變性淀粉在食品加工中的應用

劉新玲

摘 要:隨著新材料、新設備、新產品開發技術的不斷發展,各行業對淀粉原料的性質要求越來越嚴格,原淀粉的許多性質在加工中已不適應新產品開發要求,為改善原淀粉在現代食品加工中所表現出來的種種不適之處,有必要對原淀粉進行變性處理——即改變原淀粉性質,使其更適合加工的要求。

關鍵詞:變性淀粉 食品加工 應用

中圖分類號:TS236 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(c)-0237-01

1 原淀粉與變性淀粉

自然界中許多農作物都含有淀粉,從這些農作物中提取、制造出來的淀粉統稱為原淀粉。原淀粉一般以農作物品種名稱加以命名,如玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉等。淀粉用途廣泛,但不同品種、不同來源的原淀粉因直鏈淀粉和支鏈淀粉組成不同導致性質上存在差異,在應用上要根據不同的加工要求選擇具有適用性質的原淀粉品種。盡管如此,隨著新材料、新設備、新產品開發技術的不斷發展,食品加工行業對淀粉原料的性質要求越來越嚴格,原淀粉的許多性質在加工中已不適應新產品開發要求,如現代食品加工工藝中的高溫殺菌、機械攪拌、泵的輸送等要求輔料淀粉耐熱、抗剪切性能穩定,而某些食品因高溫加熱作用、酸的作用或加工過程中的高速攪拌等導致原淀粉糊的黏度及抗剪切穩定性降低,最終影響產品品質;再比如,冷藏冷凍食品要求糊化后的淀粉不易回生凝沉并具有較強的親水性,但原淀粉在溫度降低、食品冷凍又解凍過程中易出現老化,食品的膠體組織常被破壞;還有,有些偏酸性食品要求淀粉在酸性環境下有較強的耐酸穩定性,有些食品需要淀粉具有某特殊功能如成膜性及涂抹性等,這些要求都是原淀粉難以完全滿足的。如何改善原淀粉在現代食品加工中所表現出來的種種不適之處？答案是對原淀粉進行變性處理—— 即在淀粉分子上引入新的官能團或改變淀粉分子大小、淀粉顆粒性質等,從而改變原淀粉性質。經過變性處理的淀粉稱為變性淀粉。

2 變性淀粉的種類及其在食品加中的應用

變性淀粉近年來發展很快,在淀粉制造業發達的國家,原淀粉幾乎全部被加工成變性淀粉。淀粉變性的方法有多種,常見的有化學方法如酸變性淀粉、交聯淀粉、酯化淀粉、羧甲基淀粉等、物理方法如預糊化淀粉以及酶法變性淀粉如糊精等。每一種變性淀粉產品在性質上存有一定差別,適合不同應用的要求,例如:

(1)交聯淀粉。

通過交聯變性,用具有兩個或兩個以上官能團的試劑將不同淀粉分子間聯結起來。淀粉交聯后減小了淀粉顆粒破碎的趨勢,增強了顆粒強度,提高對熱、酸、剪力影響抵抗性,減少或避免黏度降低,常用作罐頭、冷凍食品的增稠劑,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國被批準用于食品加工,它是利用一氯醋酸在氫氧化鈉存在的條件下與淀粉分子中的羥基生成醚鍵,得羧甲基變性淀粉,是一種陰離子淀粉醚,具有親水性強、易糊化、糊的黏度穩定、透明度高、凝沉性弱、凍融穩定性好等優點,在飲料及乳制品生產中可增加其稠度和細膩性,可防止果汁飲料發生沉淀,可使果醬、沙司產品更為平滑、濃稠和透明等。在食品工業中作為增稠劑、穩定劑、粘合劑,以代替價格高的植物膠。

(3)預糊化淀粉。

淀粉的應用是加熱糊化,然后應用其糊。為了省去加熱麻煩,在淀粉工廠先用轉輥加熱淀粉乳薄層,再經干燥、磨細,成預糊化淀粉。由于預糊化淀粉能夠在冷水中溶脹、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,在使用時無須加熱,只需用水調成糊即可,很是方便,故廣泛用于各種方便食品,如用預糊化淀粉配制的各類營養糊食品、速溶湯料等。

(4)復合變性淀粉。

淀粉變性技術的發展與應用,大大改善了原淀粉性質,使其更適合應用的要求。對于任何應用幾乎都能生產出適用的、具備所需優良性質的產品,甚至于有些情況下,若一次變性處理達不到要求,還可進行二次變性處理,得復合變性淀粉,即采用二種化學反應變性,如氧化與交聯、氧化與醚化、交聯與酯化等復合變性處理。例如,通過交聯與氧化的復合變性淀粉,在使用過程中,其冷黏度、熱黏度穩定性不下降,即使停工、冷卻,再加工、加熱,糊黏度仍與原來相同,大大方便了生產作業線上的操作。復合變性淀粉與單一變性淀粉相比,具有更多重的性能,它擴大了變性淀粉的應用范圍,使變性淀粉在食品加工中具有更廣泛的應用。

3 變性淀粉發展前景與展望

變性淀粉在食品加工中的應用,歸納起來有以下幾大優點。

(1)可以使其在高溫、高速攪拌和酸性條件下保持較高的黏度穩定性,從而保持其增稠能力。

(2)通過變性處理可以使淀粉在溫度下降或冷藏過程中不易老化回生,避免食品凝沉或膠凝,形成水質分離。

(3)能提高淀粉糊的透明度,改善食品外觀,提高其光澤度。

(4)能改善乳化性能,穩定水油混合體系;如為防止巧克力糖果涂層的油遷移,可在涂層中加入變性淀粉或糊精。

(5)能提高淀粉形成凝膠的能力。

(6)能提高淀粉的溶解度、改善其在冷水中的膨脹能力。

(7)能改善淀粉的成膜性能等。

不同的變性淀粉可以用在同一種食品中,而同一種變性淀粉也可用于不同食品;同一種食品,不同的生產廠家,有不同的使用習慣;即使是同一種變性淀粉,變性程度不同,其性能也相差很大。這些差異性的變化給“變性淀粉在食品加工中的應用與開發、變性淀粉對食品品質影響”的研究帶來了更多的思考,同時也給變性淀粉的生產研發提供了更廣闊的發展空間。

我國變性淀粉生產行業經過二三十年的發展壯大,整體水平有了很大的提高,但與國外的先進技術和生產水平相比,目前國內變性淀粉產業仍存在不少問題,主要有:以下幾點。

(1)產品品種少:據不完全統計,目前全球變性淀粉品種已達2000多種,而我國只有百余種,主要生產糊精、預糊化淀粉、氧化淀粉、羧甲基淀粉、交聯淀粉及酸變性淀粉等,在產品的開發深度與廣度上差距十分懸殊。

(2)應用領域窄:目前國內變性淀粉產品的應用領域主要集中在食品、造紙、紡織、農業等行業,缺乏應用研究,極大地限制了變性淀粉消費市場。

(3)質量穩定性差:大多技術是從國外引進,研究基礎薄弱,生產規模小,產品質量不穩定,缺乏創新。

(4)生產裝置相對落后:國內變性淀粉產業中多數企業的生產裝置相對落后,特別是控制手段,多數企業以人工控制為主,因而影響質量的穩定及技術難度大的產品如復合變性淀粉的生產。

從長遠來看,隨著我國科學技術的不斷發展,人們對變性淀粉的認識和研究的不斷深入和擴大,變性淀粉在食品加工領域的應用愈來愈受到關注和重視,變性淀粉的發展與應用前景將是十分廣闊的。

參考文獻

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