摘 要
淀粉是人们生活中必不可少的一种食材，传统的原生淀粉具有稳定性差、抗氧化能力等许多缺点，因此，人们对淀粉进行了多种改性以达到人们的需求。介绍了变性淀粉的概念、特性、分类及与原生淀粉的差别，综述了变性淀粉的制备方法，化学变性淀粉的制备方法包括酸化法、碱湿法、氧化法、酯化法和醚化法；物理变性淀粉的制备方法包括热液处理法、微波处理处理法、挤压法、球磨法和渗透压处理法等。简述了变性淀粉在肉制品、烘焙食品、速冻食品、饮料、面制品及甜品中的应用。
关键词：变性淀粉，制备，食品工业，应用
前 言
格式要求： 小四（中文宋体，英文Times New Rome），1.5倍行距，段落开始空2格。
内容要求：简要介绍毕业实习的工作情况、收获体会。
1. 变性淀粉概述
1.1 变性淀粉的概念及特性
变性淀粉是原生淀粉经过改性获得的，通过化学方法、物理方法和酶法对原生淀粉进行改性，既能保留原生淀粉的优良性质，又能改善原生淀粉的缺点，引入新的功能和特性，且改性后的淀粉不含对人体有害的物质。变性淀粉具有比原生淀粉更好的透明度、溶解度、稳定性、凝胶性等特性，其糊化温度更低、口感更好，扩大了其应用范围[1]。
1.2 变性淀粉的种类
变性淀粉是原生淀粉经改性获得的，因此，变性淀粉的种类较原生淀粉多出很多，目前开发出的变性淀粉可达2000余种。根据淀粉的来源，可以将变性淀粉分为土豆淀粉、红薯淀粉、大米淀粉等；根据处理方式，可将变性淀粉分为物理变性淀粉、化学变性淀粉、酶法变性淀粉和复合变性淀粉；根据改性工艺，可将变性淀粉分为湿法变性淀粉、干法变性淀粉和挤压变性淀粉[2]。
1.3 变性淀粉与原生淀粉的比较
变性淀粉是由原生淀粉改性而来的，因此，在性能上要优于原生淀粉，或具有特殊的功能。与原生淀粉相比，变性淀粉对糊丝的长度进行了改善，提高了淀粉在食品中应用的口感，提高了蒸煮特性；由于品种、地域的差异，有些原生淀粉的稳定性不好，为了提高淀粉的储存时间和加工性能，通过对原生淀粉进行改性，可以提高这种性能，在剪切、高温和低温的情况下都比较稳定，使其在食品加工过程中不易受到破坏；原生淀粉的粘度因品种的不同而不同，通过对其改性可以使淀粉具有相似的粘度稳定性；原生淀粉的溶解性差，在食品应用中不容易溶解，造成在食品中分散不均匀，通过在原生淀粉中引入疏水基团，可以提高淀粉的乳化性能，从而提高溶解性[3]。
由此可见，通过改性可以改善原生淀粉的诸多缺点，且改性的基团可以被人体吸收，不会影响淀粉的使用安全性。
2 变性淀粉的制备方法
2.1 化学变性淀粉的制备
化学变性淀粉是指通过在原生淀粉上引入功能基团从而改善淀粉性能的一种淀粉，其制备方法包括酸化法、碱湿法、氧化法、酯化法和醚化法。
2.1.1 酸化法制备化学变性淀粉
Zhu等将不同基因型的薯蓣科淀粉分别置于水和醇的环境中进行酸解，发现在醇环境中的到的化学改性淀粉粒径、直链淀粉含量和糊化温度更优，产率也较高。马涛等研究了果酱用化学变性淀粉的酸化条件。
2.1.2 碱湿法制备化学变性淀粉
碱处理可以使淀粉中的低抗性淀粉含量达到适当的百分含量。Jiang 等将山药淀粉放入0.1%的氢氧化钠水溶液中，得到了低直链淀粉含量、低凝沉性、高水溶性和高产率的变性淀粉。陈燕芳等[4]研究了浓碱湿法变性淀粉的制备工艺，将玉米淀粉和三偏磷酸钠、次氯酸钠、醋酸酐、环氧丙烷、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵等改性剂放入10%的氢氧化钠水溶液中，获得了醋酸酯淀粉和阳离子淀粉，改制被方法不仅提高了变性淀粉的性能，还降低了废水的排放。
2.1.3 氧化法制备化学变性淀粉
氧化法制备变性淀粉是利用氧化剂对淀粉的氧化反应完成的，常用的氧化剂有高碘酸钠、次氯酸钠、臭氧等。李海霞[5]以臭氧为氧化剂，采用气相氧化法制备了变性淀粉，研究了其工艺条件，获得了羧基含量、粘度、结晶较好的变性淀粉。
2.1.4 酯化法制备化学变性淀粉
刘少明[6]以马铃薯淀粉为原料，以三偏磷酸钠为交联剂，醋酸酐为酯化剂制备了交联酯化复合变性淀粉，获得了最佳工艺条件，制备的淀粉具有较好的抗老化性、凝沉性、冻融稳定性和透明度，适用于食品工业。刘强[7]以甘薯淀粉为原料，以乙酸酐为酯化剂，利用酯化法制备了乙酰化甘薯淀粉、辛烯基琥珀酸甘薯淀粉酯和双重酯化改性甘薯淀粉，制备的变性淀粉具有较好的乳化性能。
2.1.5 醚化法制备化学变性淀粉
通过醚化法可以制备羟丙基化的变性淀粉，这类变性淀粉具有较好的透明度和水溶性，通过醚化作用还能降低淀粉的结晶度，提高其热稳定性。崔凌飞等以乙醇/水作为复合溶剂，制备了玉米羧甲基淀粉，具有较高的取代度，其耐酸性和耐热性较好。
2.2 物理变性淀粉的制备
物理变性淀粉是指在热、力、光、电作用下改变了原生淀粉的结构性质从而获得的变性淀粉。其制备方法包括热液处理法、微波处理处理法、挤压法、球磨法、高压均质处理法、电离辐照处理法和渗透压处理法等。
2.2.1 热液处理法
热液处理法是指将原生淀粉至于温度位于淀粉的玻璃化转变温度和糊化温度之间的热水中，通过物理作用使原生淀粉发生结构和晶型上的变化，从而获得变性淀粉的一种方法。处理后淀粉由直链淀粉转变为交联淀粉。处理过程不使用有机溶剂，安全环保。
2.2.2 微波处理法
微波处理法是利用带电粒子运动产生热能从而改变淀粉结构的一种方法。将淀粉置于微波中，通过带电粒子运动产热可使淀粉糊化，黄欢等通过研究发现，微波处理可使淀粉的形貌由光滑状态变为粗糙状态，这主要是淀粉晶型破坏造成的。
2.2.3 挤压法
挤压法是指利用压力和剪切力改变淀粉分子结构的一种方法。在挤压和剪切力的作用下，淀粉的颗粒结构被破坏，晶型消失，化学键发生断裂重组，在挤压的过程中给予一定的温度，可使原生淀粉变为热塑性淀粉，这类淀粉具有较好的机械性能，一般用于包装材料。
2.2.4 球磨法
球磨法是通过研磨破坏淀粉的分子结构的一种方法，该方法的作用机理与挤压法类似，都是依靠外界的力改变淀粉结构。
2.2.5 渗透压处理
渗透压处理是指利用浓度差形成压力的一种处理方式。在制备变性淀粉的过程中，常使用高浓度硫酸盐作为盐试剂，将原生淀粉放入这种溶液体系中通过热压即可提高淀粉的糊化温度。
3 变性淀粉在食品中的应用
3.1 变性淀粉在肉制品中的应用
3.1.1 变性淀粉在肉罐头中应用
将肉食制成罐头可以提高肉食产品的保质期和口味，其中，淀粉是制备肉罐头不可缺少的原材料之一，在制备肉罐头的过程中，添加的变性淀粉一般是具有高交联度的，变性淀粉的添加可以提高馅料的粘稠度、流变性、切片凝聚力和口感，还可以减少热损失[8]。阮美娟等研究了变性淀粉在午餐肉中的应用效果，发现添加变性淀粉的午餐肉在弹性、组织状态、口感等方面都有明显的改善。胡爱军等人[9]在罐头的制备过程中添加了淀粉磷酸双酯，使罐头在加热初期具有较好的流动性，从而提高品质。还有报道表明变性淀粉的添加可以提高肉制罐头的色泽稳定性和储存稳定性。
3.1.2 变性淀粉在肉丸中应用
肉丸是我国的传统食品，无论是蒸、煮、炸都具有较好的味道，传统的四喜丸子、红烧狮子头都属于肉丸类食品，随着人们对火锅的热爱，肉丸的品类也越来越多。在肉丸的制作过程中，淀粉同样是不可缺少的原料，肉丸中淀粉的添加量不大，其主要作用是保水和增加弹性。邓思杨等[10]研究了变性淀粉对猪肉丸品质的影响，研究发现使用复合变性淀粉（醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉）可以大幅度提高猪肉丸的保水性、出品率和弹性。随着人们对肉丸口味的追求，研究人员研究了香菇鸡肉丸、芹菜猪肉丸、芹菜牛肉丸中的淀粉添加量，用于改善其食用性能。优于变性淀粉拥有比原生淀粉更好的糊化能力，肉丸中变性淀粉的使用可以使肉丸口感爽滑、不肥腻。
除了在火锅中的应用，油炸肉丸也是一种美食，肉丸在油炸之前，在其外层包裹一层淀粉面糊，这里常用的是变性木薯淀粉，且是高直链淀粉，这种淀粉在油炸过程中可以形成一个阻碍油吸收的屏障，从而降低油炸食品的含油量，还能提高油炸肉丸的风味和口感。
3.1.3 变性淀粉在灌肠制品中应用
香肠也是我国的传统肉食产品之一，通过腌制、晾晒和熏烤，各种肉类被做成而来口味独特的肠类。随着技术的进步和人们对风味的追求，肠的制造开始添加各种变性淀粉来改变肠的品质。王小军等[11]研究了木薯变性淀粉对火腿肠品质的影响，研究发现乙酰化双淀粉己二酸酯的添加能提高肠的色泽，保持其细腻感和紧密结构，提高了成品出品率。张永春等[12]研究了红薯淀粉二步糊化工艺对肉肠感官品质的影响，确定了红薯淀粉二步糊化工艺。周凤超等[13]研究了氧化马铃薯淀粉变性淀粉对海绵蛋糕品质影响评分。另外，大量的研究发现，酶改性羧甲基淀粉的使用可以降低肠的脂肪含量，辛烯基琥珀酸酐改性糯玉米淀粉的使用可以改善肠的质构。
3.2 变性淀粉在烘焙食品中的应用
烘焙食品松软，味甜，深受人们的喜爱，其代表作品是蛋糕。人们都知道鸡蛋是蛋糕制作不可缺少的原材料，其实，蛋糕的制作同样离不开淀粉。蛋糕制作后有一个短期的保质期，因此要求蛋糕具有良好的抗老化性能，普通的淀粉以直链为主，在放置过程中容易被氧化、脱水，因此，蛋糕的制作需要使用变性淀粉，通常选用的是酯化淀粉。李嘉瑜等[14]研究了变性淀粉对海绵蛋糕品质影响，对比了预糊化乙酰化二淀粉磷酸酯、预糊化玉米淀粉和预糊化羟丙基二淀粉磷酸酯对蛋糕品质的影响，发现不同的变性淀粉具有不同的功能，预糊化乙酰化二淀粉磷酸酯可以是蛋糕更加松软，预糊化玉米淀粉可以提高蛋糕中的水分活度，预糊化羟丙基二淀粉磷酸酯具有较好的抗老化效果，可以保持蛋糕在放置过程中不会变硬。陈颖娴等[]研究了变性淀粉对微波蛋糕品质的影响，发现将变性淀粉预糊化乙酰化二淀粉磷酸酯和磷酸酯双淀粉复配可以制备品质较好的蛋糕。
淀粉在烘焙食品中除了在主体中的应用之外，在配料中应用也较为广泛。如烘焙果酱和裱花果膏。烘焙食品的加工温度较高，从而这些辅料也要具有良好的高温稳定性。在制备烘焙果酱时，用变性淀粉替代果胶，即可以降低成本，又能改善原生淀粉引起的馅心塌陷、表面起皮等问题。烘焙果酱中使用的变性淀粉多为高交联度淀粉。裱花果膏在烘焙食品中的作用是涂抹、裱花，变性淀粉的使用可以提高裱花果膏的光亮度、塑性和乳化性能，具有较好的修饰作用和食用品质。
3.3 变性淀粉在速冻食品中的应用
多组分物质在冷冻过程中会发生成分聚集，从而破坏产品结构，使产品在解冻时导致汤汁流失等问题。这就需要添加一种物质来改善这个问题。变性淀粉是一个不错的选择。变性淀粉在速冻食品中的应用对象主要是速冻饺子[15]和速冻汤圆。速冻饺子中常用的变性淀粉是酯化淀粉，由于变性淀粉可以吸收水分，因此在冷冻过程中能使饺子安全通过玻璃化转变过程，保持饺子皮和馅料不会变干，且能改善饺子的外观。速冻汤圆中常用的变性淀粉是预糊化变性淀粉，这种淀粉的使用可以省去汤圆的热烫过程，节省了多道工序。郑春燕[16]研究了变性淀粉在速冻汤圆中的应用，考察了变性淀粉的添加量和添加方式，最后确定了添加1.5%的木薯预糊化淀粉，先常温成糊后添加。
3.4 变性淀粉在饮料中的应用
在饮料中，淀粉的作用主要是调节粘稠度，使饮料的乳浊液更加稳定，厂用来替代阿拉伯胶。目前市售的大多数饮料如桔汁、可乐、冷冻果汁、奶茶、固体饮料等都使用了变性淀粉，尤其是亲脂性变性淀粉的使用，提高了饮料的抗氧化性，替代了乳化剂和其他配料，大幅度节约了成本。李少华等[17]研究了变性淀粉对玉米饮料稳定性的影响，结果表明羟丙基复合变性淀粉的使用可以大幅度提高玉米饮料的稳定性，降低其离心沉淀率。王苏等[18]研究了变性淀粉对酸性乳饮料稠度和稳定性的影响，结果表明使用1.5%的耐剪切变性淀粉效果最佳。
在奶制品中，变性淀粉的添加可以提高奶的稳定性、乳化性和口感，在奶制品中，通常要求变性淀粉具有较好的耐酸和耐高温性能，常用的变性淀粉是交联酯化或醚化淀粉。
3.5 变性淀粉在面制品中的应用
在制作面条时，在面中加入少量的酯化糯玉米淀粉或羟丙基玉米淀粉，可以使面粉具有柔软的口感，改善面条的品质和溶出率；在制作方便面时，在面中加入一定量的马铃薯交联淀粉醋酸酯或木薯交联淀粉醋酸酯，可以使制备的方便面更加耐泡，提高成品率，降低油耗量。
3.6 变性淀粉在甜品中的应用
在制作冰激凌时添加一定量的变性淀粉可以替代部分油脂，降低成本；在制作糖果时，变性淀粉通常用于牛皮糖和口香糖中，前者作为凝胶剂提高糖果的筋道；后者作为粘结剂提高糖果的粘接强度。
4 结论
人们生活水平的提高使人们对食物的要求也越来越高，为了满足这种需求，先进的技术逐步应用于食品的各个领域。淀粉是人们生活中必不可少的一种食材，传统的原生淀粉具有稳定性差、抗氧化能力等许多缺点，因此，人们对淀粉进行了多种改性以达到人们的需求。本文介绍了变性淀粉的概念、特性及分类，综述了变性淀粉的制备方法及其在食品工业中的应用。
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