变性淀粉在食品加工中的应用

刘新玲

摘 要:随着新材料、新设备、新产品开发技术的不断发展,各行业对淀粉原料的性质要求越来越严格,原淀粉的许多性质在加工中已不适应新产品开发要求,为改善原淀粉在现代食品加工中所表现出来的种种不适之处,有必要对原淀粉进行变性处理——即改变原淀粉性质,使其更适合加工的要求。

关键词:变性淀粉 食品加工 应用

中图分类号:TS236 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0237-01

1 原淀粉与变性淀粉

自然界中许多农作物都含有淀粉,从这些农作物中提取、制造出来的淀粉统称为原淀粉。原淀粉一般以农作物品种名称加以命名,如玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉等。淀粉用途广泛,但不同品种、不同来源的原淀粉因直链淀粉和支链淀粉组成不同导致性质上存在差异,在应用上要根据不同的加工要求选择具有适用性质的原淀粉品种。尽管如此,随着新材料、新设备、新产品开发技术的不断发展,食品加工行业对淀粉原料的性质要求越来越严格,原淀粉的许多性质在加工中已不适应新产品开发要求,如现代食品加工工艺中的高温杀菌、机械搅拌、泵的输送等要求辅料淀粉耐热、抗剪切性能稳定,而某些食品因高温加热作用、酸的作用或加工过程中的高速搅拌等导致原淀粉糊的黏度及抗剪切稳定性降低,最终影响产品品质;再比如,冷藏冷冻食品要求糊化后的淀粉不易回生凝沉并具有较强的亲水性,但原淀粉在温度降低、食品冷冻又解冻过程中易出现老化,食品的胶体组织常被破坏;还有,有些偏酸性食品要求淀粉在酸性环境下有较强的耐酸稳定性,有些食品需要淀粉具有某特殊功能如成膜性及涂抹性等,这些要求都是原淀粉难以完全满足的。如何改善原淀粉在现代食品加工中所表现出来的种种不适之处？答案是对原淀粉进行变性处理—— 即在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小、淀粉颗粒性质等,从而改变原淀粉性质。经过变性处理的淀粉称为变性淀粉。

2 变性淀粉的种类及其在食品加中的应用

变性淀粉近年来发展很快,在淀粉制造业发达的国家,原淀粉几乎全部被加工成变性淀粉。淀粉变性的方法有多种,常见的有化学方法如酸变性淀粉、交联淀粉、酯化淀粉、羧甲基淀粉等、物理方法如预糊化淀粉以及酶法变性淀粉如糊精等。每一种变性淀粉产品在性质上存有一定差别,适合不同应用的要求,例如:

(1)交联淀粉。

通过交联变性,用具有两个或两个以上官能团的试剂将不同淀粉分子间联结起来。淀粉交联后减小了淀粉颗粒破碎的趋势,增强了颗粒强度,提高对热、酸、剪力影响抵抗性,减少或避免黏度降低,常用作罐头、冷冻食品的增稠剂,也常用于烘焙食品加工中。

(2)羧甲基淀粉。

羧甲基淀粉在日本和美国被批准用于食品加工,它是利用一氯醋酸在氢氧化钠存在的条件下与淀粉分子中的羟基生成醚键,得羧甲基变性淀粉,是一种阴离子淀粉醚,具有亲水性强、易糊化、糊的黏度稳定、透明度高、凝沉性弱、冻融稳定性好等优点,在饮料及乳制品生产中可增加其稠度和细腻性,可防止果汁饮料发生沉淀,可使果酱、沙司产品更为平滑、浓稠和透明等。在食品工业中作为增稠剂、稳定剂、粘合剂,以代替价格高的植物胶。

(3)预糊化淀粉。

淀粉的应用是加热糊化,然后应用其糊。为了省去加热麻烦,在淀粉工厂先用转辊加热淀粉乳薄层,再经干燥、磨细,成预糊化淀粉。由于预糊化淀粉能够在冷水中溶胀、分散,形成具有一定黏度的糊液,起到增稠、改善食品口味等功效,且其凝沉性比原淀粉小,在使用时无须加热,只需用水调成糊即可,很是方便,故广泛用于各种方便食品,如用预糊化淀粉配制的各类营养糊食品、速溶汤料等。

(4)复合变性淀粉。

淀粉变性技术的发展与应用,大大改善了原淀粉性质,使其更适合应用的要求。对于任何应用几乎都能生产出适用的、具备所需优良性质的产品,甚至于有些情况下,若一次变性处理达不到要求,还可进行二次变性处理,得复合变性淀粉,即采用二种化学反应变性,如氧化与交联、氧化与醚化、交联与酯化等复合变性处理。例如,通过交联与氧化的复合变性淀粉,在使用过程中,其冷黏度、热黏度稳定性不下降,即使停工、冷却,再加工、加热,糊黏度仍与原来相同,大大方便了生产作业线上的操作。复合变性淀粉与单一变性淀粉相比,具有更多重的性能,它扩大了变性淀粉的应用范围,使变性淀粉在食品加工中具有更广泛的应用。

3 变性淀粉发展前景与展望

变性淀粉在食品加工中的应用,归纳起来有以下几大优点。

(1)可以使其在高温、高速搅拌和酸性条件下保持较高的黏度稳定性,从而保持其增稠能力。

(2)通過变性处理可以使淀粉在温度下降或冷藏过程中不易老化回生,避免食品凝沉或胶凝,形成水质分离。

(3)能提高淀粉糊的透明度,改善食品外观,提高其光泽度。

(4)能改善乳化性能,稳定水油混合体系;如为防止巧克力糖果涂层的油迁移,可在涂层中加入变性淀粉或糊精。

(5)能提高淀粉形成凝胶的能力。

(6)能提高淀粉的溶解度、改善其在冷水中的膨胀能力。

(7)能改善淀粉的成膜性能等。

不同的变性淀粉可以用在同一种食品中,而同一种变性淀粉也可用于不同食品;同一种食品,不同的生产厂家,有不同的使用习惯;即使是同一种变性淀粉,变性程度不同,其性能也相差很大。这些差异性的变化给“变性淀粉在食品加工中的应用与开发、变性淀粉对食品品质影响”的研究带来了更多的思考,同时也给变性淀粉的生产研发提供了更广阔的发展空间。

我国变性淀粉生产行业经过二三十年的发展壮大,整体水平有了很大的提高,但与国外的先进技术和生产水平相比,目前国内变性淀粉产业仍存在不少问题,主要有:以下几点。

(1)产品品种少:据不完全统计,目前全球变性淀粉品种已达2000多种,而我国只有百余种,主要生产糊精、预糊化淀粉、氧化淀粉、羧甲基淀粉、交联淀粉及酸变性淀粉等,在产品的开发深度与广度上差距十分悬殊。

(2)应用领域窄:目前国内变性淀粉产品的应用领域主要集中在食品、造纸、纺织、农业等行业,缺乏应用研究,极大地限制了变性淀粉消费市场。

(3)质量稳定性差:大多技术是从国外引进,研究基础薄弱,生产规模小,产品质量不稳定,缺乏创新。

(4)生产装置相对落后:国内变性淀粉产业中多数企业的生产装置相对落后,特别是控制手段,多数企业以人工控制为主,因而影响质量的稳定及技术难度大的产品如复合变性淀粉的生产。

从长远来看,随着我国科学技术的不断发展,人们对变性淀粉的认识和研究的不断深入和扩大,变性淀粉在食品加工领域的应用愈来愈受到关注和重视,变性淀粉的发展与应用前景将是十分广阔的。

参考文献

[1] 罗勤贵.变性淀粉在食品中的应用现状[N].中国食品质量报,2008-3-20.

[2] 陈小毛.食用变性淀粉在食品加工应用中的特性[EB/OL].http://www.cncassva.com.