馮琳 陳江楓 玉瓊廣 梁著棋

（廣西農墾明陽生化集團股份有限公司）

摘 要 本文提供了一種變性方法，可大大提高淀粉峰值粘度，并縮短達到峰值的時間， 同時降低了糊化溫度，使淀粉糊化容易，并且粘結性、增稠性等性能得到提高，使用此方法生 產的木薯變性淀粉，能夠達到馬鈴薯原淀粉的理化指標，使用此方法生產的玉米變性淀粉，峰 值粘度提高一倍以上。

關鍵詞 變性淀粉 峰值粘度 糊化溫度 糊化時間

淀粉在自然界中分布很廣，是高等植物常見的組分，其中以薯類淀粉和谷物淀 粉產量高、分布廣、用途多⑴，常用的原淀粉有馬鈴薯、木薯、玉米原淀粉，冷水 中不溶解不產生粘度和粘結性，其水溶液在升溫過程中會吸水溶脹，一般在 70～ 90℃達到最高初粘度即峰值粘度⑵，按升溫速度 1.5℃/min 從 50℃至峰值需要 10～ 30 分鐘。淀粉糊化的性質被廣泛應用于造紙、食品、紡織等行業，如果能夠提高淀 粉的峰值粘度并降低達到峰值時所需時間，將使淀粉糊化快，具有更好的粘結性、 粘稠度、存儲穩定等應用特性。琥珀酸酯淀粉是一類新興的變性淀粉，早在八十年 代美國 FDA 即允許淀粉使用琥珀酸或酸酐進行酯化變性，其最大添加量為 4%⑶。淀 粉經琥珀酸酯化后可降低糊化溫度，增加糊的透明性、凍融穩定性和持水性⑷，其 成膜性好，但耐酸、耐鹽及抗剪切能力較差，曾珍、鄔應龍等通過低交聯的復合變 性反應，提高了琥珀酸酯淀粉的抗酸及剪切能力⑸。 

本文以木薯原淀粉為例，對其采用化學方法變性，使其達到并超過馬鈴薯原淀 粉的峰值特性，以玉米原淀粉為例，采用相同的變性方法，對變性前后的指標、性 質進行對比。本方法可廣泛用于提高各種淀粉峰值粘度和降低達到峰值的時間，為 淀粉新品種的研發、應用提供理論依據和參考。

1 試驗設備與材料

1.1 儀器設備 Brabender Viscograph-E 型粘度計，德國 Brabender 公司；低溫冷卻循環泵， 無錫晟澤理化器械有限公司；NDJ-79 型旋轉式粘度計，上海同濟大學機電廠；S312 型恒速攪拌器，上海申生科技有限公司；HH-S 型恒溫水浴鍋，江蘇省金壇市醫療儀 器廠；PHS-3C 型 pH 計，上海雷磁儀器廠；SHB-B88 型循環水式多用抽濾機，河南 鞏義市予華儀器設備廠；電熱恒溫鼓風干燥箱，上海躍進醫療器械廠；SS250-A5 型 食品粉碎機，廣東中山好媽咪電器廠；電子天平，美國雙杰兄弟有限公司；

1.2 淀粉原料

木薯原淀粉，廣西明陽生化科技股份有限公司；玉米原淀粉，長春大成公司； 馬鈴薯原淀粉，云南法者精淀粉公司；

1.3 化學藥劑

鹽酸 10%、燒堿 3～5%、琥珀酸酐、乙酸酐等均為工業級。

2 試驗及檢測方法

2.1 改性劑 A 的配制方法

將琥珀酸酐和乙酸酐按適當比例混合，放入具篩三口瓶中，搖振至琥珀酸酐溶 解，溶液呈透明狀，放置在陰暗處室溫靜置 48 小時后，待用。

2.2 變性淀粉的制備 木薯或玉米原淀粉用水調漿至 35～40%濃度倒入四口燒瓶，并將燒瓶固定到恒 溫水浴鍋上，一口裝攪拌器，一口插 pH 計至液面下，一口加堿，一口加改性劑 A。 用燒堿調淀粉漿液 pH 值 8～9 攪拌 10 分鐘，控制恒溫水浴鍋溫度 20～25℃，稱取 改性劑 A 為淀粉量的 2～5%，并滴加入淀粉漿中，同時加堿液調節淀粉漿液 pH 值 8～ 9，2 小時內滴加完畢，然后用鹽酸調漿液 pH 值 6～6.5 終止反應，抽濾，再次調漿、 洗滌、抽濾，將淀粉濾餅裝在托盤上放入干燥箱 40～45℃烘干至淀粉水分 12～14%， 打磨，過篩，待檢。

2.3 工藝要點 加藥過程 pH 值控制是整個反應的關鍵，當 pH≥9.5 時已生成的醋酸酯淀粉基 團及改性劑 A 中的醋酸酐易與強堿反應，致使基團脫落或醋酸酐失效，使變性淀粉 的峰值無法達到理論值，同時冷峰（50℃）升高，糊液拉絲變短，通透性下降，具 有明顯的交聯淀粉特性；當 pH≤8 時則堿無法有效活化淀粉，使參與反應并接入淀 粉分子上的有效基團變少，影響反應效率，無法達到更高的峰值粘度；經多次試驗 確定，最佳反應過程 pH 值控制為 8～9。

2.4 檢測方法 淀粉檢測指標包括常規指標和粘度特性指標：水分、NDJ-79 粘度、Brabender 粘度、糊化溫度、pH 值等，檢測方法參照國家標準方法和國際通用方法。

2.4.1 水分：GB/T12309；

2.4.2 NDJ-79 粘度⑹：淀粉漿液含固率為 6%，使用中號轉子，讀取淀粉漿液 95 ℃保溫 60 min 時的粘度值；

2.4.3 Brabender 粘度：設定“參數設置”選項，淀粉漿液含固率為 6%，電 腦自動測試后保存結果，讀取峰值粘度、峰值時間、峰值溫度、糊化溫度等數據⑺； 3 檢測結果 主要從各類原淀粉及變性淀粉的 Brabender 粘度數據進行分析，對比變性前后 淀粉峰值粘度、峰值溫度、峰值時間、糊化溫度、NDJ-79 粘度。

3.2 Brabender 粘度曲線對比圖

原淀粉的 Brabender 粘度曲線對比如圖 1，馬鈴薯原淀粉具有較高的峰值粘度、 較低的糊化溫度且糊化時間短，其峰值粘度同比為木薯原淀粉的 2.42 倍，為玉米原淀粉的 7.32 倍。

玉米淀粉變性前后的 Brabender 粘度曲線對比如圖 2，特別是糊化溫度的降低 和峰值粘度的提高，峰值粘度相差 2.29 倍，糊化溫度降低 11.8℃，峰值時間縮短 3.34min，變性反應效果明顯。

木薯淀粉變性前后的 Brabender 粘度曲線對比如圖 3，通過本方法變性反應后， 木薯淀粉的峰值粘度大幅提高，相差 2.49 倍，糊化溫度降低 4.2℃，峰值時間縮短 2.59min，變性反應效果明顯。

馬鈴薯原淀粉與木薯變性淀粉的 Brabender 粘度曲線對比如圖 4，木薯變性淀 粉與馬鈴薯原淀粉粘度曲線較接近，可見從理化指標上分析，木薯變性淀粉可取代 馬鈴薯原淀粉。

4 結論

4.1 木薯淀粉變性前后峰值粘度大大提高，同比增長 2.49 倍，糊化溫度降低 4.2℃，峰值時間縮短 2.59 分鐘，變性后的理化指標達到馬鈴薯原粉指標，在增加 化學藥品用量的情況下，可用木薯原淀粉生產出比馬鈴薯原淀粉具有更高峰值粘 度、更低糊化溫度的淀粉。因為木薯具有比馬鈴薯更好的凍融穩定性，可彌補馬鈴 薯在凍融穩定性方面的不足，擴大了木薯變性淀粉的使用范圍和應用領域，可用本 方法生產木薯變性淀粉取代部分價格昂貴的馬鈴薯原淀粉。

4.2 玉米淀粉變性前后具有明顯的指標和性質差異，峰值增長 2.29 倍，糊化 溫度降低 11.8℃，峰值時間縮短 3.34 分鐘，采用本工藝方法生產的玉米變性淀粉 與原淀粉比較具有糊化快、糊化溫度低、峰值粘度高的特點，大大改善了玉米原淀 粉粘度低、粘結性差、易老化、易凝沉等性質。

4.3 總的來說，本文給出了一種高峰值粘度淀粉的制備方法，可大大改善原淀 粉的糊化特性，提高應用性能，是對變性方法的有效補充，可與其它變性方法共同 作用于淀粉進行復合反應,為淀粉新品種的研發、應用提供理論依據和參考?？蓮V 泛應用于食品（增稠、穩定劑等）、造紙（噴淋、紙箱粘合劑等）、日化（增稠、粘 結劑等）等行業。

參考文獻：

⑴張力田.變性淀粉第二版.華南理工大學出版社,1999:1-5

⑵德國美最時公司.淀粉與淀粉糖,2005(04):40-41

⑶Wurzburg O B ．Modified starch：Properties and uses[M]：CRC．Press，1986．131-147

⑷Philips D L，Liu H，Pan D et a1．General application oframan spectroscopy for the determination of level of acetylation in modified starches．Cereal chemistr，1999，76(3)： 439-443

⑸曾珍,鄔應龍,陸楊.琥珀酸酯化低交聯馬鈴薯淀粉的性質研究.現代食品科技， 2007,23(11):11-14

⑹工業用氧化淀粉.中國化工行業標準 HG/T3933,17

⑺張燕萍.變性淀粉制造與應用第二版.化學工業出版社,2007:266-267