刘亚丽  胡国华  华东理工大学

  交联变性淀粉是将淀粉采用两种或两种以上的变性方法而获得的变性淀粉,具有多种变性淀粉的共同优点,研究证明,交联变性能提高淀粉对酸、热和机械降解的稳定性,并延缓储存时的老化速度。与单一变性淀粉相比,交联变性淀粉具有两种或更多的性能,开辟了淀粉的新用途,弥补了传统变性淀粉使用范围狭窄的不足,扩大了变性淀粉应用范围。

羟丙基二淀粉磷酸酯简称HPDSP，是淀粉经环氧丙烷醚化再经磷酸盐交联的一种变性淀粉,因其糊化后具有良好的增稠稳定性,可作为食品添加剂广泛用于不同食品中。虽然羟丙基二淀粉磷酸酯的黏度与交联程度有关,交联度越高,则其黏度越低,但交联度提高,则抗加工性能提高,经加工后其淀粉颗粒充分膨胀,黏度迅速升高。其质量指标如下表所示（参考FAO/WHO 1990,CXAS/1991）。

表  羟丙基二淀粉磷酸酯的质量指标

1.    生产工艺

   淀粉乳→醚化反应（环氧丙烷） →交联反应（六偏磷酸钠、三氯氧磷）→冷却、中和（盐酸 ）→洗涤→干燥 →成品

      主要工艺技术指标报道如下：张燕萍等研究了以玉米淀粉的羟丙基化和羟丙基淀粉与磷酸酯交联反应，得出制备羟丙基二淀粉磷酸酯的佳工艺条件为：反应温度 5 0℃、加碱量1%、结晶硫酸钠的添加量为16%、六偏磷酸钠1%(以上均为占淀粉干基的质量分数)、环氧丙烷添加量为体积分数15%、反应时间为6.5h。

张继良以玉米淀粉为原料，三氯氧磷为交联剂，环氧丙烷为醚化剂采用先交联后羟丙基制备了羟丙基二淀粉磷酸酯。交联反应的适宜条件：9 0 g 淀粉、淀粉乳质量分数38%～42%、pH10.5～11.0、反应温度25～35℃、反应时间80～120min，三氯氧磷用量最大不超过绝干淀粉用量的0.5%。羟丙基反应的适宜条件：反应温度45～50℃、反应时间在16h 左右、氢氧化钠用量应小于绝干淀粉用量的1.2%、硫酸钠用量为绝干淀粉用量的8%～10%。

张运艳以糯玉米为原料制备了冻融稳定型的羟丙基二淀粉磷酸单酯。确定制备冻融稳定型羟丙基淀粉的最佳工艺参数为：淀粉乳质量分数40%、环氧丙烷体积分数 12.5%、反应温度 50℃、反应时间 25h、氢氧化钠1.3%、硫酸钠14%(均为占淀粉干基的质量分数，以下相同)。确定制备冻融稳定型羟丙基-磷酸单酯交联变性糯玉米淀粉的最佳工艺条件为：磷酸盐30%、羟丙基取代度0.12～0.15、反应温度140℃、反应时间120min、pH值5.5～6.5、尿素4%、NaH₂PO₄与Na₂HPO₄质量比为3:1。在此条件下的冻融析水率为9.20%，磷酸分子取代度为0.073。

2.    理化性质

羟丙基二淀粉磷酸酯为白色粉末，无臭，无味，易溶于水，不溶于有机溶剂。  其具有耐盐性、耐酸性、耐高温性以及抗剪切稳定等性能，且其透明度也明显高于原淀粉。

2.1    耐盐性

羟丙基二淀粉磷酸酯的黏度随食盐含量的增加,呈上升趋势,这是因为食盐吸收了淀粉乳中的一部分水分,从而间接增大了淀粉糊的浓度,导致淀粉糊黏度升高。有实验证实与羟丙基淀粉对比而言,当食盐含量增至4%时,渗透压破坏了已充分吸水膨胀的羟丙基淀粉颗粒,导致了羟丙基淀粉糊黏度有所下降。而羟丙基二淀粉磷酸酯,由于经过交联,其糊黏度始终随食盐含量的增加而增大。可见其耐盐性强于羟丙基淀粉。

2.2         耐酸性

 通过实验可知，羟丙基二淀粉磷酸酯与羟丙基淀粉当pH>4时,羟丙基二淀粉磷酸酯与羟丙基淀粉的黏度均随pH降低呈上升趋势,但当pH<4之后,羟丙基二淀粉磷酸酯的黏度仍迅速上升,而羟丙基淀粉的黏度则明显降低,由此可见羟丙基二淀粉磷酸酯比羟丙基淀粉耐酸稳定性高，尤其适合于低酸食品。

2.3     耐高温性

羟丙基淀粉随灭菌时间的延长,黏度略有降低,灭菌10min后,黏度降低趋于平稳;而羟丙基二淀粉磷酸酯随灭菌时间的延长,黏度显著提高,灭菌30min时,黏度达最大值。由此可见高温有利于羟丙基二淀粉磷酸酯中交联键的展开,淀粉颗粒膨胀,黏度升高,但不可长时间高温蒸煮,否则仍能使羟丙基二淀粉磷酸酯的颗粒破裂,黏度降低。

1.4         抗剪切稳定性

剪切力有利于羟丙基二淀粉磷酸酯黏度的提高,这是因为羟丙基二淀粉磷酸酯经剪切力作用后交联键充分舒展,淀粉颗粒膨胀,黏度升高。而羟丙基淀粉受剪切力作用使膨胀的颗粒破碎而导致黏度降低。因此羟丙基二淀粉磷酸酯的抗剪切稳定性远高于羟丙基淀粉。

3.    在食品中的应用

 羟丙基二淀粉磷酸酯可作为增稠剂、稳定剂应用，我国《食品添加剂使用标准》（GB2760-2011）表A.2 可在各类食品中按生产需要适量使用 ，未限定最高用量，可按需添加。用于冰淇淋中，最大使用量0.3 g/Kg；果冻，最大使用量2.5g/Kg；方便面、面条，最大使用量0.20g/Kg；固体饮料，最大使用量0.5g/Kg；果酱，最大使用量1.0g/Kg。

FAO/WHO规定：用于蛋黄酱，用量5g/Kg；罐装胡萝卜（产品含有奶油或其他油脂）、发酵后经加热处理的调味酸奶及其制品，用量为10 g/kg；冷饮制品，用量为30 g/kg；罐装沙丁鱼和沙丁鱼类产品，用量为20 g/kg；罐装鲐鱼和竹荚鱼，用量为60 g/kg（仅用于填料）；速冻鱼条和鱼块（仅指用面包粉和面包拖料包裹），以GMP为限。

                                          ———摘自《功能性食品胶》（第2版，2014），胡国华主编，有删节。

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