化。于是，研究變性淀粉與原淀粉特性是否一致，是否具有同樣的消化吸收性能成為非常關鍵的一個問題。顯然，變性淀粉的麥芽糖精是通過酸解淀粉、酶解淀粉和由酸或酶水解得到的，在這一過程中只會將原淀粉的大分子轉化為變性淀粉的小分子，在這一轉化的過程中并沒有將新的基團引入到變性淀粉中來，因此沒有改變原有淀粉的消化性，同時變性淀粉同樣沒有毒性。因此利用應用化學技術對淀粉展開變性開發，并將所得的變性淀粉被應用到食品工業中是可行的，具有廣闊的市場前景和科研前景。

4 結語

縱觀食品工業發展的進程，在行業發展的今天對于優良性能淀粉的需求日益高漲。通過分析對比變性淀粉方法，選取三偏磷酸鈉為交聯劑，通過水分散體系作用下實現對馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉的交聯作用，并在實際運用中力求進行可行性地改良，將馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉中的低交聯馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯作用充分發揮出來。在試驗過程中和實際應用中，通過對交聯淀粉磷酸酯的制備與結構表征、交聯淀粉磷酸酯糊性質以及淀粉磷酸酯的營養與毒理等角度分析，對于應用化學方法對淀粉進行變性及其在食品工業中應用提供嶄新的思路和視角，對進一步利用交聯馬鈴薯淀粉磷酸酗和甘薯淀粉磷酸酯在食品工業中作用提供有益的借鑒。通過對原有淀粉利用化學技術進行變性處理，為科研研究注入全新活力，換句話講，通過應用化學技術對淀粉進行變性改良，并運用到食品工業中來，可以發展變性研究具有良好的科研前景和發展前途，將為應用化學的研究開辟全新的視角。

[1]龍曉振.變性淀粉在食品工業中應用的研究[J].中國化工貿易,2014(9).

[2]劉彩芬.變性淀粉在造紙、食品工業中的應用研究現狀[J].黑龍江造紙,2015,43(1).

汪敏（1994-），女，安徽合肥人。