变性淀粉分类及其在调味料中的应用研究综述

◎ 熊文慧，赵品贞，夏培浩，向俊宪，吴智成

（1.佛山市海天（高明）调味食品有限公司，广东 佛山 528000；2.海天蚝油（天津）集团有限公司，天津 300000）

天然淀粉由于淀粉颗粒的结构及直/支链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、耐加工性差等问题，无法在现代食品工业中广泛应用。所以，必须对原淀粉进行变性处理，以改善其热黏稳定性、冻融稳定性、凝胶特性、抗老化性、透明度和耐加工性等。变性淀粉是指对原淀粉通过不同工艺手段处理后，使其增加了某些功能和新的特性，可满足各种工业应用的要求[1]。调味料是一种能够为菜肴增添颜色、香味、口感，提高人食欲，满足消费者感官需求的辅助性食品。在一些调味料生产过程中加入变性淀粉可以起到增稠稳定的作用，能赋予调味料更高的黏度和特有的质构。变性淀粉为高分子量多聚糖，其化学结构中的亲水性基团也能有效缓解调味料货架期过程中体态变稀、上层析出水分的问题，同时由于变性淀粉来源十分广泛，对比其他增稠剂有明显的性价比优势，从而在调味料中得到了广泛应用[2]。本文介绍了变性淀粉的分类及其特点，并对变性淀粉在调味料加工中的应用进行了综述，以期对调味料加工中变性淀粉的筛选和应用提供指导作用。

1 变性淀粉的分类及特点

变性淀粉的品种和规格多达2 000 种，其分类一般根据处理方式进行，主要包括物理变性淀粉、化学变性淀粉、生物改性淀粉和复合变性淀粉等。其中复合变性淀粉在调味品中的应用最广泛，主要是将酯化、醚化、氧化、交联等变性方式进行组合，使其具有许多优良特性，以满足调味料的加工需求。表1 主要列出了常用于调味料的变性淀粉食品添加剂国际编码及其技术用途[1]。

表1 调味品常用变性淀粉食品添加剂国际编码及性能表

1.1 物理变性淀粉

物理变性淀粉在加工过程中未添加任何化学试剂，仅通过物理变性手段来获得化学变性淀粉的功能，同时其标签可标识为“淀粉”，可使产品实现“清洁标签”的效果，深受消费者的青睐。最常见的物理变性淀粉包括预糊化淀粉、湿热处理淀粉、干热处理淀粉等[3]。其中，预糊化淀粉在冷加工的调味料中应用较为常见。预糊化淀粉是在淀粉糊化之后，再经过烘干重新制成粉状，加工过程中淀粉从β-结构转变为α-结构。预糊化淀粉的主要原料是原淀粉、谷物原粉，以及一些变性淀粉等[4]。预糊化淀粉使用方便，只要加入冷水就可以调成糊。此外，因其具备增稠、保水、黏度稳定的特性，可以改善食品口感，省去加热蒸煮步骤等优点，被广泛应用于各种调味料的冷加工中[5]。

1.2 化学变性淀粉

化学变性淀粉是指通过不同的化学物质对其进行改性而获得的一类淀粉。常见的食用化学变性淀粉包括乙酰化淀粉、羟丙基淀粉、交联淀粉等。乙酰化淀粉是指将原淀粉与乙酸酐酯在碱性条件下进行反应，从而使淀粉具备糊化温度低、稳定性好、透明度好、膨胀度大等优势，可以用作增稠剂、稳定剂，被大量用于冷藏或冷冻食品、果汁、酱油等食品中。羟丙基淀粉是使原淀粉和化学试剂环氧丙烷在碱性条件下发生醚化反应，使其分子结构中含有羟丙基，从而破坏了分子结构中的氢键作用，提高了其持水能力。引入羟丙基的变性淀粉具有黏度稳定、冻融稳定性好、透明度好等优点，在肉汁、香肠、酱油等食品中被广泛应用。交联淀粉是利用多官能团试剂（三氯氧磷、三偏磷酸钠等）使淀粉分子之间形成醚键或酯键，增强了淀粉分子间的作用力。交联处理后淀粉具有优良的耐加工性和耐酸性，可应用于蚝油、肉汁、糕点、罐头等食品[6]。

1.3 生物改性淀粉

生物改性淀粉主要是指采用酶法工艺进行变性淀粉的生产，因其反应条件温和，产品符合环境友好的特征，在食品行业中得到了广泛应用。α-淀粉酶、异淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、细菌源β-淀粉酶等都是常应用于淀粉生物改性的酶。其中α-淀粉酶最为常见，它是一种“内切”酶，可以使淀粉分子中的α-1,4糖苷键断裂，快速降低淀粉的黏稠度，并降低对碘的显色性[7]。其中，生物改性淀粉中的麦芽糊精具有甜度低、黏度高、溶解性好、吸湿性小、增稠性强等优点，常被作为重要配料用于鸡精等颗粒状调味料中。

1.4 复合变性淀粉

复合变性淀粉是利用两种或两种以上的变性加工方式对淀粉进行改性处理而获得的一种淀粉衍生物，它弥补了传统单一变性方式生产的淀粉在性能和适用范围方面的缺陷，经过复合变性后的淀粉可以同时具备多种单一变性淀粉的优势。当前，复合变性淀粉主要是由氧化反应、交联反应、醚化反应、酯化反应等变性方法结合而成的[8]。复合变性淀粉因其同时具备多种变性方式的优点而被广泛应用于调味料加工，其中应用最普遍的是羟丙基淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠等。

2 变性淀粉在蚝油中的应用

蚝油是一种由牡蛎或贻贝等海产原料经过酶解浓缩后，再添加一定比例的白砂糖、鲜味剂（味精和核苷酸等）、食盐、增稠剂（淀粉或变性淀粉）等制成的一种复合调味品。因其富含多种氨基酸、鲜味突出的优点已成为调味料中除酱油外需求量最大的调味料之一。但是目前消费市场上的蚝油质量参差不齐，储存与运输过程中出现化水和分层，影响产品体态。在蚝油产品中用变性淀粉作增稠剂和稳定剂，可使蚝油的黏度增加，能维持稳定的体态。

王聪[9]通过酯化、醚化、交联等方法对不同原料的淀粉进行化学改性获得乙酰化双淀粉磷酸酯，研究了不同原料淀粉制备的乙酰化双淀粉磷酸酯对蚝油稳定性的影响。结果显示，将改性淀粉按蜡质玉米淀粉和玉米原淀粉4 ∶1 的比例混合，形成淀粉浆液，加入15%的醋酸乙烯酯酯化1 h，加入8%的环氧丙烷醚化1.5 h，加入9%的三偏磷酸钠交联2 h，制备得到乙酰化双淀粉磷酸酯。将乙酰化双淀粉磷酸酯应用于蚝油后，经50 ℃烘箱加速破坏试验，发现其能保持蚝油15 d 内上层不析出水分，显著改善了蚝油货架期的稳定性。

温静文[10]研究了不同变性淀粉对蚝油品质的影响。通过比较玉米酯化交联淀粉、木薯酯化交联淀粉、马铃薯酯化交联淀粉制备蚝油的感官评价、货架期以及冻融稳定性，确定适合蚝油生产的原料。结果发现，马铃薯酯化交联淀粉制备的蚝油在感官上挂壁性均匀、稠度适中、较流畅，体态均匀，货架期能达到24 个月，蚝油产品的冻融稳定性也明显优于玉米及木薯原料淀粉。

黄德满[11]发明了一种制备零添加蚝油的加工方法。专利中以不同来源的食用淀粉（玉米来源、木薯来源或马铃薯来源）为原料，制备成淀粉浆，食用淀粉经过高温湿热处理4～10 h，粉碎过筛制备得到物理变性淀粉。将制备得到的物理变性淀粉与食盐、白砂糖、蚝汁、酱油混合制备成零添加蚝油，该零添加蚝油在耐热、耐酸、耐剪切以及耐冻融等方面都有着非常明显的优势，并且蚝油产品的质量与对照化学变性淀粉相似，这说明物理变性淀粉为蚝油提供了良好的体态稳定性。

3 变性淀粉在番茄酱中的应用

番茄酱是体系不均一的调味料，在长期保存过程中会存在固相和液相分离的趋势，这种固液相分离的趋势最终会导致番茄酱的感官及流动特性变差，黏度下降，酱体在货架期内析出水分层。为了使番茄酱维持感官质量、黏度稳定，可通过添加增稠剂来改善酱料析水问题，并延长产品货架期。变性淀粉作为食品中广泛应用的增稠剂，具有较好的持水性，既能增加酱类产品的含水量，又不会使酱体中的水分析出，还能防止固液分层的发生。

宋骁[12]对玉米原淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯含量如何影响番茄酱持水性能及酱体稳定性进行了系统研究，发现以羟丙基二淀粉磷酸酯为增稠剂制备的番茄酱可形成一层水薄膜，使酱体表面光滑，减少了粗糙度，改善了酱体的均匀性，还可使酱体中的水分呈均匀性分布，从而避免了酱体中出现水分流失的现象，也延长了产品的货架期。

吴磊[13]利用不同增稠剂制备番茄酱制品，主要包括甘薯原淀粉、交联淀粉、乙酸酯化淀粉、交联酯化复合变性淀粉、交联淀粉与乙酸酯化淀粉复配等。通过比较番茄酱制品的品质发现，用原淀粉制备的番茄酱，其感官指标较低；不管是加入复合变性淀粉，还是将交联、酯化淀粉进行复配，对番茄酱制品的质量都有很大的提高，得到的番茄酱样品颜色鲜艳、光泽好、黏稠性好、挂壁性好，口感光滑、细腻。

黄小青[14]研究了变性淀粉用量对番茄调味酱感官品质的影响。研究结果显示，当变性淀粉添加量为3%时，番茄调味酱的体态最好，感官评分最高；但当继续增加变性淀粉含量时，产品体态更稠，流动性明显降低，感官评分降低。房丽娜[15]对比了木薯原淀粉和磷酸酯淀粉对番茄酱品质的影响。研究结果表明，相对于原淀粉，磷酸酯淀粉糊化能力提高，不易聚集，增强了番茄酱的持水能力，使得番茄酱的稳定性更好，表面更光滑，口感更好。

4 变性淀粉在沙拉酱中的应用

沙拉酱是西式调味沙司中的一类有特色的调味料，主要是由植物油、鸡蛋、食盐、白砂糖、乳化剂、增稠剂等通过均质乳化而制成的一种O/W 型乳状液[16]。随着轻食的普及，沙拉酱高油脂、高脂肪、高能量的问题使得低脂沙拉酱成为消费者的最佳选择[17]。变性淀粉因在原淀粉的基础上引入了羟丙基、羧甲基和醋酸根等基团，具备亲水性和亲油性，可以起到乳化作用，同时也可增加酱体的黏稠度，因此常用作脂肪替代物来减少沙拉酱中的脂肪含量[18]。王嫣[19]研究了变性淀粉添加量及与其他配料（黄原胶、蛋黄、油脂）复配使用时对沙拉酱体系黏度稳定性和乳化稳定性的影响。试验结果显示，沙拉酱的黏稠度与酱料中淀粉的含量呈线性关系；对于油脂含量为20%的无蛋沙拉酱，当变性淀粉添加量在5.0%～5.5%时，沙拉酱的黏度、稳定性和感官指标都较好。胡荣柳[20]研究了变性淀粉与其他添加剂对烘焙型沙拉酱品质的影响。根据试验结果可知，羟丙基交联淀粉HS-HP-310 型变性淀粉制备的沙拉酱产品体态细腻光滑，光泽度好，有良好的乳化性和耐加工性，产品在货架期存放期间不容易出现分层，质构稳定性好。陈颖娴[21]等采用单因素实验方法，探讨了黄原胶、预糊化羟丙基二淀粉磷酸酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠等增稠稳定剂对烘焙式沙拉酱料综合性能的重要影响。研究发现，3 种不同的增稠稳定剂对沙拉酱的黏度、低温稳定性及烘烤效果都有很大的改善效果，特别是黄原胶和预糊化羟丙基二淀粉磷酸酯的效果最好，辛烯基琥珀酸钠能显著改善沙拉酱的低温稳定性，而预糊化羟丙基二淀粉磷酸酯则能显著改善沙拉酱的烘烤效果。

5 变性淀粉在其他调味酱中的应用

调味酱是以酱的形式出现在消费者面前，需要具有一定的黏稠度。在调味酱的生产过程中，一般都使用变性淀粉来增加酱的稠度，为消费者提供更加丰富的口感和良好的外观体态。王嫣[2]研究了变性淀粉的原料、变性方式和变性程度对咸味酱料体系增稠稳定性的影响。实验结果表明，蜡质玉米淀粉原料的变性淀粉耐盐性和耐剪切稳定性均好于木薯淀粉原料。邵崇璇[22]在制备卡仕达酱时，通过选择不同变性方式的淀粉，系统地比较了羟丙基二淀粉磷酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯、乙酰化双淀粉己二酸酯等增稠剂对其质构特性、耐烘烤度特性、流变特性及感官品质的影响。实验结果显示，卡仕达酱中加入羟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双淀粉己二酸酯的卡仕达酱，感官品质及耐焙烤性能也更优。赵娜[23]使用耐酸稳定性强、抗剪切能力强的交联乙酰化木薯淀粉，制得了透明性好、持水性好、货架期储藏性能好的低糖果酱。

6 结语

变性淀粉由于其增稠稳定性已广泛应用于调味品加工，但其应用效果受变性淀粉原料、变性方式及变性程度影响，因此在实际生产过程中要在国家食品添加剂标准允许的情况下结合调味料的种类和加工特性进行选择。目前对于变性淀粉的研究大部分停留在理论层面，期望今后针对变性淀粉的研究能与实际加工相结合，为企业根据变性淀粉性能和食品的加工特性需求快速选择合适的变性淀粉提供参考。