應(yīng)用化學(xué)方法對(duì)淀粉進(jìn)行變性及其在食品工業(yè)中應(yīng)用的研究

汪敏（池州學(xué)院，安徽 池州 247000）

應(yīng)用化學(xué)方法對(duì)淀粉進(jìn)行變性及其在食品工業(yè)中應(yīng)用的研究

汪敏（池州學(xué)院，安徽 池州 247000）

由于馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉在糊的熱穩(wěn)定性、耐堿性以及凍融穩(wěn)定性方面存在不足從而限制其在實(shí)際運(yùn)用中得范圍。本文選取三偏磷酸鈉為交聯(lián)劑，通過(guò)水分散體系作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉的交聯(lián)作用，在試驗(yàn)過(guò)程中和實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)對(duì)交聯(lián)淀粉磷酸酯的制備與結(jié)構(gòu)表征、交聯(lián)淀粉磷酸酯糊性質(zhì)以及淀粉磷酸酯的營(yíng)養(yǎng)與毒理等角度分析，并在實(shí)際運(yùn)用中力求進(jìn)行可行性地改良，以期拓寬?cǎi)R鈴薯淀粉和甘薯淀粉食品工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。

應(yīng)用化學(xué)方法；淀粉；變性；食品工業(yè)

應(yīng)用化學(xué)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮的作用越來(lái)越顯著，傳統(tǒng)淀粉的特性不足嚴(yán)重影響了其在更廣范圍內(nèi)的使用，從而降低其使用價(jià)值，而當(dāng)前開發(fā)研究新型優(yōu)良的變性淀粉具有中要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，本文將選取淀粉中在食品工業(yè)中應(yīng)用較廣的馬鈴薯和甘薯淀粉為研究對(duì)象，以低交聯(lián)處理制備低交聯(lián)馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯為理論支撐，探究水分散體系作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉的交聯(lián)作用。

1 交聯(lián)淀粉磷酸酯的制備與結(jié)構(gòu)表征

淀粉作為食品工業(yè)中難得的添加劑，被充分利用為乳化劑、增稠劑和穩(wěn)定劑。根據(jù)淀粉化學(xué)性能能與多種水溶性磷酸鹽，如可與正磷酸鈉()、焦磷酸鈉()、三聚磷酸鈉()等發(fā)生酯化反應(yīng)，因?yàn)椴煌牧姿猁}會(huì)引起不同的酯化反應(yīng)，那么選取正磷酸鹽和三聚磷酸鹽得淀粉磷酸一酯，選取三偏磷酸鹽得淀粉磷酸二酯一交聯(lián)淀粉。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，較低交聯(lián)程度的淀粉磷酸酯糊具有較好的化學(xué)性能。選取低交聯(lián)馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯的制備原理、取代度的測(cè)定和結(jié)構(gòu)表征。在日常試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，在低交聯(lián)條件下，交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間與樣品中磷含量和取代度成正比關(guān)系，即產(chǎn)品的磷含量會(huì)隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而延長(zhǎng)。以鈴薯淀粉研究為例，在低交聯(lián)情況下，三偏磷酸鈉在水分散體系中交聯(lián)反應(yīng)會(huì)在淀粉表層的某一區(qū)域內(nèi)發(fā)生反應(yīng)；而在高交聯(lián)狀態(tài)下，反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)促使淀粉顆粒表米娜發(fā)生部分膨脹現(xiàn)象，從而會(huì)潛在使得三偏磷酸鈉與淀粉間的反應(yīng)會(huì)聚集在淀粉顆粒內(nèi)部。而對(duì)甘薯淀粉的研究，發(fā)現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)主要集中在甘薯淀粉顆粒的表面和大、小球體間的聯(lián)接位置。也就是說(shuō)在實(shí)行交聯(lián)反應(yīng)中要對(duì)不同淀粉進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，因?yàn)樵矸垲愋捅旧肀驹诰薮蟛町?，在食品工業(yè)運(yùn)用中也是被用在不同的領(lǐng)域中。

2 交聯(lián)淀粉磷酸酯糊性質(zhì)

試驗(yàn)圍繞低交聯(lián)馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯糊的性質(zhì)展開。通過(guò)對(duì)淀粉糊化溫度和粘度的研究，可以進(jìn)一步確定在食品工業(yè)中馬鈴薯淀粉中的磷酸酯的取代度。交聯(lián)淀粉磷酸酯糊在熱穩(wěn)定性方面發(fā)揮著良好性能，因此其粘度不容易受電解質(zhì)、PH、非電解質(zhì)等因素的影響。通過(guò)低交聯(lián)淀粉磷酸酯糊粘度與轉(zhuǎn)子速率關(guān)系的研究不難發(fā)現(xiàn)，非牛頓型流體的特性被低交聯(lián)馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯糊清晰顯現(xiàn)出來(lái)。根據(jù)試驗(yàn)以及食品工業(yè)發(fā)展需要，制備的低交聯(lián)馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯可以被廣泛應(yīng)用到食品加工過(guò)程中，充分發(fā)揮充分其乳化劑、增稠劑和穩(wěn)定劑的作用。通過(guò)交聯(lián)使得原淀粉的性能在很大程度上得到提升，更加有利滿足在食品工業(yè)生產(chǎn)中的需求。

根據(jù)淀粉化學(xué)結(jié)構(gòu)，其分子是由大量的羥基組成，并能夠與多元官能團(tuán)的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)羥基形成醚化或者酯化鍵通過(guò)反應(yīng)交聯(lián)起來(lái)。而交聯(lián)的結(jié)果可以增加淀粉分子數(shù)量，并對(duì)平均分子量有很大提升作用。而關(guān)聯(lián)的鍵能要比之前淀粉中氫鍵性能強(qiáng)得多，從而提升了淀粉顆粒的結(jié)構(gòu)，從而在很大程度上改變和優(yōu)化了淀粉原有的糊化、抗酸、抗堿以及對(duì)剪切的抵抗力等方面的性能，從而更加適應(yīng)食品工業(yè)對(duì)于淀粉性能的需求。

3 淀粉磷酸酯的營(yíng)養(yǎng)與毒理探究

原淀粉通過(guò)酶系統(tǒng)作用，水解成小分子葡萄糖，經(jīng)過(guò)三羧酸循環(huán)為人類日?；顒?dòng)提供必要的能量。通過(guò)變性后的淀粉，在不同程度上，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。于是，研究變性淀粉與原淀粉特性是否一致，是否具有同樣的消化吸收性能成為非常關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題。顯然，變性淀粉的麥芽糖精是通過(guò)酸解淀粉、酶解淀粉和由酸或酶水解得到的，在這一過(guò)程中只會(huì)將原淀粉的大分子轉(zhuǎn)化為變性淀粉的小分子，在這一轉(zhuǎn)化的過(guò)程中并沒(méi)有將新的基團(tuán)引入到變性淀粉中來(lái)，因此沒(méi)有改變?cè)械矸鄣南?，同時(shí)變性淀粉同樣沒(méi)有毒性。因此利用應(yīng)用化學(xué)技術(shù)對(duì)淀粉展開變性開發(fā)，并將所得的變性淀粉被應(yīng)用到食品工業(yè)中是可行的，具有廣闊的市場(chǎng)前景和科研前景。

4 結(jié)語(yǔ)

縱觀食品工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程，在行業(yè)發(fā)展的今天對(duì)于優(yōu)良性能淀粉的需求日益高漲。通過(guò)分析對(duì)比變性淀粉方法，選取三偏磷酸鈉為交聯(lián)劑，通過(guò)水分散體系作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉的交聯(lián)作用，并在實(shí)際運(yùn)用中力求進(jìn)行可行性地改良，將馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉中的低交聯(lián)馬鈴薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯作用充分發(fā)揮出來(lái)。在試驗(yàn)過(guò)程中和實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)對(duì)交聯(lián)淀粉磷酸酯的制備與結(jié)構(gòu)表征、交聯(lián)淀粉磷酸酯糊性質(zhì)以及淀粉磷酸酯的營(yíng)養(yǎng)與毒理等角度分析，對(duì)于應(yīng)用化學(xué)方法對(duì)淀粉進(jìn)行變性及其在食品工業(yè)中應(yīng)用提供嶄新的思路和視角，對(duì)進(jìn)一步利用交聯(lián)馬鈴薯淀粉磷酸酗和甘薯淀粉磷酸酯在食品工業(yè)中作用提供有益的借鑒。通過(guò)對(duì)原有淀粉利用化學(xué)技術(shù)進(jìn)行變性處理，為科研研究注入全新活力，換句話講，通過(guò)應(yīng)用化學(xué)技術(shù)對(duì)淀粉進(jìn)行變性改良，并運(yùn)用到食品工業(yè)中來(lái)，可以發(fā)展變性研究具有良好的科研前景和發(fā)展前途，將為應(yīng)用化學(xué)的研究開辟全新的視角。

[1]龍曉振.變性淀粉在食品工業(yè)中應(yīng)用的研究[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2014(9).

[2]劉彩芬.變性淀粉在造紙、食品工業(yè)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J].黑龍江造紙,2015,43(1).

汪敏（1994-），女，安徽合肥人。