变性淀粉的制备方法及应用研究

◎ 陈大坤

（阳西美味鲜食品有限公司，广西 阳西 529800）

随着我国社会经济的快速发展，变性淀粉在工业环境中的应用也变得越来越普遍。但由于变性淀粉的加工工艺较为复杂，再加上在当前工业发展过程中对淀粉加工工艺的标准要求也越来越高，使得变性淀粉在制备过程中需要关注多方面的要素，才能够取得较好成效。当前我国变性淀粉加工企业的实际情况来看，很多企业在变性淀粉制备与管理的过程中还存在较多问题，不仅无法保证变性淀粉的质量，还带来了严重的经济损失。基于此，本文对变性淀粉的制备方法与应用领域展开全方位的研究。

1 变性淀粉的制备方法分析

1.1 变性淀粉的类型与制备分析

1.1.1 物理变性淀粉的类型与制备分析

物理变性淀粉主要是指使用超高压、机械法、湿热法等物理手段获取变性淀粉的方法。这种方式整体来说较为便捷，同时还具有绿色环保等特点，现结合这些制备方法来探索物理变性淀粉的内在性能。

（1）超高压法。在使用超高压法后，淀粉的内部分子质量分布、内部力学结构等多种参数均会发生较大的变化。通过进一步研究可以得知，这种变化主要与原生淀粉的种类有关，并在淀粉α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键等要素的比例变化方面表现也较为显著[1]。这类变性淀粉可以作为增稠剂、涂膜剂等物质使用，在谷类食品和培烤食品中已经得到了较好的应用。

（2）机械法。机械法通常都体现为机械研磨，可以直接改变淀粉的物理性质。在机械研磨过程中，淀粉的内部晶体结构直接遭到破坏。特别是在对小麦淀粉进行机械研磨时，淀粉的颗粒形态、结构性质、糊化特性等很多参数都会产生较大变化。部分学者通过研究发现，使用超微粉碎法后淀粉的黏度出现了显著下降，溶解度则明显增加[2]。

（3）湿热法。湿热法处理对淀粉的形态、糊化、热性能等参数均会产生显著影响。这主要是因为淀粉在经过湿热法处理后，内部的直链淀粉和支链淀粉分子结构发生重组，从而引起自身性能的变化。有学者指出，采用湿热法处理木薯淀粉时，分子之间的稳定性会显著提高，使得这类淀粉在加热和剪切的过程中可以保持较高的稳定性[3]。

1.1.2 化学变性淀粉的类型与制备分析

化学变性淀粉主要是指使用氧化、酸改性、醚化等化学手段获取变性淀粉的方法。这类方法可以显著改善淀粉的功能性质，使得变性淀粉可以更好地满足工业生产的相关需求。

（1）氧化淀粉。这类变性淀粉主要是在生产制备过程中使用双氧水、过硫酸钠等专项氧化剂对产物进行处理，改变淀粉的内部结构和外部性能。在具体制备的过程中，技术人员还要做好外部温湿度环境、氧化反应时间、氧化剂种类等各类要素的灵活选择，保证氧化淀粉的制备效果。有学者分析了高碘酸钾作为氧化剂的氧化淀粉制备方式，并探究了这类氧化淀粉加入到工业材料中对材料性能的具体影响，拓展了氧化淀粉的工业应用途径[4]。

（2）酸改性淀粉。这类变性淀粉在制备过程中主要是通过酸处理活动优化淀粉内部结构，使得内部的长链断裂转化为短链，同时直链也显著增加，在冷却时可以快速形成凝胶。这种特性也使得酸改性淀粉在果冻、软糖等食品的制作过程中发挥较好的作用。

（3）醚化淀粉。这类变性淀粉主要是在碱性环境中与环氧丙烷进行醚化反应，最终得到具有更强的透明度和水溶性的变性淀粉。经过这类处理的变性淀粉有着更好的亲水性和热稳定性，使得变性淀粉的工业应用领域也得到了较好的拓展。

1.1.3 酶变性淀粉的类型与制备分析

酶变性淀粉的制备效率较高，同时最终成品也具有抗老化等多种优点。在工业实践环境中，经常使用的酶主要有α-淀粉酶、糖化酶等。经过这类处理的变性淀粉在结晶度、黏度等参数方面有所降低，但溶解度显著增加。有学者针对基于α-淀粉酶的酶变性淀粉制备过程进行了分析，发现加入α-淀粉酶后，淀粉内部颗粒状结构直接被破坏，并从非晶体结构变为晶体结构，改善了淀粉的多种性能[5]。

1.1.4 复合变性淀粉的类型与制备分析

复合变性淀粉是指通过多种处理方式的综合运用而形成的变性淀粉，具体分为交联酯化淀粉、交联醚化淀粉等。这类淀粉通过多种方式综合处理以后，各项性能也变得更加突出，较好拓展了变性淀粉的应用场景。有学者将氧化以后的玉米淀粉采取乙醚化处理以后，就可以较好改善淀粉的糊化力学性能，降低其凝胶能力，并提高亲水性和水溶性。

1.2 变性淀粉的安全制备策略

结合我国变性淀粉生产企业的经营现状来看，变性淀粉在生产制备过程中发生了粉尘爆炸、干燥塔爆炸等安全事故，直接带来了严重的经济损失和人员伤亡。在这种情况下，企业应加强变性淀粉制备过程的动态管理，提前甄别各类安全隐患，降低变性淀粉制备的安全风险。对于变性淀粉生产企业来说，可以结合不同种类的变性淀粉制备过程展开全面分析，同时探索工艺流程中的主要危险源，形成基于各类危险源的风险矩阵体系，完成变性淀粉制备过程的动态安全管理工作。这里也结合变性淀粉制备的各个环节，探讨安全制备的有效策略。

①投料环节。在投料过程中应该做好叉车设备轮胎的静电检测工作，同时还要使用防爆电机，并定期检查防爆片。②淀粉干燥环节。淀粉干燥时需时刻观察燃烧器的运作状态，保证燃料的充分燃烧。与此同时，技术人员还要收集压力排放数据，检查送粉螺杆中的粉尘厚度，使其低于5 mm。此时，操作人员一定不能使用压缩空气吹扫设备处理粉尘，避免引发粉尘爆炸。③淀粉收集与包装环节。这个环节应做好防静电工作，同时还要控制传动带、金属探测器、踢包机等各个设备的粉尘厚度不能超过5 mm。另外，技术人员还要做好生产环境的相对湿度控制，充分降低现场环境中的点火能，尽可能降低粉尘点燃爆炸的安全事故。

除此之外，变性淀粉生产企业还要定期进行生产场所巡视工作，明确生产场所中存在的安全隐患。为了更好明确当前存在的安全隐患，变性淀粉生产企业也可以结合生产工艺环节内容，提取安全生产的风险源与风险条件，最终制定相对完善的风险评估指标体系，可以在变性淀粉生产过程中进行风险评估，且便于，企业以后随时考察变性淀粉的生产风险，使得安全生产理念可以贯穿到变性淀粉生产制备的全过程中，充分保证生产活动的安全性。

2 变性淀粉的应用领域分析

变性淀粉在当前我国很多行业中都得到了较为广泛的应用，同时也取得了突出的应用效果。这里也结合我国行业发展现状，立足于变性淀粉的各个应用场景和行业领域展开全方位的探索与分析。

2.1 在食品行业中的应用

淀粉本身就是一种食品辅料，经过物理、化学、酶处理等重新制备而成的变性淀粉，在食品行业中仍有较好的应用。结合当前我国食品行业的实际情况来看，变性淀粉在面制品、烘焙食品、速冻食品和制品等诸多食品制作过程中都得到了较好的应用。特别是在烘焙食品领域中，变性淀粉可以充分发挥自身在吸水膨胀方面的能力，显著提高烘焙食品的含水量，同时还可以解决原生淀粉口感差、稳定性不高等问题。目前，很多烘焙食品已经开始积极使用变性淀粉来改善食品的整体口感，具体有烘焙果酱、裱花果膏、蛋糕制品等。

2.2 在纺织行业中的应用

结合我国工业发展的现状，变性淀粉在纺织行业中也得到了较好的应用，主要体现在纺织生产所用的浆料方面，目前我国纺织轻纱上浆经常会使用到变性淀粉。随着变性淀粉浆料行业标准的制定，纺织行业发展过程中结合自身行业生产需求和特点对变性淀粉的专项研究，在创新研发新型纺织产品时对变性淀粉的专用设计，这都说明了变性淀粉对纺织行业的发展具有十分重要的作用，同时也直接决定了纺织品的生产水平和创新成效。但需要注意的是，变性淀粉在纺织行业中应用也有可能带来安全事故，比如粉尘爆炸等。因此纺织行业在使用变性淀粉的时候一定要做好安全防控工作，避免发生不必要的安全事故。

2.3 在化妆品行业中的应用

在当前化妆品行业中，变性淀粉也得到了较好的应用。特别是在当前我国社会民众生活品质显著提升的背景下，消费者也开始关注化妆品使用的安全性，绿色化妆品受到了更多消费者的青睐。在制作绿色化妆品时，相关工作者对天然原料进行合理改性，改性后的产品既保持其原有的绿色性能，又克服了不足之处，变性淀粉就是其中的一种。经一系列处理后的变性淀粉，其性能得到了较大优化，克服了原生淀粉的不足，同时也使乳液类化妆品的外观特征得到了较好优化，并且在使用时也可以强化肌肤柔软光滑的效果。

2.4 在环保行业中的应用

在环保行业中，变性淀粉也取得了较好的应用成效。目前我国环保行业领域中出现了很多变性淀粉吸附剂，在污水处理中取得了突出的应用效果。在使用变性淀粉制作吸附剂以后，不仅可以有效降低吸附剂的成本，同时也能够显著提高污水吸附过滤处理的绿色性。目前我国关于变性淀粉吸附剂的研究还处于起步状态，在未来较长时间里也具有较为突出的应用前景。

3 结语

综合来看，变性淀粉按照其处理方式不同，可以分为物理、化学、酶处理3大类，不同类别的变性淀粉在制备方法上也有显著不同。在具体制备变性淀粉时，技术人员应结合变性淀粉的种类，设计完善全面的制备方案与工艺流程，做好安全管控工作，保证变性淀粉制备工作可以具有较高的综合效益。