木薯变性淀粉技术现状分析_百度文库
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木薯变性淀粉技术现状分析
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多了，很多食品都离不开木薯淀粉。很多食品、饮料和糖果里面都使用木薯淀粉。例如：罐头食品、冷冻食品、干混食品、焙烤食品、小食品、佐料、汤料、香肠、奶制品、肉及鱼制...
淀粉分为原淀粉和变性淀粉两种。
原淀粉可分为：
　　1、谷类淀粉：以玉米、小麦、大米、高粱等粮食原料加工成的淀粉。在食品中可作为增稠剂、凝胶剂、粘合剂；...
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变性淀粉的分析
摘要木薯淀粉由于其一些特殊的性质，在各个领域的应用非常广泛。而木薯变性淀粉的诞生，将木薯淀粉的应用推向了新的空间。本文将对木薯的分类、化学成分及木薯变性淀粉的优点作出简单介绍，并对木薯的制备方法及在食品行业的应用进行综合性阐释，最后对木薯变性淀粉的发展方向简要概括。关键词：木薯变性淀粉；交联；酯化；预糊化
AbstractCassava starch because of its special nature, ina wide range of applications in various fields. The birthof cassava starch, cassava starch applicationto a new space. Thiswill be the classification of cassava,cassava starch chemicalcomposition and the advantages ofmaking a brief introduction, and preparation method and cassava in the food industry toundertake a comprehensive interpretation of the final development ofcassava starch inthe direction of a brief summary.Keywords：Cassava starch；crosslinking；esterification；pre-gelatinized
目录1 木薯概述………………………………………………………………11.1 简介…………………………………………………………………11.2 化学成分……………………………………………………………11.3 用途…………………………………………………………………22 木薯变性淀粉简介……………………………………………………22.1 概念…………………………………………………………………22.2 优点…………………………………………………………………23 木薯变性淀粉的制备…………………………………………………33.1 交联木薯淀粉………………………………………………………33.1.1原理………………………………………………………………33.3.2制备方法…………………………………………………………33.2 醋酸酯木薯淀粉……………………………………………………43.2.1原理………………………………………………………………43.2.2制备方法…………………………………………………………43.3 木薯羧甲基淀粉……………………………………………………43.3.1原理………………………………………………………………43.3.2合成方法…………………………………………………………43.4 预糊化木薯淀粉……………………………………………………43.5 磷酸酯木薯淀粉……………………………………………………53.6 交联酯化预糊化木薯复合变性淀粉………………………………54 木薯变性淀粉的应用…………………………………………………54.1米面制品中应用……………………………………………………54.2肉及鱼类制品中应用………………………………………………64.3冷冻食品中应用……………………………………………………64.4在酸奶中的应用……………………………………………………65 木薯变性淀粉展望……………………………………………………7参考文献…………………………………………………………………8 1木薯概述1.1简介木薯，是灌木状多年生作物。于十九世纪二十年代引入我国，首先在广东省高州一带栽培，随后引入海南岛，现已广泛分布于华南地区，以广西、广东和海南栽培最多，福建、云南、江西、四川和贵州等省的南部地区亦有引种试种。其块根可食，可磨木薯粉、做面包、提供木薯淀粉和浆洗用淀粉乃至酒精饮料。木薯为世界三大薯类(木薯、甘薯、马铃薯)之一。木薯属有100多个种，木薯为唯一用于经济栽培的种，其他均为野生种。木薯可分为甜、苦两个品种类型。1.2化学成分表1 木薯的化学成分成分名称 含量 成分名称 含量 成分名称 含量 可食部 99 水分（克） 69 能量（千卡） 116 能量（千焦） 485 蛋白质（克） 2.1 脂肪（克） 0.3 碳水化合物（克） 27.8 膳食纤维（克） 1.6 胆固醇（毫克） 0 灰份（克） 0.8 维生素A（毫克） 0 胡萝卜素（毫克） 0 视黄醇（毫克） 0 硫胺素（微克） 0.21 核黄素（毫克） 0.09 尼克酸（毫克） 1.2 维生素C（毫克） 35 维生素E(T)（毫克） 0 a-E 0 (β-γ)-E 0 δ-E 0 钙（毫克） 88 磷（毫克） 50 钾（毫克） 764 钠（毫克） 8 镁（毫克） 66 铁（毫克） 2.5 锌（毫克） 0 硒（微克） 0 铜（毫克） 0 锰（毫克） 0 碘（毫克） 0
1.3用途木薯的主要用途是食用、饲用和工业上开发利用。块根淀粉是工业上主要的制淀粉原料之一。世界上木薯全部产量的65%用于人类食物，是热带湿地低收入农户的主要食用作物。作为生产饲料的原料，木薯粗粉、叶片是一种高能量的饲料成分。在发酵工业上，木薯淀粉或干片可制酒精、柠檬酸、谷氨酸、赖氨酸、木薯蛋白质、葡萄糖、果糖等，这些产品在食品、饮料、医药、纺织（染布）、造纸等方面均有重要用途。在中国主要用作饲料和提取淀粉。2、木薯变性淀粉简介2.1概念木薯变性淀粉是以木薯原淀粉为原料，经过一定的化学、物理或酶法等处理，在淀粉分子上引入新的官能团后或改变原淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性（如：糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等），使其更适合于一定应用的要求。2 .2优点1）可以在高温、高剪切力和低 pH 条件下保持较高的粘度、稳定性，从而保持其增稠的能力。很多食品需要在高温下加工或杀菌，原淀粉在高温下容易分解、从而粘度降低，失去增稠能力。另外，偏酸性食品体系也会使淀粉分子酸解而失去增稠和稳定能力。而通过淀粉的变性处理如交联淀粉，可以明显提高淀粉的耐热、耐酸和抗剪切力。2）通过变性处理，可以使淀粉在室温或低温储藏过程中不易凝沉。糊化的淀粉在贮藏过程中会通过氢键相互作用发生分子内或分子间的重排结晶，会导致液体食品的析水分层，出现上下分层，体系浑浊，降低产品的感官品质，导致固体食品质构硬化如面包的老化，米饭的硬化。而淀粉分子上引入亲水性的基团，通过空间位阻、分子排斥力和亲水能力，抑制淀粉的凝沉，提高储藏稳定性。3)提高食品的冻融稳定性。一些速冻食品需要反复的冻融，添加木薯变性淀粉如羟丙基淀粉可以提高持水能力，降低凝沉，提高反复冻融的稳定性。4)通过变性处理提高淀粉糊的透明度，改善食品的外观，提高其光泽度。木薯原淀粉的亲水性差，用它制作食品时，则往往因其不能很好地结合水分子，而使整个食品体系透光率低、食品发白无光泽。淀粉分子上引入亲水性基团，能够形成质构均匀的体系，使食品具有很好的透明度和光泽。5）过变性处理降低淀粉粘度、增加其在食品中的浓度，提高固形物含量和淀粉形成凝胶的能力，如酸变性淀粉和氧化淀粉。6）通过改性处理改善淀粉的成膜性。如通过切支酶切断支链分子中的 α-1，6 糖苷键，增加直链分子的比例，经此过程处理后的淀粉形成的膜具有很好的强度和隔氧性。3、木薯变性淀粉的制备 3.1交联木薯淀粉3.1.1原理交联淀粉的制备是在碱性条件下，以水为分散介质，淀粉与交联剂三偏磷酸钠发生反应而制得的，其反应历程可以概括为淀粉在碱性条件下，分子活性增加，表现出明显的亲核性，具有活性的醇羟基可以与多功能基团的STMP进行酯化反应，生成淀粉分子链间或分子链内的交联反应。3.1.2制备方法准确称取一定质量的木薯淀粉样品配置成 40%（w/w）的淀粉乳，加入三口烧瓶中，在设定好温度的恒温水浴锅中加热反应，在保持不断搅拌的条件下，用 3%的氢氧化钠溶液调节 pH 到适当值，然后加入一定质量分数的三偏磷酸钠，反应到规定的时间。反应过后0.5mol/L 的盐酸标准溶液调节 pH 在 7.0~7.5 之间，过滤水洗（水洗时首先用蒸馏水洗 2~3 次，最后用 95%乙醇洗一次）。水洗后的样品放入 45℃的恒温干燥箱中烘干过夜，最后粉碎、过筛（80 目标准筛）、保存在聚乙烯密封袋备用。
3.2醋酸酯木薯淀粉3.2.1原理醋酸酯木薯淀粉又称乙酰化木薯淀粉，是在碱性条件下木薯原淀粉与醋酸酐、醋酸乙烯、醋酸等酯化剂反应制备。醋酸酯木薯淀粉具有高的粘度、溶解度、膨胀度、透明度、持水能力、低凝沉性等优点。3.2.2制备方法将木薯淀粉与水混合，得到淀粉浆，所述淀粉浆中淀粉的质量百分含量为30一50%;在得到的淀粉浆中加入醋酸酐，20—35℃、pH8.0一10.0反应30一120分钟，其中，醋酸配的加入量为所述淀粉浆中淀粉质量的3一15%;在反应产物中加入氯化钠，25一35℃、pH6.5一12.5反应10一60分钟，其中，氯化钠的加入量为所述淀粉浆中淀粉质量的5一30%;再加入3一氯一2一轻丙基一三甲基氯化铵，35一50℃、pH8.0一10.0反应60一300分钟，其中，3一氯一2一羟丙基— 三甲基氯化铵的加入量为所述淀粉浆中淀粉质量的5一10%;最后将产物进行后处理，得到变性淀粉。3.3木薯羧甲基淀粉(CMS)3.3.1原理木薯羧甲基淀粉(CMS)是一种以木薯淀粉为原料,经醚化反应制成的变性淀粉。它可部分地替代羧甲基纤维素(CMC)应用, CMS的生产成本及销售价格远低CMC,CMS正逐渐取代CMC在市场中的地位,具有广阔的发展前景。3.3.2合成方法第一步：木薯淀粉的碱化:在三颈瓶中依次加入一定量的木薯淀粉、NaOH、乙醇水溶液,搅拌,在一定温度(T1)下充分反应至淀粉变微黄色。第二步：木薯淀粉的醚化:淀粉碱化反应结束后,提高反应温度到醚化温度(T2),采取回流装置,缓慢滴加乙醇与ClCH2COOH混合溶液,以发生淀粉钠活性中心与ClCH2COOH的醚化反应,滴加时间控制在45 min以内,滴加完混合液后维持恒温1 h以上以保证反应完全。第三步：产品的精制:在产物溶液中加入适量冰醋酸中和至pH值为6.5~7.0,过滤,用95%乙醇洗涤,烘干,粉碎后即得白色或淡黄色粉末CMS产品。3.4预糊化木薯淀粉预糊化淀粉是一种物理变性淀粉，它具有方便经济，粘性大，粘弹性高，在冷水中迅速糊化等特点，食品、造纸等行业中都有广泛应用。预糊化淀粉常用的生产方法为滚筒干燥法、喷雾干燥法、挤压膨胀法，制备工艺比较简单，现在人们对于它的研究已经比较成熟。如李志达等以木薯淀粉为原料，喷雾干燥工艺制备预糊化淀粉。3.5磷酸酯木薯淀粉选用木薯原淀粉，加水调成淀粉乳，22.5一23.5Be；加入淀粉质量1一4%的元明粉，防止淀粉糊化，用质量浓度为4一8%稀碱溶液调淀粉乳的PH到10一H，搅拌20一40分钟，充分活化淀粉; )在5一40℃条件下，加入占淀粉质量的0.13一0.16%三氯氧磷，反应20一40分钟; 用10一15%的稀盐酸溶液调PH到10.0一10.2; 保持溶液温度为5一40℃，用稀碱保持反应体系 PH10.0一10.2，向反应体系缓慢加入占淀粉质量2.0一5.0%。的丁二酸配，待丁二酸配加完之后，保持PH不变，继续反应15分钟；用稀盐酸调PH至6.5一6.8，终止反应，得变性淀粉乳; 将变性淀粉乳过200目筛，除去颗粒状杂质，经过除沙器除沙、悬流洗涤器洗涤淀粉、脱水、烘干、粉碎、过100目筛，筛下物包装即得所述木薯变性淀粉。3.6交联酯化预糊化木薯复合变性淀粉以木薯为原料，综合交联、酯化、预糊化方法，产生变性淀粉。4、木薯变性淀粉的应用目前，复合木薯变性淀粉、纺织用组合原料变性淀粉、醋酸酯食用木薯变性淀粉、复配原料(湿法)酯化变性淀粉等产品，已覆盖米面制品、肉制品、冷冻制品、调味品、奶制品等领域。具体应用为:4.1 米面制品中应用在米面制品中主要利用木薯变性淀粉良好的增稠性、成膜性、稳定性、糊化特性。主要使用的变性淀粉有酯化淀粉和羟丙基淀粉。1）添加变性淀粉的油炸方便面具有酥脆的结构和较低的吸油量，产品的品质和储存稳定性较好。2）在即食面中可以改善面条的复水性、咀嚼性和弹性，减少煮制时间。3)在面食点心中添加变性淀粉可以降低吸油量，改善面食的酥脆性，延长制品的储存时间。4)在米粉生产中作为组织成型剂和黏和剂，可以增加制品的透明度和滑爽度，减少黏性，改善口感。4.2肉及鱼类制品中应用在该类产品中主要作为保水剂、黏结剂和组织赋形剂，常用的变性淀粉主要有酯化淀粉和交联淀粉。1)在中国腊肠中添加变性淀粉作为黏结剂和组织赋形剂，可以改善产品的多汁性。2)在点心馅料中作为保水剂，可坚固组织，改善产品冻融稳定性。3)在火腿和热狗中作保水剂和组织赋形剂，可以减少皱折，改善制品的冻融稳定性和保水性。4)在肉丸和鱼丸中做凝胶剂，使制得的产品具有良好的弹性、咬劲和稳定性。5)具有高凝胶性和稳定性的变性淀粉可在鱼浆中用做保水剂和稳定剂，大大减少鱼浆的汁液4.3冷冻食品中应用利用木薯变性淀粉良好的稠度和低温稳定性，提高制品的抗冻融能力。1)添加变性淀粉的甜品具有良好的稠度和冻融稳定性，制品口感爽滑，具有奶油状组织。2)在果酱中添加适当的变性淀粉，可以控制制品的结构和黏度，使制品具有光泽，而且耐热和冷冻加工。3)作为脂肪代用品，将其添加于冰淇淋等冷饮甜品，可部分替代乳固体和昂贵的稳定剂，降低热量，产品具有良好的抗融化性和储存稳定性。4)在开胃酱、汁中添加变性淀粉可以提供黏度和稳定性，使制品具有好的透明度和口味，而且具有极好的耐多次微波处理的性能。5)适当的变性淀粉具有良好的增稠与稳定作用，糊透明度好，冻融稳定性好而且能常温加工，以此淀粉添加到表面装饰料中，可赋予制品良好的性能。4.4在酸奶中的应用无论是凝固型酸奶还是乳酸饮料，都要加入稳定剂、增稠剂等，防止乳清流出、防止脱水分层等现象发生。变性淀粉是质优价廉的增稠稳定剂，在酸奶中添加淀粉要求其能起到耐酸、增稠、不易回生等作用。在酸奶中使用的木薯淀粉类型以醚化—交联、酯化—交联淀粉为主，添加量为0.5%--5%。5、木薯变性淀粉展望木薯变性淀粉是木薯淀粉深加工产品群中重要的组成部分，由于其独特的性质，价格实惠，品种繁多，工艺简单，设备投资少，应用领域广泛。目前已有数百种产品，国外木薯变性淀粉的应用领域已达30多个，国内变性淀粉的应用领域除造纸、纺织、食品、医药、水产饲料、建材、铸造等工业部门外，正在向石油、采矿、煤炭、陶瓷、塑料、日用品、化妆品等领域以及农业、林业部门拓展，市场日益扩大。在我国木薯变性淀粉依然存在一些不足。如，产品质量还不够稳定，应用技术不够成熟，这个行业的竞争力也不足。因此在以后的研究开发过程中，将朝这个方向发展：：①具备多种变性淀粉生产线和多种生产下艺优化组合将成为变性淀粉企业发展中的一大特点。②加强复合淀粉的研究。
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