铬酸根 铬酸根和重铬酸根颜色
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淀粉是植物通过光合作用合成的天然有机化合物，是一种可再生资源。随着生产发展，淀粉作为一种工业原料，对其性质提出不同要求，而天然淀粉因受其固有性质，如不溶于冷水、淀粉糊易老化脱水、被膜性差、缺乏乳化力、耐药性及耐机械性差等不足之所限，越来越不能满足现代工业新要求，为此，各种变性淀粉应运而生。变性淀粉系指利用物理、化学或酶等手段制得性质发生变化淀粉。
通过淀粉改性不仅可改善淀粉原有性质，还可赋予其新的功能特性，从而使其在食品等许多领域得以广泛应用。在食品业，变性淀粉可作为多种功能性助剂改善食品质量或开发新品种、降低生产成本和优化生产工艺。我国是农业大国，玉米、小麦、土豆、甘薯、木薯等资源十分丰富，具有明显资源优势，变性淀粉开发利用前景非常广阔。
变性淀粉分类
根据变性反应机理，淀粉变性所得产物可分为淀粉分解产物、淀粉衍生物和交联淀粉三大类。淀粉分解产物包括各种酸解、酶解、氧化、高温降解产物，如各种糊精、α–淀粉和氧化淀粉。淀粉衍生物是淀粉分子中羟基被各种官能团取代后所得产物，如羧甲基淀粉、羟甲基淀粉、阳离子淀粉等。醚类键或二酯键，使两个以上淀粉分子之间“架桥”在一起而得交联淀粉，如磷酸二淀粉酯、乙酰化二淀粉磷酸酯及羟丙基甘油双淀粉等。
淀粉按处理方式不同可分为以下几类：（1）物理变性淀粉：包括预糊化淀粉、油脂变性淀粉、烟熏变性淀粉、挤压变性淀粉、金属离子变性淀粉、超高压辐射变性淀粉等。（2）化学变性淀粉：极限糊精、酸变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、交联淀粉、阳离子淀粉、淀粉接枝共聚物等。（3）酶法变性淀粉：抗消化淀粉、糊精等。（4）天然变性淀粉：应用遗传技术和精选技术，培育出具有特殊用途变性淀粉。
变性淀粉应用特性
通过适当改性处理而得变性淀粉大多具有糊透明度高、糊化温度低、淀粉糊粘度大且稳定性好、凝沉性小、成膜性优、抗冻性能强及耐酸、耐碱和耐机械性强等许多优良特性，可广泛应用于食品、饲料、医药、造纸、纺织、日化及石油等业。变性淀粉在食品中应用特性可概括为如下几个方面：增稠稳定作用、乳化作用、胶凝作用、代替脂肪、载体作用、其它作用（如改善食品外观、加工性能等）。
常用几种变性淀粉在食品中应用
常用的食品加工用变性淀粉有预糊化淀粉、麦芽糊精、酸变性淀粉、羟丙基淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉、羧甲基淀粉、交联淀粉等。
1 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。
2 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。
3 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。
4 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。由于取代醚键稳定性高，羟丙基具有亲水性，能减弱淀粉颗粒结构内部氢键强度，使其易于膨胀、糊化容易、糊液透明、流动性好、凝沉性弱、稳定性高。羟丙基淀粉在加热蒸煮过程中，糊的成膜性好、透明、柔软、平滑、耐折性好。
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。
羟丙基变性淀粉取代醚键的稳定性高，在水解、氧化、交联等化学反应过程中取代基不会脱落，这种性质利于复合变性，复合变性后应用于食品能具有更好应用效果。通过复合变性，淀粉能耐受高温、机械剪切、酸性环境，提供良好粘结效果和维持形态均一，用作肉汁、沙司、果汁馅、布丁增稠剂，使之口感平滑、浓稠透明、清晰而无颗粒感。又如：羟丙基复合变性淀粉用于酸奶作为增稠剂，能与牛乳组分形成网络连接，其中负电荷基团如羟基聚集在界面上，与牛乳组分发生化学反应，增大这些组分水合作用程度，并稳定网络中蛋白质分子，网络则阻滞水的自由移动，达到固水和增稠双效。羟丙基醚化再经乙酰化复合变性淀粉产品为口香糖良好基料，体现较好弹性和口嚼性。应用于酱油中羟丙基复合变性淀粉具有更好悬浮稳定效果。
5 酯化淀粉
5.1 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。由于淀粉磷酸酯具有透明度高、粘度大、冻融稳定性强、乳化性优、持水性好、抑菌效果明显等诸多优良性能，因此很有必要进一步加强对淀粉磷酸酯基础性研究，以便更好应用于食品行业，并能促进淀粉工业和食品添加剂生产不断发展和壮大。
5.2 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 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。
8 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。
结束语
变性淀粉种类多样性和众多优良应用特性，使其在食品及其它行业中获得广泛应用。淀粉作为易于利用的丰富可再生资源，对其开发利用备受世界各国重视。
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