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玉米淀粉粒度是多少目?

发布时间:2023-09-20   来源:ssss   标签:淀粉 粘度 交联 接枝 浆料 点击:8
内容提要:玉米淀粉(corn starch)又称玉蜀黍淀粉。俗名六谷粉。白色微带淡**的粉末。将玉米用03%亚硫酸浸渍后,通过破碎、过筛、沉淀、干燥、磨细等工序而制成。普通产品中含有少量脂肪和蛋白质等。吸湿性强,能达30%以上。营养分析:1玉米是世界

玉米淀粉粒度是多少目?,第1张

玉米淀粉(corn starch)又称玉蜀黍淀粉。俗名六谷粉。白色微带淡**的粉末。将玉米用03%亚硫酸浸渍后,通过破碎、过筛、沉淀、干燥、磨细等工序而制成。普通产品中含有少量脂肪和蛋白质等。吸湿性强,能达30%以上。营养分析:

1玉米是世界公认的“黄金作物”,其脂肪、磷元素、维生素B2的含量居谷类食物之首。

2玉米面中含有亚油酸和维生素E,能使人体内胆固醇水平降低,从而减少动脉硬化的发生。

3玉米面中含钙、铁质较多,可防止高血压、冠心病。

4现代医学研究表明,玉米面中有丰富的谷胱甘肽,这是一种抗癌因子,在人体内能与多种外来的化学致癌物质相结合,使其失去毒性,然后通过消化道排出体外。粗磨的玉米面中含有大量的赖氨酸,可抑制肿瘤生长。

5玉米面还含有微量元素硒,硒能加速人体内氧化物分解,抑制恶性肿瘤。

6玉米面中丰富的膳食纤维,能促进肠蠕动,缩短食物通过消化道的时间,减少有毒物质的吸收和致癌物质对结肠的刺激,因而可减少结肠癌的发生。

用途:

1淀粉作为原料可以直接用于粉丝、粉条、肉制品、冰激凌等方面,需求稳定。

2由于木薯价格高昂,造纸行业使用玉米淀粉的比例得以提高。

3玉米淀粉与水或牛奶混合后有独特的质感,常用来掺在白糖粉作为抗粘结剂。

4玉米淀粉常用作布丁等食品的凝固剂。市面一般的现成布丁预拌材料都含有玉米淀粉。利用双层蒸锅,以牛奶、砂糖、玉米粉和增香剂等配料就可轻易制作出简单的玉米粉布丁。

5玉米淀粉也在中国菜和法国菜里用作增稠剂。中国菜里的“勾芡”(又称芡汁),一般就是用玉米淀粉加上水制成的。

6玉米淀粉在制造环保制品中也有多种用途。例如,2004年日本的先锋公司发表了一种用玉米淀粉制成的蓝光光碟,可自然降解。

玉米淀粉为原料,以硫酸亚铁为催化剂,双氧水为氧化剂,通过先糊化后氧化的方法,制备氧化淀粉,之后升温加入聚乙烯醇充当连续相,待两者相互均匀混合后,加入偶联剂对氧化淀粉进行接枝反应,乳化完成之后加入烯烃类单体对其进行接枝共聚反应,

为了改善淀粉的性能,使之更加符合实用的要求,人们通过物理、化学对淀粉加以处理、或降解或赋之以新的官能团。不论以何种方式改性,其改性作用都会在糊化特征上体现出来,因此变性淀粉的糊化特性也就成为判别淀粉改性程度与效果的重要指标之一。

2、淀粉的糊化过程

众所周知,淀粉不溶于冷水,但在水中受热达到一定温度时维持淀粉颗粒结构完整性的氢键被削弱,使水得以渗透,淀粉分子开始并持续上升直逼近峰值粘度。在此水合作用近于达到最大,当继续加热时颗粒结构趋于破环、瓦解,并成为碎片,释放出聚合分子和聚合体,具有胶体性质,粘度下降。当胶体冷却时,粘度上升。淀粉经改性处理后糊化特征也相应改变。人们采用不同方法对淀粉的糊化特征作了大量研究,其中以布拉班德粘度仪记录淀粉在糊化过程中粘度随温度变化曲线最为直观地反映淀粉的糊化特征,适应性强。

在考察淀粉的糊化特征时必须明确以下几个特征参数:

糊化温度(GT):达到此温度淀粉颗粒开始大量吸水膨胀,粘度开始上升。

峰值粘度(PV):此时淀粉吸水膨胀达到最大程度,氢键最弱、糊化粘度最高。

峰值粘度(PT):糊化最大时的温度。

热糊粘度(HV):淀粉糊液在保温时的粘度。此粘度的稳定性是衡量淀粉品质的重要指标之一。热保温温度和时间可根据考查目的以及淀粉的糊化温度特征确定。

中止淀粉(FV):降温至指定温度时淀粉糊液粘度,也有人称之为冷湖粘度。

不同种类的淀粉有着不同的糊化特征。即糊化温度、峰值粘度、热糊粘度等存在差异,即使是同一种类的淀粉由于原料品种、产地、成熟度、加工调节以及检测条件(如升温速度、PH、搅拌)等方面的差异,都会使糊化特征产生变化。变性处理更是从多方面改变了淀粉的糊化特征。

3、淀粉原料粘度检测的重要性

从生产的角度讲,人们希望淀粉原料的糊化特征能“保持一致”,即在许可的范围内变化,这对生产降解类的产品尤为重要的。然而在生产中往往会出现这样的问题,在反应条件都相同的情况下,采用不同批次的淀粉乳(或商品淀粉)生产变性淀粉,变性结果差别很大,如果不采取适当的控制措施,变性淀粉的品质很难保持均一稳定。以酸化淀粉为例,目前国内用于纺织浆料要求酸化淀粉以旋转粘度计NDJ-79、干物含量6%,95℃保温1h检测,粘度在10-25mpa·s,粘度波动率<15%。纺织厂家在使用时往往在10-25mpa·s选定一粘度值±2mpa·s,对粘度要求比较严格。根据我们在上述检测条件下的检测结果,玉米淀粉粘度基本上在35-50mpa·s之间,但某些批次的淀粉粘度值低于13 mpa·s原淀粉粘度之所以波动较大。除玉米本身的因素外,还与淀粉生产中采用的工艺控制条件有关,特别是浸泡工艺与淀粉粘度降低有着直接的关系。因此,作为原淀粉加以检测、根据原淀粉的粘度值对生产工艺配方加以适当的调整。

4、糊化特征与生产控制

在变性淀粉生产中,选择工艺条件,采取工艺措施时要注意以下几方面的问题:

⑴反应温度要控制在糊化温度以下,湿部处理最好低于糊化温度10℃以下。

⑵在变性淀粉湿法反应中,除酸化反应外,一般均在碱性条件下进行,随着PH值的升高,淀粉的糊化温度降低,因此在高PH值下反应,有必要使用一定数量的糊化抑制剂,如氯化钠、硫酸钠等。

⑶以粘度(或流度)作为中间体控制指标时,要在淀粉完全糊化后进行检测,即要充分的热保温时间。在工业生产中一般采取两种方法,一是测定热糊粘度,另一种是测定终点粘度。

⑷检测粘度时要将样品中和至中性,要洗出反应试剂以及盐份,消除这些因素对淀粉糊化特征的影响,真实的反应取样点的糊化度。

⑸在做粘度指标确切对比时,要确保所用数据的检测条件相同。

41 酸化淀粉生产

淀粉经酸处理后,固有粘度降低,糊液透明性及热糊稳定性提高。

生产酸化淀粉过程中是以粘度或流度作为生产中控指标的。影响酸解速度的因素主要有三个,即温度、时间和加入量。

首先要确定合理的反应温度。温度越高,淀粉降解速度越快,但温度太高酸挥发块、反应不均,且对中和操作不利,故反应温度以50℃左右为宜,反应时间以4-5h达到预期降解程度为宜。反应速度太快一是不利于产品中间体控制,二是成品热糊稳定性不易保证。我们认为反应温度应限定在一定的范围之内,有利于操作,减少可变因素。还要确立时间的概念,除确保产品质量外,更有利于生产的衔接和生产的连续化,因此工艺配方的调整主要是加酸量的调整。

对所用的淀粉原料要进行一个阶段的检测,找出原料的正常粘度范围,在此基础上根据降解程度制定出酸解产品系列的基本加酸量,在批量生产投料之前对所用原料进行粘度检测,如果偏差较大调整加酸量,对于粘度极不正常的原料应放弃做降解类的变性淀粉。一般来说,生产酸化淀粉的粘度最好高于降解后产品20mpas以上

42 氧化淀粉的生产

和酸化淀粉一样,氧化淀粉的特征之一就是降低了淀粉糊化粘度,或者说提高可淀粉糊的流动性,氧化淀粉糊化温度降低,热糊稳定性提高,

原淀粉的粘度对其品质同样有着较大的影响,这与酸化淀粉有着相似的道理。值得注意的是,人们在评价氧化淀粉的品质是,结合应用除对淀粉糊液粘度有一定的要求外,同时还会对糊液稳定性、透明性、等提出要求。

实际上氧化淀粉较原淀粉在糊液稳定性,糊液透明性方面的优势主要归因于淀粉在氧化过程中产生的羧基,所以羧基也是生产者与使用者关注的指标。氧化淀粉的羧基含量与加工细节有关,受PH值的影响,在相同的PH值下,氧化程度越大羧基含量会越高,综合考虑羧基含量与粘度两项指标,必须对原料淀粉的粘度有所要求。因为以达到同样成品粘度为前提,原淀粉粘度越高,氧化程度会越大,羧基含量也会越高,品质也会越好,;反正原料淀粉粘度过低,则会出现粘度偏低,或是羧基含量达不到要求,进而影响应用。一般地说,以次氯酸钠为氧化剂,随着次氯酸钠处理程度的提高(有效氯与淀粉重量比常用05%-4%)淀粉分子量、固有粘度降低,羧基含量增加,文献报道用次氯酸钠生产的商品氧化淀粉羧基含量一般为015%-065。

在产品质量控制方面,采取在一定浓度、一定温度下检测粘度或流度的方法都是很有效的。在生产过程中,对原淀粉粘度的检测也不可忽视,要结合使用场合对氧化程度、品质的要求及原淀粉的粘度情况对生产工艺及加工细节进行必要的调整,并严格控制反应PH值,保证产品质量稳定。

43 非降解类淀粉的生产

这类淀粉如酯化、阳离子、交联淀粉等,反应过程中并不切断淀粉分子,但由于赋予淀粉以新的官能团原则上可以采用分析官能团含量或取代度(DS)来判定反应程度,进而控制成品质量。一般来说,除非原淀粉粘度极为反常,控制官能团含量是可以有效地把淀粉成品质量的。

醋酸酯淀粉与阳离子淀粉

醋酸酯淀粉的糊化特征与原淀粉较为接近,主要差别在于其糊化温度、终点粘度较原淀粉低,这是由于引入了乙酰基,糊液凝沉降低的缘故,为其较原淀粉性能优良特性之一。一般对于成品可不考查其粘度,而只要测定乙酰基含量便可以作出应用上的取舍。

阳离子由于分子中引入了阳离子基团。糊化温度降低,热糊粘度稳定性、透明度均得以提高,在整个糊化及冷却过程中都表现出较原淀粉高出许多倍的粘度值。人们通过测定取代度(一般为002-004)对其品质作出判定。由于阳离子淀粉粘度变化较大,与取代度对应关系不太明确,不适合于用粘度对产品进行中控,而取代度是通过氮含量的检测确定的,过程进行缓慢,湿法碱性条件下一般需12h以上,采取根据取代度的要求严格控制阳离子试剂加入量和反应条件,取代度是不难保证的。

有一点应当注意,取代度越高,阳离子淀粉的糊化温度越低。取代度达007时便具有冷水溶胀性,因此要适当控制反应温度,防止生产过程中产生糊化现象。

生产的目的在于应用,虽然这两种单一变性的淀粉已被广泛应用,但在某些应用场合人们既期望赋予特定的官能团,有希望控制其粘度,或进一步改善品质,这可以通过两步变性处理来实现。对于醋酸酯淀粉来说,如前所述,酯化反应对粘度影响不大,故可先进行酸解处理使粘度达到期望值,再进行酯化处理。对于阳离子淀粉可先行阳离子化反应在通过酸化或氧化处理,使其粘度得以控制,在作酸化或氧化处理时粘度检测同样十分重要。

交联淀粉一般来说,可用做淀粉交联剂的化学试剂种类很多,具有商业价值、应用最为广泛的有表氯醇和三偏磷酸钠。由于所谓“交联键”的出现交联淀粉在水中受热时,氢键会被削弱或破裂,但淀粉颗粒靠化学键仍以不同程度保持着联系,因此具有耐热、抗剪切力等。虽然作为交联剂的化学品引入淀粉分子中的量通常是很少的,大多数交联淀粉交联度为100-3000个脱水葡萄糖单位,但其糊化特征较原淀粉却有着很大的差别。交联剂作用效果强烈,因此产品质量不易温度。采用什么方式进行质量控制是一个值得研究的问题。

以表氯醇和三偏磷酸钠为交联剂的反应均是在碱性条件下进行,反应体系的PH值和温度是可以稳定控制的,交联剂的用量就成为质量控制中的主要因素。测定交联剂的消耗量可以反应出交联反应进行的程度,但由于交联剂的用量少,反应率非百分之百,在加之分析方法复杂,在生产中应用是不现实的。在判定交联淀粉成品指标时已采取了一些比较权威而有效的方法,如取代度及交联度(沉降积)。在用于产品中间体控制时要根据产品应用场合及交联度加以适当选择,但对于低中交联度的交联淀粉来说,检测粘度是一种判定反应程度有效方法。

生产交联淀粉过程中如有条件采用布拉班德粘度仪检测化特征控制质量是很方便的

应当指出,随着交联程度的递增粘度较原淀粉上升,达到一定程度粘度又转为下降,交联度进一步提高(如达到100个脱水葡萄糖单位),淀粉颗粒在热水中不糊化,粘度无法测出。建议生产投料,交联度初次加入量一偏低为好如果万一交联度超过预期的程度则湿部反应无法弥补。

5、建议

变性淀粉的性能是丰富多彩的,影响变性淀粉质量的因素较多。随着国内变性淀粉生产技术多渠道的推广应用,个生产厂家生产工艺方面或多或少地存在差异,产品质量控制手段也较为多。但不论采取何种方法都只能从掌握淀粉及变性淀粉性能出发,并结合应用上的要求,从淀粉原料起严格把关,生产控制作到有的放矢,这样变性淀粉的质量才能有可靠的保证。

  采用自制的引发剂,使酸化的玉米淀粉与醋酸乙烯酯发生接枝共聚反应,通过扫描电镜照片证实了接枝共聚反应的发生。并以其为主体浆料对 T/C(65/35)混纺纱进行了上浆试验,试验结果表明,新配方浆纱的织造效果和浆纱性能均优于传统配方。

Graft copolymerization of acidified corn starches and vinyl acetate using self-made initiators was introduced and the reaction was proved and verified throughout SEM photographs A sizing experiment on T/C(65 /35) blended yarn was carried out using the new size The result proved better than using conventional sizes

接枝变性淀粉具有天然淀粉的生物降解性和合成聚合物的优良上浆性能,被认为是替代PVA的适宜浆料之一。接枝变性淀粉上浆性能的优劣与接枝的合成聚合物有着很大的关系。本文创新点有:(1)采用过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂。仅用过硫酸铵作为引发剂其分解时活化能较高为14003 kJ/mol,而以过硫酸铵与亚硫酸氢钠组成氧化还原引发剂引发时其活化能较低为 418 kJ/mol,也就是说在相同的条件下,以过硫酸铵与亚硫酸氢钠组成氧化还原引发剂较只用过硫酸铵为引发剂容易引发接枝。(2)选用了超声波对酸解淀粉处理,使其淀粉颗粒分散均匀,利于接枝。

1实验

11原料与仪器

原料:玉米淀粉(工业级)、引发剂(过硫酸铵和与亚硫酸氢钠)、醋酸乙烯酯、盐酸、氢氧化钠。

仪器:SJB � S 450型电动搅拌器、冷凝管、温度计和带导气管的四颈瓶,CS501型恒温水浴锅,KYKY � EM3200型数字化扫描电子显微镜,电子天平。

12合成

把 50 g玉米淀粉颗粒和 250 mL的盐酸溶液(27mol/L)混合,所得悬浮液在 45 ℃下以恒定搅拌速度酸解,然后用蒸馏水连续离心分离,直至呈中性,烘干得酸解 淀粉。

取上述 20 g酸解干淀粉,加蒸馏水配制成 100 g淀粉溶液,加入装有冷凝管的三口烧瓶中,在超声波作用下,一边搅拌一边加入自配的引发剂(占淀粉溶液质量的 133%,两种引发剂比例为 1∶1),预引发一段时间,控制接枝反应温度(70 ℃)和pH值 = 5,预引发 10 min后开始滴加 8 g醋酸乙烯酯,搅拌,每隔 5 min加入一定比例的引发剂,反应2 h后结束.用氢氧化钠溶液中和至中性、脱水、洗涤、干燥,即可得到接枝粗产物。

13提纯

在索氏提取器中放 10 g的粗接枝共聚物,用 100 mL丙酮抽提取 48 h以除去均聚物,提取结束后,取出接枝共聚物,放入恒温干燥箱中,在 50 ℃下干燥至恒重,得到纯接枝共聚物。

经测试,在上述工艺条件下,接枝淀粉中单体转化率9896%,接枝率 1173%,接枝效率 796%,效果较理想。

2结果与分析

21引发剂的选择

采用过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂。仅用过硫酸铵作为引发剂其分解时活化能较高为 14003 kJ/mol,而以过硫酸铵与亚硫酸氢钠组成氧化还原引发剂引发时其活化能较低为 418 kJ/mol,也就是说在相同的条件下,以过硫酸铵与亚硫酸氢钠组成氧化还原引发剂较只用过硫酸铵为引发剂容易引发接枝。

22接枝共聚物表面特征分析

将经过酸化处理的玉米淀粉和接枝后的玉米淀粉(图1、图 2)通过扫描电镜拍摄进行比较,可以很清楚地看到,玉米淀粉颗粒大小不一,颗粒表面较光滑、规整,而接枝淀粉颗粒表面沉积着一层聚合物,有的地方还有裂纹,这就表明玉米淀粉经过接枝共聚反应后确实有聚合物接枝到了淀粉颗粒上。以往试验中,引发剂只选用过硫酸铵时,接枝效果不明显。此外,在试验过程中,不使用超声波,淀粉颗粒往往聚在一起,影响引发剂对淀粉颗粒起作用,而在本试验中,选用了过硫酸胺和亚硫酸氢钠混合引发剂,并使用超声波分散,取得了较好的接枝效果。

由表 1 可以看出,接枝变性淀粉浆料的粘附性能和其他目标浆料相比,强力和伸长率均好于目标浆料,可见接枝变性淀粉浆料的粘附性能优于目标浆料。

新配方中采用了自制的接枝淀粉浆料,该浆料使用了过硫酸铵和与亚硫酸氢钠作为引发剂,同时在水浴中,通过超声波将淀粉颗粒分散均匀,使得醋酸乙烯酯易于接枝到淀粉颗粒上,从而制得浆纱效果较好的接枝淀粉。

232混溶性

一般来说,单一浆料难以满足经纱上浆的要求,需几种浆料混合使用,这就要求各浆料均具有良好的混溶性。否则混合浆易发生分解、凝聚现象,导致浆膜均匀性差,机械性能下降。经实验证明:该接枝淀粉与PVA、丙烯酸类浆料均有极好的混溶性,分散液均匀,可以任意比例混溶,且不分层、不沉淀。同时,浆液在常温下超过 24 h不分层,这为上浆均匀提供了保证。

233浆膜的吸湿率

制备的接枝淀粉、PVA 1799及丙烯酸类浆料浆膜吸湿率分别为 350 %、125 % 和 1610 %,由此可见,接枝淀粉的吸湿率远远小于目标浆料,不会吸湿再粘。

24上浆效果

首先,在南通一家织造厂里采用德国祖克S432型浆纱机对涤/棉(65/35)13 tex混纺经纱进行上浆实验,上浆工艺参数见表 2。

由表 3 可见,新配方的浆纱性能及织造效果均好于原配方,新配方虽无 PVA,但所浆经纱的断头率很低,提高了织造效率,由此证明了新配方完全可以取代有 PVA的配方。

3结论

(1)玉米淀粉与醋酸乙烯酯单体在湿法条件下进行接枝共聚,通过扫描电镜及测试接枝率、单体转化率及接枝效率表明,在湿法条件及超声波作用下,可以完成淀粉与醋酸乙烯酯单体的接枝共聚。通过多次试验得出在湿法条件下,适宜的工艺条件为:引发剂用量为体系总量的 133%,醋酸乙烯酯用量为干淀粉的 40% 左右,反应温度 70 ℃,pH值 = 5,反应时间 120 min。

(2)对比玉米淀粉 � 醋酸乙烯酯接枝淀粉与 70% PVA+30% 氧化淀粉、磷酸酯淀粉对涤棉混纺纱的粘附性及浆纱性能,结果表明接枝淀粉粘附性能优异,浆纱强力和伸长率等方面性能良好。

(3)在自制接枝玉米淀粉时,创新选用了过硫酸铵和与亚硫酸氢钠作为引发剂,同时采用超声波对酸解淀粉进行分散处理,经德国祖克S432型浆纱机上浆并在JAT610型喷气织机上对涤/棉 65/35 13 tex混纺经纱进行上浆和织造,实验证明,接枝淀粉能满足上浆及织造的需要。

为改善淀粉的性能、扩大其套用范围,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( 如: 糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等) ,使其更适合于一定套用的要求。这种经过二次加工,改变性质的淀粉统称为变性淀粉。

基本介绍 中文名 :变性淀粉 外文名 :ModifiedStarch 变性方式 :物理变性,化学变性 生产工艺 :干法,挤压法、滚筒干燥法 套用领域 :造纸、食品、纺织 作用 :适应各种工业套用的要求 简介,变性目的,类型,按变性方式,按生产工艺,按原淀粉来源,制备机理,套用,氧化淀粉,酸解淀粉,交联淀粉,阳离子淀粉,磷脂淀粉,醋脂淀粉,羧甲基淀粉,羧烷基淀粉,行业发展,概述,套用领域,产业链,企业竞争,行业风险,食品套用,米面制品,乳制品,肉及鱼类制品,烘烤食品,饮料,糖果,粉末食品,冷冻食品, 简介 变性淀粉 英文名称: Modified Starch 原淀粉经过某种方法处理后,不同程度地改变其原来的物理或化学特性。 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、扩大其套用范围,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(如:糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等),使其更适合于一定套用的要求。这种经过二次加工,改变性质的淀粉统称为变性淀粉。 变性目的 一是为了适应各种工业套用的要求。如:高温技术(罐头杀菌)要求淀粉高温粘度稳定性好,冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好,果冻食品要求透明性好、成膜性好等。二是为了开辟淀粉的新用途,扩大套用范围。如:纺织上使用淀粉;羟乙基淀粉、羟丙基淀粉代替血浆;高交联淀粉代替外科手套用滑石粉等。 类型 变性淀粉的品种、规格已达2000多种变性淀粉按处理方式可分为物理变性淀粉、化学变性淀粉、酶法变性淀粉和复合变性淀粉四大类。物理变性淀粉包括:预糊化淀粉、超高频辐射处理淀粉、金属离子变性淀粉、烟熏淀粉等;化学变性淀粉包括氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、交联淀粉、接枝淀粉等;酶法变性淀粉包括直链淀粉、糊精、抗消化淀粉等;复合变性淀粉,采用两种或者两种以上处理方法得到的变性淀粉,包括氧化交联淀粉和交联酯化淀粉等,其中,化学方法生产的变性淀粉种类最多,用途最广。 按变性方式 1、物理变性 预糊化(α-化)淀粉、γ射线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、湿热处理淀粉、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 用各种化学试剂处理得到的变性淀粉。其中有两大类:一类是使淀粉分子量下降,如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等;另一类是使淀粉分子量增加,如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。 3、酶法变性 (生物改性):各种酶处理淀粉。如α、β、γ-环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。 4、复合变性 采用两种以上处理方法得到的变性淀粉。如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。采用复合变性得到的变性淀粉具有两种变性淀粉的各自优点。 另外,变性淀粉还可按生产工艺路线进行分类,有干法(如磷酸酯淀粉、酸解淀粉、阳离子淀粉、羧甲基淀粉等)、湿法、有机溶剂法(如羧基淀粉制备一般采用乙醇作溶剂)、挤压法和滚筒干燥法(如天然淀粉或变性淀粉为原料生产预糊化淀粉)等。 按生产工艺 1、干法 磷酸酯淀粉、酸解淀粉、阳离子淀粉、羧甲基淀粉 2、湿法、有机溶剂法 羧基淀粉制备一般采用乙醇作溶剂 3、挤压法、滚筒干燥法 天然淀粉或变性淀粉为原料生产预糊化淀粉 按原淀粉来源 玉米变性淀粉、马铃薯变性淀粉、木薯变性淀粉、大米变性淀粉、小麦变性淀粉 制备机理 乙酸酯化系列变性淀粉在葡萄糖单元的C6接入乙酰基团,乙酰基团属于亲水基团,大大提高了淀粉与水的结合能力,因而提高了淀粉颗粒的吸水膨胀度,降低了糊化温度,提高了峰值粘度、乙酸酯化系列变性淀粉蛋白质,脂肪的含量非常低,所以颜色洁白,具有天然萤光,能有效改善面体的色泽,同时其糊化温度较面粉中原淀粉的低,在面饼蒸煮工序中先于原淀粉糊化,缩短了蒸煮时间,由於乙酰基的存在及变性淀粉在面条表面的成膜性,能有效地阻隔油与面饼附着,降低了吸油率,变性淀粉的高峰值粘度表明其淀粉颗粒吸水膨胀程度大,这对速食面的复水性有很大的帮助。 套用 氧化淀粉 造纸施胶剂、涂布黏合剂、瓦楞纸生产黏合剂;纸箱纸袋黏合剂;代阿拉伯胶生产糖果;漂染精整上浆剂。 酸解淀粉 生产胶冻软糖、着哩类糖果的助剂、赋型剂;造纸工业哑光机施胶;经纱上浆剂、布料洗涤后整剂;石膏板黏结。 交联淀粉 特点是热黏度稳定,能承受由于PH值变化和机械搅拌时黏度的影响。作汤料罐头、蚝油优酪乳增稠剂,冬粉生产助剂、波纹纸生产黏合剂、乳胶手套隔离剂、麻织物和牛仔布浆料。 阳离子淀粉 造纸湿布施胶剂、增强剂和助留剂,涂布施胶剂;经纱上浆剂;污水净化添加剂;胶带纸生产添加剂。 磷脂淀粉 造纸施胶剂;瓦楞纸、纸箱、纸袋生产黏合剂;聚脂纤维经纱上浆剂;锅炉防垢剂。 醋脂淀粉 纺织上浆剂;食品增稠剂、食品乳化剂。 羧甲基淀粉 洗涤助剂;食品增稠剂、稳定剂和黏合剂;油井泥浆处理剂。 羧烷基淀粉 洗涤用品增强剂;纺织助剂。 行业发展 概述 近十年来,世界变性淀粉的产量迅速增长,目前世界变性淀粉的年产量已接近800多万吨,其中美国300多万吨,欧洲200多万吨,日本60多万吨,泰国50多万吨,我国100多万吨。 我国变性淀粉的研制起步较晚,始于 20世纪80年代。现已在纺织、造纸、食品、饲料、铸造、医药、建筑、石油等多领域中得到套用。我国变性淀粉的套用仍属于新兴业务,无论从变性淀粉的种类、质量,还是套用范围,都与国外有较大的差别。仅从变性淀粉的种类上来说,国外已开发上市了多达2000余种的变性淀粉产品,包括氧化淀粉、酸变性淀粉、淀粉酯、淀粉醚、交联淀粉、阳离子淀粉、接枝淀粉、环糊精、白糊精、预凝胶化淀粉(预糊化淀粉)、双醛淀粉等等,其中用玉米淀粉生产的变性淀粉已达到200多种,而中国内地以玉米淀粉为原材料生产的变性淀粉的品种只有十余种。 如果以我国目前各行业所需用的变性淀粉数量计算,年需求量在100-200万吨之间。现在变性淀粉的使用前景非常广阔,如果加大此领域的研究、套用与推广,变性淀粉生产将会有飞速的发展。 套用领域 变性淀粉作为工业的重要原辅料之一,可被广泛套用于造纸、食品、纺织、建筑、医药等行业。生产企业应当积极开发新产品,扩大变性淀粉的套用领域。 1、食品用变性淀粉要从功能性、多样性、方便性出发。粮食加工要开发新品种,重点开发玉米系列产品,发展薯类淀粉、变性淀粉及衍生物产品;发展方便食品、营养保健食品以及乳化增稠品质改良剂等。因此食品用变性淀粉可以开发功能性变性淀粉、方便食品用变性淀粉及国内供应紧张的烯基琥珀酸酯淀粉等。变性淀粉作为食品添加剂要考虑到我国高血压、高血脂病人有增多的趋势,发展脂肪代用品、发展既有能量和营养价值,又不影响血糖的糖代谓代用品,以满足糖尿病人发病率逐年上升的需要。目前以淀粉为原料的脂肪替代物几乎可套用于所有需要添加油脂的食品中;开发的抗消化淀粉持水性低、颗粒细小、风味清爽、微晶结构小于普通膳食纤维,也可作为功能性成分用于多种食品。 2、百分之百替代化学浆料PVA的变性淀粉的开发速度也需要加快。纺织浆纱用的变性淀粉,目前主要是酸解淀粉、氧化淀粉、尿素淀粉、磷酸酯淀粉等,还有少量的醋酸酯淀粉和复合变性淀粉。这些品种,都难以百分之百替代化学浆料PVA,尤其是在高枝纱产品的上浆上。PVA由于其不可降解性,人们逐渐在纺织浆料中少用甚至不用,国外已有类似的产品面市,相信在国内变性淀粉行业人士的努力下,是完全可以开发出该产品的。 3、发展造纸工业中的新型表面涂布剂及施胶:利是适应国家造纸工业产品结构的需要。变性淀粉是重要的造纸化学品,我国造纸用变性淀粉用量:为全国变性淀粉总量的1/3,但是品种单一化,层次低档化。目前国家造纸工业的产品结构要向高档新闻纸、书刊印刷纸、信息用纸、办公用纸等中高档生活用纸方向发展,这就要求发展新型表面涂布剂及施胶剂来适应造纸工业的需要。 4、淀粉基吸水剂用途广泛。吸水剂可被套用在农林园艺、医药卫生、纺织、造纸、石油钻井、建筑、废水处理、食品加工中。目前有些行业靠大量进口价格昂贵的吸水剂产品来满足市场需求,且大多进口产品为高分子合成产品。在石油面临枯竭、环境保护日益受到重视的今天,这类产品市场面临危机,而用可再生的天然淀粉资源通过化学处理,使其与丙烯酸或丙烯腈发生接枝共聚反应,在淀粉分上接上亲水性的大分子来制备生物可降解的吸水剂,替代由石油精炼再合成的吸水剂,是该产品的发展方向。 总而言之,随着我国经济的增长,工业产品规模的不断扩大,变性淀粉套用领域的不断开拓,新产品的不断开发,新工艺的不断创新,对变性淀粉的需求量也将不断增加;加之天然石油量的逐渐减少,用可再生资源生产的变性淀粉又是很多石油化工产品的替代品,为变性淀粉带来了发展空间,因此,变性淀粉的发展前景将十分广阔。 产业链 变性淀粉的上游主要是淀粉行业,我国淀粉市场上主要供给是玉米淀粉,国内玉米淀粉产量比例在近些年一直保持在近92%左右。其他淀粉中木薯淀粉产量较大,约占国内淀粉产量的5%左右;小麦淀粉、马铃薯淀粉占国内淀粉产量比例都在1%左右;干薯淀粉的产量则更少。预计未来随着玉米淀粉的下游产品的生产及扩产将进一步加强,我国玉米淀粉深加工的套用更趋广泛,国内玉米淀粉需求量将不断扩大,产量也将随之不断增长。近些年来,我国变性淀粉的下游市场套用范围广阔,在我国有着巨大的市场潜力。 企业竞争 一、2012-2016年我国变性淀粉市场竞争趋势 未来变性淀粉的发展不仅决定于生产技术,还决定于其套用技术。变性淀粉生产企业之间的竞争,将不仅在生产技术、生产装备上的竞争,变性淀粉产品的质量安全、功能情况以及品牌形象和服务质量方面也逐渐重要,还将在套用技术上的竞争。而随着生产变性淀粉的厂商增多,变性淀粉行业间的竞争也开始趋于激烈。其次是质量,用户对产品的质量安全较为关注,变性淀粉产品是否能长时间使用而不发生变质,变性淀粉的质量是否满足生产的需要,这些对变性淀粉的用户非常重要,这就要求企业应加强变性淀粉产品的质量把关,提高产品的质量与稳定性,才能更好的赢得客户的认同。以上两方面的竞争能力,反映了企业的硬体水平和企业管理水平,是决定企业未来发展的主要因素。 二、2012-2016年变性淀粉行业竞争格局展望 目前我国变性淀粉行业的生产主要在山东、吉林等地,这些地区的变性淀粉企业众多,生产能力与技术能力较强,行业间的竞争也较为激烈。而近年来广东、广西、江苏、上海、浙江、福建、四川、江西等地区的变性淀粉行业也快速发展,也形成了一定的竞争力。随着变性淀粉行业的发展,我国变性淀粉市场的格局将逐渐扩大,但山东、吉林等靠近原料的地区,其竞争能力比其他地区较强,变性淀粉的生产在未来一段时间内将仍以这些地区为主。 三、2012-2016年变性淀粉行业竞争策略分析 未来在变性淀粉行业的竞争中,企业可以采用低成本战略和差异化战略来取得市场竞争中的一定优势。 (一)较低成本战略 面对庞大的市场、消费者众多,变性淀粉生产企业可考虑采用成本领先战略去建立竞争优势。此种战略的要诀是通过规模经济以减低平均支出,同时借大量生产取得专业化的工作效率,使整体成本下降,产品价格得以定位于较同业低,竞争优势由此产生。 (二)差异化战略 利用匠心独具的构思,先进的科学技术和施工程式,新奇奥妙的原料配方,别具一格的服务形式,变性淀粉生产企业可以设计出一种与众不同的产品,即使产品本身并无稀奇之处,通过广告及包装也能树立产品的独特品牌形象,达到差异化的效果。差异化战略可实施于广阔范围市场或狭窄范围市场。 应当指出,虽然采用一般战略可以帮助企业建立竞争优势,但此种优势能否有惊无险地长期维持下去,都不是绝对可以如愿以偿的。原因是唯妙唯肖的模仿能够打破差异化的优势,而低成本的优势也会因技术转变而烟消云散。因此,要获得持续性的竞争优势,企业应密切注视竞争对手的一举一动和产业中的各种变化,结合实际情况,有的放矢。 行业风险 一、市场竞争风险 近年来,随着我国变性淀粉市场的规模不断扩大,吸引了众多企业及投资者加入到变性淀粉行业中,这增加了原有企业的市场竞争风险。而随着国外变性淀粉企业的进入,这些企业在资金与技术上具有相对的优势,给我国变性淀粉的生产企业带来更大的压力,也增大了国内变性淀粉企业的市场竞争风险。 二、原材料压力风险分析 变性淀粉的主要上游原材料是淀粉。主要有绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉等。在国内,由于玉米淀粉占绝大部分比例,因此变性淀粉主要是由玉米淀粉加工而成。 近年来,受到国际环境及国内环境的影响,国内玉米价格的波动幅度增大,而玉米淀粉的价格在变性淀粉成本中占大部分,这造成了变性淀粉行业原材料成本的上涨,这使企业将面临更大的原材料压力风险。 三、技术风险分析 目前国内变性淀粉产业中多数企业的生产装置,相对落后,特别是控制手段,多数企业是以人工控制为主,企业的技术研发不够积极,而随着变性淀粉行业的发展,技术更新要求越来越快,对技术的研发要求也越来越高,这给国内企业带来一定的技术风险。 四、政策和体制风险 近年来,国家制定一些政策与法规来规范变性淀粉行业的发展,约束企业生产变性淀粉的质量保证,这对我国变性淀粉行业的良性发展奠定了基础。但随着国家对产业结构的调整以及环保要求的不断提高,这给变性淀粉行业带来了一定的不确定性和风险。 五、外资进入现状及对未来市场的威胁 随着我国变性淀粉市场规模的不断扩大,也吸引了一些外资变性淀粉生产企业进入到中国市场当中,如法国罗盖特公司、美国玉米制品国际有限公司等,这些企业的技术研发与资金实力较为雄厚,其市场的竞争能力较强,相对国内企业具有一定的优势,给国内企业带来一定能够的市场威胁。 食品套用 食品工业中使用变性淀粉主要是作为增稠剂、胶凝剂、黏结剂、乳化剂和稳定剂等。可以替代昂贵的原料,降低食品制造成本,提高食品质量同时提高经济效益。 米面制品 在米面制品中主要利用变性淀粉良好的增稠性、成膜性、稳定性、糊化特性。主要使用的变性淀粉有酯化淀粉和羟丙基淀粉 1)添加变性淀粉的油炸速食面具有酥脆的结构和较低的吸油量,产品的品质和储存稳定性较好 2)在即食面中可以改善面条的复水性、咀嚼性和弹性,减少煮制时间 3)在面食点心中添加变性淀粉可以降低吸油量,改善面食的酥脆性,延长制品的储存时间 4)在米粉生产中作为组织成型剂和粘和剂,可以增加制品的透明度和滑爽度,减少粘性,改善口感 乳制品 在乳制品中主要作为胶凝剂、稳定剂、增稠剂使用,常用的变性淀粉主要有交联淀粉和羟丙基淀粉 1)在乳酪制品中作为胶凝剂,使制品具有良好的胶凝性能,在一定程度上可以减少酪朊酸盐的用量,降低产品成本 2)在冷冻甜品中作为品质改良剂,赋予产品粘性、奶油感及短丝性组织,增加制品的储存稳定性 3)在高温杀菌布丁产品中可用做胶凝剂,提高制品的加工黏度,制得的产品具有良好的稳定性和口感 4)在优酪乳中可以作为稳定剂和增稠剂,增加制品的稠度和口感,减少乳清分离 肉及鱼类制品 在该类产品中主要作为保水剂、黏结剂和组织赋形剂,常用的变性淀粉主要有酯化淀粉和交联淀粉 1)在中国腊肠中添加变性淀粉作为黏结剂和组织赋形剂,可以改善产品的多汁性 2)在点心馅料中作为保水剂,可坚固组织,改善产品冻融稳定性 3)在火腿和热狗中作保水剂和组织赋形剂,可以减少皱折,改善制品的冻融稳定性和保水性 4)在肉丸和鱼丸中做凝胶剂,使制得的产品具有良好的弹性、咬劲和稳定性 5)。具有高凝胶性和稳定性的变性淀粉可在鱼浆中用做保水剂和稳定剂,大大减少鱼浆的汁液流失 烘烤食品 主要利用变性淀粉良好的成膜性、高温膨胀性和稳定性 1)在蛋糕、糖衣生产中用作酥油替代品,提供良好的容量与结构,降低人体油脂摄入量 2)在焙烤食品中做釉光剂,可形成良好、清晰与光亮的薄膜,代替昂贵的蛋白和天然胶 3)在水果饼、馅饼、馅料中作为稳定剂和增稠剂,提 品滑爽、短丝结构,防止分层和爆馅 饮料 主要利用变性淀粉的稳定性,吸附性和乳化性: 1)在饮料中作稳定剂,改善口感与体态,遮盖干涩味道 2)在乳化饮料中作乳化香精的稳定剂,部分渠道昂贵的阿拉伯胶 在奈精粉和椰浆粉等微胶囊化产品中作为包埋剂 糖果 主要利用变性淀粉良好的胶凝性、成膜性和粘性,常用的变性淀粉有氧化淀粉 1)在硬胶和软胶糖果中作为凝胶剂,提 品凝胶结构,采用适当的变性淀粉可以替代阿拉伯胶,制品具有良好的口感和透明度 2)利用变性淀粉良好的成膜性和黏结性,用作糖果的抛光剂,形成的膜有光泽,透明并能降低产品的破裂性 粉末食品 主要利用变性淀粉良好的黏结性、分散性和水溶性,常用的变性淀粉有预糊化淀粉、交联淀粉和复合变性淀粉 1)在裹粉中,可以使粉体具有良好的黏结及内聚力,可防止裹粉脱落;在制作脆皮时容易形成脆与坚固的外涂层,改善烘焙与微波处理食品的组织 2)在谷片饮品中添加变性淀粉可提供冷热饮品所需的黏度,悬浮饮品中 微小质体,使其均匀且口感良好 3)在烹煮式粉末食品中添加变性淀粉,可改善制品低温蒸煮时的黏度,使制品清晰、滑爽,具有短丝结构 4)作为干果类食品的糖粉剂,一以减少干果类食品表面的粘性 5)在即食汤、酱与汁中添加适量变性淀粉可赋予汤汁适宜的年度,使产品冲出来的汤汁液浓厚、润滑 冷冻食品 利用变性淀粉良好的稠度和低温稳定性,提高制品的抗冻融能力。 1)添加变性淀粉的甜品具有良好的稠度和冻融稳定性,制品口感爽滑,具有奶油状组织 2)在果酱中添加适当的变性淀粉,可以控制制品的结构和黏度,使制品具有光泽,而且耐热和冷冻加工 3)作为脂肪代用品,将其添加于冰淇淋等冷饮甜品,可部分替代乳固体和昂贵的稳定剂,降低热量,产品具有良好的抗融化性和储存稳定性 4)在开胃酱、汁中添加变性淀粉可以提供黏度和稳定性,使制品具有好的透明度和口味,而且具有极好的耐多次微波处理的性能 5)适当的变性淀粉具有良好的增稠与稳定作用,糊透明度好,冻融稳定性好而且能常温加工,以此淀粉添加到表面装饰料中,可赋予制品良好的性能 休闲食品 主要利用变性淀粉良好的黏结性、膨胀型、脆性能和蓬松的结构,常用的变性淀粉有预糊化淀粉、醚化淀粉和复合变性淀粉 1)在挤压膨化食品中,变性淀粉可以使制品具有良好的膨化度和结构,产品的强度和脆性也得到改善,制品组织均匀,产出率高,同时可增加功能性纤维成分 2)在微波膨化食品中,变性淀粉可以控制制品的体积和结构,使制品孔隙均匀 3)在脆皮花生中,变性淀粉可以改善脆皮组织,赋予脆皮轻、酥、脆而且蓬松的结构 4)在其他食品中,变性淀粉也可以起到很好的作用

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