食品级改性淀粉

改性淀粉简介：

淀粉是由-葡萄糖缩聚而成的一种多糖类物质的天然高分子化合物，是自然界来源最丰富的一种可再生物质，可降解，不会对环境造成污染。其分子链中存在着大量可反应的羟基，从而为淀粉的改性提供了结构上的基础。改性淀粉是在天然淀粉所具有的固有特性的基础上，为改善淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性，使其更适合于一定应用的要求。现在改性淀粉的品种越来越多，用途越来越广，被广泛地应用于各个领域中，这给我们的生活、工作等带来了极大的便利。[1] 

改性淀粉用途：

改性淀粉具有许多产品的质构特性，被广泛应用在食品工业中，作为增稠剂、稳定剂、胶凝剂、黏结剂等。粮食是最基本的生活资料，改性淀粉在食品工业有着举足轻重的地位。人们对食品的种类、营养、健康等要求显著增强，在食品工业中，改性淀粉正向着产品品种多样、规格齐全、安全、健康、营养、低脂、生态等方向发展。饮食上人们越来越重视低脂肪饮食和提高复杂的碳水化合物的摄入量。Hyun-Jung Chung等研究发现，体外消化率和血糖指数上都会发生改变，抗性淀粉含量明显增加，慢消化淀粉的含量减少，快速消化淀粉含量明显降低，这样能够降低人体血糖上升的速率。方便面在市场上的需求量很大，但是用原淀粉产品缺乏稳定性，且油炸及高脂肪含量影响食品的质量及我们的健康。研究发现，乙酰化马铃薯淀粉既提高了方便面的硬度又不会显著地影响凝聚力值，并且它可以部分替代用于生产方便面的低蛋白小麦面粉，减少脂肪的摄取。酶改性淀粉可以较好地应用于食品工业，将酶改性羧甲基淀粉应用于香肠中的，发现羧甲基淀粉在香肠中能够增加保水能力和乳化稳定性，是香肠理想的脂肪替代品。改性淀粉在面包中也有较好的应用，能降低面包的恶化率，提高口感，生产出具有特定性质的面包食谱。有研究将改性淀粉乙酰化己二酸双淀粉和羟丙基二淀粉磷酸酯应用在无麸质面包中，发现其体积和弹性明显，使烘焙制品保持柔软蓬松。改性淀粉在乳液体系中对系统的稳定性、粘度及降低表面张力的能力等都是很重要的。KrystynaProchaska等研究表明，淀粉的改性在乳液体系中可以影响表面活性及可作为增稠剂，且研究发现，辛烯基琥珀酸淀粉钠对于降低表面张力的效率很高，能很好的运用于食品工业中。[1] 

淀粉在医药方面具有较好的应用，但是其应用常受到淀粉溶胀性能、溶解性能、凝胶作用、流变学性能、机械性能和被酶消化的特征等的影响，通过改性后能够改善原淀粉的不足。眼药水治疗眼部疾病时，角膜上皮由于低的透气性而对药物的吸收率较少，且剩余的药液可能会引起副作用。A.P.Vieira等用甲基丙烯酸2-异氰酸酯改性淀粉，得到含有氨基甲酸乙酯键和碳-碳双键的聚合物，可以减少药物损失，使患者找到了一种可以长久持续控制的新药物。姜黄素具有抗氧化、抗炎和抗癌作用，然而它的水溶解度和生物利用性却非常低，且在体内会被快速地降解和排泄。Hailong Yu等研究表明疏水改性淀粉可以形成胶团并将姜黄素装入胶囊中，提高姜黄素的溶解度和体外抗肿瘤的活性。大多数用于药物的表面活性剂会扰乱人体正常的膜结构，导致细胞的毒性。Martin Kuentz等研究用辛烯基琥珀酸酯改性淀粉得到具有优良技术性能的无表面活性剂的药物悬浮液，以充分润湿药物，提高溶解度和性能。可降解淀粉微球可用于局部止血，但不能用于大出血时的止血，而经过化学改性的可降解淀粉微球可以刺激凝血的活化和触发体外血小板的结合，从而提高其在止血应用的范围。改性淀粉在药物方面具有重大的应用，它可以改善一些药物溶解性、流动性能和压缩性等，提高人体对药物的吸收，减少药物的副作用。也可以通过改性淀粉研制出一些新型的药物，这对于一些疑难杂症的治愈有重要贡献。医药关系着国民的健康、社会的稳定和经济的发展，改性淀粉在医学上具有重大应用价值和发展潜力。[1] 

淀粉及其衍生物因为来源广，价格便宜，对环境安全等优点成为污水处理的重要物质，而改性淀粉较天然淀粉具有更优越的性能，是一种很有发展前途的新型水处理剂。阳离子型淀粉衍生物絮凝剂无毒，易降解，可以与水中微粒起电荷中和及吸附架桥作用，常被用来处理携带有负电荷的污水。絮凝剂阳离子淀粉醚，二（二乙氨基）均三嗪有高的絮凝剂能力，在时对阴离子染料废水的脱色率可高达 ，对酸性染料 的絮凝能力可达 ，且对于有色废水处理，该絮凝剂可循环再利用。在许多研究 中以（环氧丙基）三甲基氯化铵为醚化剂引入到淀粉骨架上，合成一系列阳离子型淀粉衍生物絮凝剂，这些阳离子型淀粉衍生物絮凝剂都具有良好的絮凝效果。阴离子型淀粉絮凝剂也能用于污水处理，它与重金属离子生成难溶物沉淀，从水中去除重金属离子。阴离子型淀粉醚曾在日本、美国、德国等多个国家引起过相当的重视，得到了多种改性淀粉絮凝剂。许多污水中同时含有正负电荷的悬浮颗粒与胶体，因此用两性改性淀粉絮凝剂处理污水常比单使用一种离子型絮凝剂更有效。Hui Song等合成了一种两性淀粉聚丙烯酰胺接枝共聚物，此两性接枝共聚物对于多种工业废水的处理效果特别好。就改性淀粉絮凝剂而言，非离子型絮凝剂生产成本低，但由于不具有电中和性能，絮凝效果并不令人满意；得到了广泛应用，市场上成熟的商业化产品丰富，但是总体品系单一，选择余地不多，而且价格较高；阴离子型絮凝剂主要用于吸附重金属离子，功能相对单一；两性絮凝剂虽然效果显著，但是生产工艺复杂，成本很高，我们应该看到，当前改性淀粉絮凝剂的功能还不如传统无机絮凝剂全面，在实际应用中仍存在一些不足，尤其是对水处理工艺的研究较少，且许多产品还没有及时转化为实际应用。所以，今后我们需要进一步提高改性淀粉絮凝剂的絮凝性能，加强实际工艺的研究，充分考虑到影响絮凝剂对废水处理效果的因素。[1]