變性淀粉分類及其在調味料中的應用研究綜述

◎ 熊文慧，趙品貞，夏培浩，向俊憲，吳智成

（1.佛山市海天（高明）調味食品有限公司，廣東 佛山 528000；2.海天蠔油（天津）集團有限公司，天津 300000）

天然淀粉由于淀粉顆粒的結構及直/支鏈比例的不同具有不同的可利用性，但其普遍存在易老化回生、耐加工性差等問題，無法在現代食品工業中廣泛應用。所以，必須對原淀粉進行變性處理，以改善其熱黏穩定性、凍融穩定性、凝膠特性、抗老化性、透明度和耐加工性等。變性淀粉是指對原淀粉通過不同工藝手段處理后，使其增加了某些功能和新的特性，可滿足各種工業應用的要求[1]。調味料是一種能夠為菜肴增添顏色、香味、口感，提高人食欲，滿足消費者感官需求的輔助性食品。在一些調味料生產過程中加入變性淀粉可以起到增稠穩定的作用，能賦予調味料更高的黏度和特有的質構。變性淀粉為高分子量多聚糖，其化學結構中的親水性基團也能有效緩解調味料貨架期過程中體態變稀、上層析出水分的問題，同時由于變性淀粉來源十分廣泛，對比其他增稠劑有明顯的性價比優勢，從而在調味料中得到了廣泛應用[2]。本文介紹了變性淀粉的分類及其特點，并對變性淀粉在調味料加工中的應用進行了綜述，以期對調味料加工中變性淀粉的篩選和應用提供指導作用。

1 變性淀粉的分類及特點

變性淀粉的品種和規格多達2 000 種，其分類一般根據處理方式進行，主要包括物理變性淀粉、化學變性淀粉、生物改性淀粉和復合變性淀粉等。其中復合變性淀粉在調味品中的應用最廣泛，主要是將酯化、醚化、氧化、交聯等變性方式進行組合，使其具有許多優良特性，以滿足調味料的加工需求。表1 主要列出了常用于調味料的變性淀粉食品添加劑國際編碼及其技術用途[1]。

表1 調味品常用變性淀粉食品添加劑國際編碼及性能表

1.1 物理變性淀粉

物理變性淀粉在加工過程中未添加任何化學試劑，僅通過物理變性手段來獲得化學變性淀粉的功能，同時其標簽可標識為“淀粉”，可使產品實現“清潔標簽”的效果，深受消費者的青睞。最常見的物理變性淀粉包括預糊化淀粉、濕熱處理淀粉、干熱處理淀粉等[3]。其中，預糊化淀粉在冷加工的調味料中應用較為常見。預糊化淀粉是在淀粉糊化之后，再經過烘干重新制成粉狀，加工過程中淀粉從β-結構轉變為α-結構。預糊化淀粉的主要原料是原淀粉、谷物原粉，以及一些變性淀粉等[4]。預糊化淀粉使用方便，只要加入冷水就可以調成糊。此外，因其具備增稠、保水、黏度穩定的特性，可以改善食品口感，省去加熱蒸煮步驟等優點，被廣泛應用于各種調味料的冷加工中[5]。

1.2 化學變性淀粉

化學變性淀粉是指通過不同的化學物質對其進行改性而獲得的一類淀粉。常見的食用化學變性淀粉包括乙酰化淀粉、羥丙基淀粉、交聯淀粉等。乙酰化淀粉是指將原淀粉與乙酸酐酯在堿性條件下進行反應，從而使淀粉具備糊化溫度低、穩定性好、透明度好、膨脹度大等優勢，可以用作增稠劑、穩定劑，被大量用于冷藏或冷凍食品、果汁、醬油等食品中。羥丙基淀粉是使原淀粉和化學試劑環氧丙烷在堿性條件下發生醚化反應，使其分子結構中含有羥丙基，從而破壞了分子結構中的氫鍵作用，提高了其持水能力。引入羥丙基的變性淀粉具有黏度穩定、凍融穩定性好、透明度好等優點，在肉汁、香腸、醬油等食品中被廣泛應用。交聯淀粉是利用多官能團試劑（三氯氧磷、三偏磷酸鈉等）使淀粉分子之間形成醚鍵或酯鍵，增強了淀粉分子間的作用力。交聯處理后淀粉具有優良的耐加工性和耐酸性，可應用于蠔油、肉汁、糕點、罐頭等食品[6]。

1.3 生物改性淀粉

生物改性淀粉主要是指采用酶法工藝進行變性淀粉的生產，因其反應條件溫和，產品符合環境友好的特征，在食品行業中得到了廣泛應用。α-淀粉酶、異淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、細菌源β-淀粉酶等都是常應用于淀粉生物改性的酶。其中α-淀粉酶最為常見，它是一種“內切”酶，可以使淀粉分子中的α-1,4糖苷鍵斷裂，快速降低淀粉的黏稠度，并降低對碘的顯色性[7]。其中，生物改性淀粉中的麥芽糊精具有甜度低、黏度高、溶解性好、吸濕性小、增稠性強等優點，常被作為重要配料用于雞精等顆粒狀調味料中。

1.4 復合變性淀粉

復合變性淀粉是利用兩種或兩種以上的變性加工方式對淀粉進行改性處理而獲得的一種淀粉衍生物，它彌補了傳統單一變性方式生產的淀粉在性能和適用范圍方面的缺陷，經過復合變性后的淀粉可以同時具備多種單一變性淀粉的優勢。當前，復合變性淀粉主要是由氧化反應、交聯反應、醚化反應、酯化反應等變性方法結合而成的[8]。復合變性淀粉因其同時具備多種變性方式的優點而被廣泛應用于調味料加工，其中應用最普遍的是羥丙基淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯、辛烯基琥珀酸淀粉鈉等。

2 變性淀粉在蠔油中的應用

蠔油是一種由牡蠣或貽貝等海產原料經過酶解濃縮后，再添加一定比例的白砂糖、鮮味劑（味精和核苷酸等）、食鹽、增稠劑（淀粉或變性淀粉）等制成的一種復合調味品。因其富含多種氨基酸、鮮味突出的優點已成為調味料中除醬油外需求量最大的調味料之一。但是目前消費市場上的蠔油質量參差不齊，儲存與運輸過程中出現化水和分層，影響產品體態。在蠔油產品中用變性淀粉作增稠劑和穩定劑，可使蠔油的黏度增加，能維持穩定的體態。

王聰[9]通過酯化、醚化、交聯等方法對不同原料的淀粉進行化學改性獲得乙酰化雙淀粉磷酸酯，研究了不同原料淀粉制備的乙酰化雙淀粉磷酸酯對蠔油穩定性的影響。結果顯示，將改性淀粉按蠟質玉米淀粉和玉米原淀粉4 ∶1 的比例混合，形成淀粉漿液，加入15%的醋酸乙烯酯酯化1 h，加入8%的環氧丙烷醚化1.5 h，加入9%的三偏磷酸鈉交聯2 h，制備得到乙酰化雙淀粉磷酸酯。將乙酰化雙淀粉磷酸酯應用于蠔油后，經50 ℃烘箱加速破壞試驗，發現其能保持蠔油15 d 內上層不析出水分，顯著改善了蠔油貨架期的穩定性。

溫靜文[10]研究了不同變性淀粉對蠔油品質的影響。通過比較玉米酯化交聯淀粉、木薯酯化交聯淀粉、馬鈴薯酯化交聯淀粉制備蠔油的感官評價、貨架期以及凍融穩定性，確定適合蠔油生產的原料。結果發現，馬鈴薯酯化交聯淀粉制備的蠔油在感官上掛壁性均勻、稠度適中、較流暢，體態均勻，貨架期能達到24 個月，蠔油產品的凍融穩定性也明顯優于玉米及木薯原料淀粉。

黃德滿[11]發明了一種制備零添加蠔油的加工方法。專利中以不同來源的食用淀粉（玉米來源、木薯來源或馬鈴薯來源）為原料，制備成淀粉漿，食用淀粉經過高溫濕熱處理4～10 h，粉碎過篩制備得到物理變性淀粉。將制備得到的物理變性淀粉與食鹽、白砂糖、蠔汁、醬油混合制備成零添加蠔油，該零添加蠔油在耐熱、耐酸、耐剪切以及耐凍融等方面都有著非常明顯的優勢，并且蠔油產品的質量與對照化學變性淀粉相似，這說明物理變性淀粉為蠔油提供了良好的體態穩定性。

3 變性淀粉在番茄醬中的應用

番茄醬是體系不均一的調味料，在長期保存過程中會存在固相和液相分離的趨勢，這種固液相分離的趨勢最終會導致番茄醬的感官及流動特性變差，黏度下降，醬體在貨架期內析出水分層。為了使番茄醬維持感官質量、黏度穩定，可通過添加增稠劑來改善醬料析水問題，并延長產品貨架期。變性淀粉作為食品中廣泛應用的增稠劑，具有較好的持水性，既能增加醬類產品的含水量，又不會使醬體中的水分析出，還能防止固液分層的發生。

宋驍[12]對玉米原淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯含量如何影響番茄醬持水性能及醬體穩定性進行了系統研究，發現以羥丙基二淀粉磷酸酯為增稠劑制備的番茄醬可形成一層水薄膜，使醬體表面光滑，減少了粗糙度，改善了醬體的均勻性，還可使醬體中的水分呈均勻性分布，從而避免了醬體中出現水分流失的現象，也延長了產品的貨架期。

吳磊[13]利用不同增稠劑制備番茄醬制品，主要包括甘薯原淀粉、交聯淀粉、乙酸酯化淀粉、交聯酯化復合變性淀粉、交聯淀粉與乙酸酯化淀粉復配等。通過比較番茄醬制品的品質發現，用原淀粉制備的番茄醬，其感官指標較低；不管是加入復合變性淀粉，還是將交聯、酯化淀粉進行復配，對番茄醬制品的質量都有很大的提高，得到的番茄醬樣品顏色鮮艷、光澤好、黏稠性好、掛壁性好，口感光滑、細膩。

黃小青[14]研究了變性淀粉用量對番茄調味醬感官品質的影響。研究結果顯示，當變性淀粉添加量為3%時，番茄調味醬的體態最好，感官評分最高；但當繼續增加變性淀粉含量時，產品體態更稠，流動性明顯降低，感官評分降低。房麗娜[15]對比了木薯原淀粉和磷酸酯淀粉對番茄醬品質的影響。研究結果表明，相對于原淀粉，磷酸酯淀粉糊化能力提高，不易聚集，增強了番茄醬的持水能力，使得番茄醬的穩定性更好，表面更光滑，口感更好。

4 變性淀粉在沙拉醬中的應用

沙拉醬是西式調味沙司中的一類有特色的調味料，主要是由植物油、雞蛋、食鹽、白砂糖、乳化劑、增稠劑等通過均質乳化而制成的一種O/W 型乳狀液[16]。隨著輕食的普及，沙拉醬高油脂、高脂肪、高能量的問題使得低脂沙拉醬成為消費者的最佳選擇[17]。變性淀粉因在原淀粉的基礎上引入了羥丙基、羧甲基和醋酸根等基團，具備親水性和親油性，可以起到乳化作用，同時也可增加醬體的黏稠度，因此常用作脂肪替代物來減少沙拉醬中的脂肪含量[18]。王嫣[19]研究了變性淀粉添加量及與其他配料（黃原膠、蛋黃、油脂）復配使用時對沙拉醬體系黏度穩定性和乳化穩定性的影響。試驗結果顯示，沙拉醬的黏稠度與醬料中淀粉的含量呈線性關系；對于油脂含量為20%的無蛋沙拉醬，當變性淀粉添加量在5.0%～5.5%時，沙拉醬的黏度、穩定性和感官指標都較好。胡榮柳[20]研究了變性淀粉與其他添加劑對烘焙型沙拉醬品質的影響。根據試驗結果可知，羥丙基交聯淀粉HS-HP-310 型變性淀粉制備的沙拉醬產品體態細膩光滑，光澤度好，有良好的乳化性和耐加工性，產品在貨架期存放期間不容易出現分層，質構穩定性好。陳穎嫻[21]等采用單因素實驗方法，探討了黃原膠、預糊化羥丙基二淀粉磷酸酯、辛烯基琥珀酸淀粉鈉等增稠穩定劑對烘焙式沙拉醬料綜合性能的重要影響。研究發現，3 種不同的增稠穩定劑對沙拉醬的黏度、低溫穩定性及烘烤效果都有很大的改善效果，特別是黃原膠和預糊化羥丙基二淀粉磷酸酯的效果最好，辛烯基琥珀酸鈉能顯著改善沙拉醬的低溫穩定性，而預糊化羥丙基二淀粉磷酸酯則能顯著改善沙拉醬的烘烤效果。

5 變性淀粉在其他調味醬中的應用

調味醬是以醬的形式出現在消費者面前，需要具有一定的黏稠度。在調味醬的生產過程中，一般都使用變性淀粉來增加醬的稠度，為消費者提供更加豐富的口感和良好的外觀體態。王嫣[2]研究了變性淀粉的原料、變性方式和變性程度對咸味醬料體系增稠穩定性的影響。實驗結果表明，蠟質玉米淀粉原料的變性淀粉耐鹽性和耐剪切穩定性均好于木薯淀粉原料。邵崇璇[22]在制備卡仕達醬時，通過選擇不同變性方式的淀粉，系統地比較了羥丙基二淀粉磷酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯、乙酰化雙淀粉己二酸酯等增稠劑對其質構特性、耐烘烤度特性、流變特性及感官品質的影響。實驗結果顯示，卡仕達醬中加入羥丙基二淀粉磷酸酯后，其硬度和黏度均高于加入乙酰化二淀粉磷酸酯及乙酰化雙淀粉己二酸酯的卡仕達醬，感官品質及耐焙烤性能也更優。趙娜[23]使用耐酸穩定性強、抗剪切能力強的交聯乙酰化木薯淀粉，制得了透明性好、持水性好、貨架期儲藏性能好的低糖果醬。

6 結語

變性淀粉由于其增稠穩定性已廣泛應用于調味品加工，但其應用效果受變性淀粉原料、變性方式及變性程度影響，因此在實際生產過程中要在國家食品添加劑標準允許的情況下結合調味料的種類和加工特性進行選擇。目前對于變性淀粉的研究大部分停留在理論層面，期望今后針對變性淀粉的研究能與實際加工相結合，為企業根據變性淀粉性能和食品的加工特性需求快速選擇合適的變性淀粉提供參考。