将普通淀粉通过物理、化学或酶法处理,可得变性淀粉,变性淀粉与原淀粉相比,在糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等性质都发生一定程度的改变。常用于食品加工的变性淀粉有:预糊化淀粉、麦芽糊精、酸变性淀粉、羟丙基淀粉、酯化淀粉、羧甲基淀粉、交联淀粉、复合变性淀粉等。下文是几种常见变性淀粉在食品中的应用。
1.麦芽糊精
麦芽糊精具有甜度低、粘度高、溶解性佳、暖湿性小、增稠性强、成膜性优等特性。在糖果工业,麦芽糊精能有效降低糖果甜度、增加糖果韧性,提高糖果质量。在冷饮饮料中,麦芽糊精作为重要原料,能提高产品溶解性,突出原有产品风味,增强粘稠感。在儿童食品中,麦芽糊精因低甜度和易吸收可作为理想载体,预防或减轻儿童龋齿病和肥胖症,低DE值麦芽糊精遇水易生成凝胶,其口感与油脂类似,因此在油脂含量较高食品中,如冰淇淋、鲜奶蛋糕等,可代替其中部分油脂,降低食品热量,同时并不影响口感。
2.预糊化淀粉
该产品自身已熟化,可直接添加到终端产品中,具有增稠、稳定、改善口感等功能,能赋予食品浆状或粒状组织,不论在高酸性或低酸性环境中均能适用,使产品外观和口感都得以改善。由于这种淀粉能在食品加工中模拟番茄和果浆特性,尤适于开发番茄产品,制造具有“真番茄”特征和高度浆状外观产品。
3.羟丙基淀粉
羟丙基淀粉是环氧丙烷在碱性条件下与淀粉发生醚化反应而制得一类非离子型变性淀粉。羟丙基变性淀粉可作为食品增稠剂、悬浮剂和涂料等,作为增稠剂特别适于冷冻食品和方便食品,使食品在低温储存时具有良好保水性。因与其它物料相容性好,能与其它增稠剂共用,如可与果胶、卡拉胶共用于乳制品。此外,因其对电解质影响稳定性高,更适于含盐量高的食品。其作为悬浮剂加入浓缩橙汁或酱油中,流动性好,放置不分层和沉淀,用作食品涂料和包装薄膜的高直链羟丙基淀粉能溶于水,形成透明并可食用薄膜,氧气不能渗入,在常温和不同相对湿度时都是如此,适于作食品涂料和包装之用。
4.酸变性淀粉
用酸处理一般淀粉乳使之改性为变性淀粉,属可溶性淀粉。酸处理后淀粉,大大提高淀粉凝胶性(酸变性玉米淀粉为最),可用于果冻、夹心饼、糖精生产:酸变性淀粉,其冷粘度与热粘度比值增大。
5.酯化淀粉
淀粉磷酸酯
淀粉磷酸酯是将正磷酸钠或三聚磷酸钠、三偏磷酸钠等磷酸盐与淀粉分子羟基发生酯化反应而制得。按成酯数可分为磷酸一酯、磷酸二酯和磷酸三酯,其中磷酸与两分子淀粉反应生成磷酸二酯属交联淀粉。淀粉磷酸酯水溶性较好,并具有较高糊粘度、透明度和稳定性,在食品业可用作增稠剂、稳定剂、乳化剂。淀粉磷酸酯可在橙汁生产中作乳化剂,代替价格较高阿拉伯胶。淀粉磷酸二酯对面条、方便面品质改良具有明显效果。在面条加工中,淀粉磷酸二酯作为增稠剂,由于其具有良好粘附性能,加入面粉中和面时,能使面筋与淀粉颗粒、淀粉颗粒与淀粉颗粒及它们与破碎面筋片段能很好粘合起来,形成具有良好粘弹性和延伸性面团,添加淀粉磷酸二酯面条强度大、断条率低、口感嫩滑、有咬劲。方便面使用淀粉磷酸二酯可降低2%~3%耗油量。若蛋糕添加其≤4%量,能延长蛋糕货架寿命,延缓蛋糕老化,对蛋白发泡体系持泡性能也有显著改善。
辛烯基琥珀酸淀粉酯钠
辛烯基琥珀酸淀粉酯钠又称纯胶,在水包油型乳浊液中具有特殊乳化稳定性,是一类新型食品乳化稳定剂和增稠剂。辛烯基琥珀酸淀粉酯钠在水乳液中能均匀分散,稳定规定淀粉含量和所需粘度的乳化液,并有良好流动性,且乳浊液具良好光泽度,在容器壁上不会挂壁。
6.羧甲基淀粉
羧甲基淀粉(CMS)是淀粉与氯乙酸在碱性条件下发生醚化反应而制得水溶性淀粉衍生物,是变性淀粉主要品种之一。CMS为白色粉末,无毒、无臭,类似于其它淀粉通性,能直接溶解于冷水的高分子淀粉醚,具有增稠、乳化、分散、粘合等优良性能。由于其结构和性能与羧甲基纤维素(CMC)相近,可在许多场合部分代替价格昂贵羧甲基纤维素,广泛用于石油钻井、洗涤用品、化妆品、纺织浆料、造纸、食品、建材、铸造、皮革、制药等众多领域,如用于冰淇淋、果冻食品,效果优于其它增稠剂,如海藻酸钠、羧甲基纤维素等;用于果汁、奶和乳制品饮料,可保持产品均匀稳定、防止奶蛋白凝聚,能长期、稳定贮藏而不腐败变质,是一种很好稳定剂;用于面食和糕点生产,可起到调节面团弹性、增加柔韧性、改善成型性、保持水分等作用。羧甲基淀粉稀释水溶液喷洒到肉制品、蔬菜、水果等食品表面,能形成一种极薄膜,能长期储存食品,保持食品鲜嫩,是很好保鲜剂。
7.复合变性淀粉
对淀粉进行二次或二次以上变性处理,处理后产品被称为复合变性淀粉或多元变性淀粉。以交联淀粉为基础,可进一步加工为各类变性淀粉,如羧甲基化、氧化、阳离子化等,经多元变性的产品性能更符合应用要求。另外,在羟丙基淀粉基础上进行磷酸酯化复合变性淀粉也有研究;采用不同生产工艺,结合物理和化学方法对淀粉进行改性研究也越来越多。例如,交联淀粉与季铵阳离子剂进行醚化反应生成季铵阳离子交联淀粉,能有效除去水中铬酸根、重铬酸根、亚铁氰根、高锰酸根、钼酸根等阴离子,成为很好污水处理絮凝剂。由于价格较高,多元淀粉在变性淀粉市场占有量并不高。
8.交联变性淀粉
用双官能团或多官能团试剂处理淀粉,淀粉分子羟基与交联剂反应,各淀粉分子之间形成链桥,使淀粉分子交联,生成交联淀粉。淀粉经交联后,粘度比原淀粉高,具有更好抗加工强度,耐热性和对酸碱稳定性提高,不易糊化,能适应各种相应用途。交联淀粉口感更细腻,因此被广泛用于汤料、罐头、酱汁调味料、婴儿食品、水果馅料、布丁等食品。