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淀粉作为一种重要的食品资源，其在食品制作中是重要的材料。但普通淀粉存在很多缺点，有结构不稳定、溶解性差等缺点，已经不能满足当前食品加工的需求，这就需要通过一些技术手段来改变普通淀粉 的理化性质。

一

变性淀粉

变性淀粉是指在 普通淀粉的基础上，采用物理法、化学法或酶法改变 普通淀粉的原有特性。目前已成功开发出1000多种变性淀粉，世界平均年产量约为3000万t。不同种类的变性淀粉，其性质差异巨大。如醋酸酯淀粉糊化温度低、冻融稳定性高、糊透明度高，羧甲基淀粉具有极高的透明度和黏度等。根据其性质不同，变性淀粉被广泛应用在食品、制药、造纸等行业。

不同原淀粉及变性淀粉的持水性

徐华等人研究表明，马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉经加工成变性淀粉后，其保水性显著提高。其中马铃薯羟丙基淀粉的持水性最高，马铃薯羟丙基淀粉在低温下膨胀度高，持水性高；

在玉米醋酸酯淀粉、木薯醋酸酯淀粉、马铃薯醋酸酯淀粉，马铃薯醋酸酯淀粉持水性高，玉米和木薯醋酸酯淀粉持水性基本一致；

在木薯变性淀粉中，木薯羟丙基和木薯交联羟丙基淀粉的持水性基本一致，而木薯醋酸酯经过交联酯化后，提高了淀粉的持水性。有效减少了产品经冷藏后失水，变干开裂 现象。

二

常见变性淀粉的性质

1、酸变性淀粉

用酸来处理淀粉改变其性质的产品称为酸变性淀粉。在糊化温度以上的酸水解淀粉产品和更高温度酸热解淀粉产品都不属于酸变性淀粉。

在酸催化水解过程中，盲链淀粉和支链淀粉分子变小，聚合度降低，产品流度增高。酸变性淀粉易被水分散，流度越高越易分散。酸变性淀粉具有较低的热糊粘度和较高的冷糊粘度。常用热粘度和冷粘度的比表示其胶凝性质，比值大，胶凝性强，冷却易于形成强度高的凝胶。改变酸变性条件能得到流度相同而胶凝性不同的产品。

不同品种淀粉经酸处理所得的变性淀粉产品的性质存在差别。玉米、小麦、高粱等谷类酸变性淀粉，热糊相当透明，凝沉性较强，冷却后透明度降低，生成不透明、强度高的凝胶。

粘玉米淀粉是由支链淀粉组成，不含直链淀粉，经酸变性后，凝沉性很弱，热糊透明度和流动性都高，冷却不形成凝胶。80一90mL 流度酸变性淀粉由于产生较多链状分子水解物，凝沉性增强，稳定性有所降低。酸变性木薯淀粉糊，在0一40mL 流度范围内稳定性和透明度与粘玉米粉相同；约50mL 流度以上的产品的热糊透明度都高，但冷却后透明度降低。酸变性马铃薯淀粉热糊的流动性和透度都高，且胶凝性强，冷却后很快形成不透明的凝胶。

2、氧化淀粉

氧化淀粉的颗粒与原淀粉相似，仍保持原有的偏光性和X射线衍射图像，表明氧化反应发生在颗粒的无定形区，仍保持与碘的显色反应。

由于次氯酸盐的漂白作用，所以氧化淀粉比原淀粉色泽要白些。氧化淀粉一般对热敏感、高温下变成黄色或褐色。

与原淀粉相比，氧化淀粉糊化容易，糊化温度低，最高热糊粘度降低，热糊粘度稳定性提高，凝沉性减弱，溶解性增加，糊液的透明度增加，渗透性及成膜性提高。与酸变性淀粉相比，薄膜更均匀，收缩及断裂的可能性更少，薄膜也更易溶于水。

氧化淀粉颗粒具有羧基，带有负电荷，能吸收带正电荷的颗粒，如亚甲基蓝。吸收能力的高低与氧化程度成正比，原淀粉不能吸收亚甲基蓝。利用这一性质能确定样品是否为次氯酸钠所氧化。另外，从染色的均匀性可以看出反应的均匀程度。需要说明的是其他带有负电荷的变性淀粉也同样能吸收亚甲基蓝，必要时需要同时进行其他检验。

氧化淀粉的粘合力随氧化程度的增加而上升。木薯氧化淀粉的粘合力高于玉米淀粉，特别是较低氧化程度的产品。

氧化淀粉广泛应用于造纸、纺织、食品、医药等工业。

3、预糊化淀粉

预糊化淀粉由于生产方法不同，其颗粒的形状及视密度不同。喷雾干燥法生产产品为空心球状，视密度小；微波法生产的产品为不规则球形，视密度大；挤压法生产的产品为薄片状，视密度介于上述两者之间。

预糊化淀粉由于生产方法不同，产品的性能也不同。报道挤压法生产的 预糊化淀粉，由于挤压机的强剪切力，使淀粉大分子降解较严重，因而在糊的粘度、吸水指数、溶解指数和粘弹性等方面均低于滚筒法。

无论哪种方法生产的预糊化淀粉，它们的共同特点是能够在冷水中溶胀、溶解，形成具有一定粘度的糊液，且其凝沉性比原淀粉小，使用方便，因而被广泛应用于食品、医药、铸造和石油钻井等领域。

同一生产方法、不同原料生产的 预糊化 淀粉性能亦不相同。如预糊化马铃薯淀粉的粘弹性比其他预糊化淀粉好，比较适合于用作鲤鱼饲料的粘结剂。它也可用作观赏鱼浮性饲料的粘结剂，使饲料颗粒光滑度增大，同时鱼也喜欢食用。

4、交联淀粉

交联淀粉的颗粒形状仍与原淀粉相同，末发生变化，但受热膨胀糊化和糊的性质发生很大变化。交联淀粉的糊粘度对热、酸和剪切力的影响具有高稳定性，交联淀粉具有较高冷冻稳定性和冻融稳定性。交联使淀粉的膜强度提高，膨胀度、热水溶解度降低，随交联程度的提高，这种影响越大。

淀粉颗粒中淀粉分子间由氢键结合成颗粒结构，在热水中受热时氢键强度减弱，颗粒吸水膨胀，粘度上升，达到最高值，继续受热氢键破裂，颗粒破裂，粘度下降。交联化学键的强度远高于氢键，增强颗粒结构的强度，抑制颗粒膨胀、破裂和粘度下降。当交联度达到一定程度，能几乎完全抑制颗粒在沸水中的膨胀。

与原玉米淀粉比较，交联淀粉的糊化和粘度均存在很大的差别。较低程度交联，糊化温度和最高粘度稍高，继续受热则粘度继续增高，冷却后粘度更增高。较高程度交联，糊化温度稍高，继续受热，不出现最高热粘度峰，冷却过程中，粘度继续增高。

原淀粉糊经低温冷冻，由于凝沉作用，淀粉分子间又经氢键结合成不溶的结晶结构，胶体被破坏，严重的还会有游离水析出，影响食品不能保持原有的组织结构。经交联的淀粉具有较高的冷冻稳定性和冻融稳定性，在低温下较长时间冷冻或冷冻、融化重复多次，食品仍能保持原来的组织结构不发生变化。

交联淀粉的糊液由于能耐酸、碱和剪切力，冻融稳定性好，可广泛用作食品增稠剂(如罐头制品的凝胶剂、冷冻食品、罐装汤汁等)。还可在造纸工业用作打浆施胶剂，瓦楞纸和纸箱纸的胶粘剂。与其他变性方法结合，生产的复合变性淀粉可用于纺织上浆剂，另外还可用作石油钻井泥浆、印刷油墨、煤饼、木炭、铸造砂心、陶瓷的粘合剂等。

5、酯化淀粉

(一)淀粉磷酸单 酯

淀粉磷酸单酯是淀粉阳离子衍生物，仍为颗粒状。糊粘度、透明度和稳定性均有明显提高，凝沉性减弱，冷却或长期贮存也不凝结成胶冻，冻融稳定性好，即使是很低的酯化程度，糊的性质也改变很大。

天然玉米淀粉糊为透明度不高的“短”糊，凝沉性强，冷却成为不透明的凝胶。经磷酸酯化，取代度0.01，韧性质改变很大，变为与马铃薯淀粉糊相似的“长”糊，稳定性高，透明度高，粘胶性强。

淀粉磷酸单酯能被具有正电荷的染料着色(如甲基蓝)，颜色深浅能表示阳离子化程度，用显微镜观察样品颜色分布的均匀程度能了解酯化反应发生的均匀程度。

制取淀粉磷酸酯时的反应条件会显著影响产品的性质，反应温度、时间、pH 值、天然淀粉和磷酸盐的品种及其添加量的不同，将会生成具有不同特性的产品。因此我们可以根据需要改变反应条件来制取具有各种特性和用途的系列产 品。

(二)淀粉乙酸酯

低取代度淀粉乙酸酯的颗粒形状在显微镜下观察与原淀粉无差别。淀粉乙酸酯是在淀粉中引入少量的酯基团，因而阻止或减少了直链淀粉分子间氢键缔合，使淀粉乙酸酯的许多性质优于天然淀粉。如物化温度降低、物化容易。糊稳定性增加，凝沉性减弱，透明度好，成膜性好，膜柔软光亮，又较易溶于水，适用于纺织和造纸工业。

高取代度的淀粉乙酸 酯的性质取决于原料、取代度及制备方法。随乙酰基含量的增加，产品的相对密度、比旋光度和熔点下降。

高取代度淀粉乙酸酯的溶解性取决于取代度和聚合度。乙酰基含量在15％以下溶于5—100℃的热水，而不溶于有机溶剂。乙酰基含量40％或以上的不溶于水、乙醚、脂肪醇、脂簇烃，而溶于芳族烃、卤代脂肪族烃(四氧化碳例外)、酮、乙醇醚和硝基烷。

6、醚化淀扮

（一）羟丙基淀粉

低取代度的羟丙基淀粉颗粒形状与原淀粉相同，但糊的性质随取代度而改变。一般来说，随取代度的增高，糊化温度降低，糊液粘度稳定，透明度好，胶粘力强，凝沉性弱，冻融稳定性高，贮存稳定性高。羟丙基淀粉薄膜比原淀粉清晰，较易弯曲，柔软、光滑、均匀、没有微孔，改善了抗油性。在较高温度下不变粘，水溶性好。

高取代度的羟丙基淀粉，具有热塑性和水溶性，溶于冷水，其糊液耐剪切、耐pH 值和耐酶的侵蚀，生物降解能力下降。

(二)羧甲基淀粉(CMS)

取代度0.15左右的羧甲基淀粉能在冷水中溶胀。随着取代度增加，在水中溶解度也随之增加；较高取代度时，在冷水中可溶。取代度大于0.3时，则可溶于碱水溶液；取代度在0.5～0.8时，在酸性溶液中也不沉淀。

羧甲基淀粉(CMS)具有较高的黏度，在反应中若不发生降解，则黏度随取代度的提高而增加(交联能提高CMS的黏度)。CMS的峰值黏度升高、热糊稳定性降低。CMS糊液耐盐、耐剪切能力较低。CMS在中性至碱性溶液中稳定，在强酸性溶液中，CMS中的钠被氢取代，溶解度降低，甚至析出沉淀。

CMS具有羧基所固有的螯合、离子交换、多聚阴离子的絮凝作用及酸功能等性质；也具有大分子溶液的性能，如增稠、糊化、水分吸收、黏附性及成膜性(包括抗脂性及抗水性)。不溶于乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂，易与金属离子、钙离子等生成 沉淀。

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