磷酸酯雙淀粉在面粉改良劑中的應(yīng)用

張福榮+羅靜麗+朱寶燕

變性淀粉，也稱改性淀粉或修飾淀粉，是在原淀粉原有特性的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)工藝或品質(zhì)要求而改善其性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，利用物理方法、化學(xué)方法或生物酶法等處理方法，改善淀粉的天然性質(zhì)，增加其性能或引進(jìn)新的特性而制備的淀粉衍生物。根據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》A2表中允許使用的變性淀粉就有13種《醋酸酯淀粉、磷酸酯雙淀粉、氧化淀粉、酸化淀粉、乙?；矸哿姿狨ァ⒘u丙基淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯、乙?；矸奂憾狨?、氧化羥丙基淀粉、辛烯基琥珀酸鋁淀粉、磷酸化二淀粉磷酸酯、淀粉磷酸酯鈉、羧甲基淀粉鈉》，而且使用量不受限制。結(jié)合面粉改良劑的產(chǎn)品特性及生產(chǎn)要求，普遍使用的變性淀粉以羥丙基二淀粉磷酸酯、磷酸酯雙淀粉、氧化淀粉為主。現(xiàn)就磷酸酯雙淀粉的制作及作為面粉改良劑中助流稀釋作研究探討。

我國(guó)是世界上最大的小麥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，所產(chǎn)小麥幾乎全部用于加工面粉，除此之外，每年仍需進(jìn)口幾百萬噸小麥用于各種高檔專用粉的生產(chǎn)，而這些專用粉都必須會(huì)添加面粉品質(zhì)改良劑。面粉品質(zhì)改良劑是專用于改善小麥面粉及其制品品質(zhì)，延長(zhǎng)保質(zhì)期，改善食品工業(yè)性能，增強(qiáng)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的一類化學(xué)合成或天然物質(zhì)。面粉品質(zhì)改良劑在面粉加工以及面制品的生產(chǎn)過程中發(fā)揮了極其重要的作用，應(yīng)用也愈來愈普遍。隨著對(duì)環(huán)境及食品安全問題日益重視，回歸大自然，崇尚綠色消費(fèi)，已成為一種潮流。國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委和農(nóng)業(yè)部聯(lián)合發(fā)布全國(guó)食品工業(yè)發(fā)展規(guī)劃中也指出，天然、營(yíng)養(yǎng)、多功能且安全可靠是我國(guó)食品添加劑發(fā)展方向。因此，面粉品質(zhì)改良劑走天然、營(yíng)養(yǎng)、多功能的發(fā)展道路是企業(yè)的必由之路。淀粉作為一種天然資源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)中。淀粉分子中含有大量羥基，傳統(tǒng)的改性淀粉大部分在淀粉分子中引入親水基團(tuán)，所得產(chǎn)品只具有單一的親水性，大大限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。在淀粉分子中通過高交聯(lián)變性可以使淀粉的糊化溫度及分散、疏水等特性得到提高，拓寬應(yīng)用范圍。在對(duì)淀粉進(jìn)行疏水性改造的同時(shí)，對(duì)其改造以增強(qiáng)淀粉的流動(dòng)特性，所得產(chǎn)品可以在造紙、食品、化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

調(diào)配定量濃度的淀粉乳，置于定溫水浴鍋中，攪拌器不斷攪拌，調(diào)整淀粉乳的pH，加入定量的三偏磷酸鹽，反應(yīng)過程中用3%的Na2CO3溶液調(diào)節(jié)體系pH使之維持在一定pH值。待反應(yīng)結(jié)束后用6%的鹽酸溶液調(diào)pH為中性。反應(yīng)結(jié)束后，水洗、抽濾后放入40℃干燥箱中過夜干燥。

三偏磷酸鹽添加量分別為0.5%、0.8%、1.0%、1.5%、2.0%，其他反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度38-40℃，時(shí)間5h， pH分別為6-8 ，成品水份控制在小于15%。

淀粉→調(diào)漿→化學(xué)改性→洗滌→干燥→過篩→成品。

三偏磷酸鈉添加量對(duì)淀粉糊化溫度的影響。從表1可以看出，隨著三偏磷酸鈉添加量的增大及反應(yīng)時(shí)間的加長(zhǎng)，淀粉糊化溫度增高。

三偏磷酸鈉的添加量增多，與淀粉的接觸會(huì)越大，有利于酯化交聯(lián)反應(yīng)，也就會(huì)使得取代度增加。此時(shí)由于反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)，為了維持反應(yīng)體系pH的穩(wěn)定，要不斷的補(bǔ)充堿液。

水分含量對(duì)淀粉流動(dòng)性的影響。水分在粉粒狀料中的存在形式，一般可分為吸附水、薄膜水和毛細(xì)管水三種。水分含量較少時(shí)，最初的水分都被粉粒吸附于表面，這種吸附水分對(duì)粉粒物料的流動(dòng)性影響不大。但隨著水分含量的增加，在吸附水的周圍會(huì)形成薄膜水，物料顆粒越細(xì)，粒子間的距離越小，薄膜水的粘結(jié)性就越大，顆粒間就越不容易發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，從而影響粉粒狀物料的流動(dòng)性。而當(dāng)水分含量增加到超過最大分子的結(jié)合水時(shí)，會(huì)形成毛細(xì)管水。毛細(xì)管內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，因此毛細(xì)管水會(huì)將粉粒拉近，使整個(gè)物料的流動(dòng)性變得更差。

表2為不同水分含量對(duì)淀粉流動(dòng)性的影響。從表中可以看出，隨著水分含量的減少，淀粉的流動(dòng)性有顯著提高。因?yàn)楫?dāng)水分減小時(shí)，降低了淀粉顆粒間的粘結(jié)性，提高了其流動(dòng)性，所以淀粉流動(dòng)性受水分含量影響較大，其流動(dòng)性隨著水分含量的減小而增大。

通過對(duì)變性淀粉糊化度、含水量的分析，進(jìn)一步探討了變性淀粉的流動(dòng)分散性性質(zhì)的機(jī)理研究。結(jié)果表明：

（1）通過變性處理后，淀粉顆粒表面有顆粒狀附著物出現(xiàn)，顆粒發(fā)生不同程度的皺縮現(xiàn)象，變性淀粉的流動(dòng)性越好，其表面附著物較其他樣品增多。

（2）變性淀粉的糊化開始溫度和交聯(lián)劑的添加量成不規(guī)則的正比關(guān)系，用量加大，交聯(lián)程度也高，糊化開始溫度越高。

（3）不同水分含量對(duì)淀粉流動(dòng)性的影響較大，隨著水分含量的降低，淀粉流動(dòng)性增強(qiáng)。

磷酸酯雙淀粉在面粉改良劑中的應(yīng)用研究

面粉改良劑的試驗(yàn)對(duì)比。面粉改良劑一般是由乳化劑、氧化劑、酶制劑、無機(jī)鹽和填充劑等組成的復(fù)配型食品添加劑，用于面制作中可促進(jìn)面制品的柔軟和增加面制品蒸煮或烘烤彈性，并有效延緩面制品老化等作用。

傳統(tǒng)的面制品改良劑主要是用普通玉米淀粉或碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦等為原料作為載體的，產(chǎn)品灰分大、水份高，易抱團(tuán)結(jié)塊，使用時(shí)難于分散，均勻度不高，造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。近年來隨著人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高及工業(yè)自動(dòng)化喂料生產(chǎn)的需要，傳統(tǒng)的原料質(zhì)量已滿足不了市場(chǎng)的需求。

將制備的變性淀粉與玉米淀粉分別作為原料用于面粉改良劑中作對(duì)比，分析兩種原料的流動(dòng)性和分散性，以及應(yīng)用產(chǎn)品外觀測(cè)評(píng)。

原料稱量→混合→過篩→成品。

小結(jié)。通過對(duì)表4兩個(gè)配方的實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，用普通食用玉米淀粉和磷酸酯雙淀粉制作的面粉改良劑外觀無明顯差別，但用手摸時(shí)明顯感覺到配方一的粉比較干爽，用手抓時(shí)分散性好，配方二會(huì)有成團(tuán)的現(xiàn)象。用漏斗測(cè)試時(shí)配方一流動(dòng)順暢，無阻塞，配方二流動(dòng)較慢，有阻塞，要加以振動(dòng)才能流完。

結(jié)論

面粉改良劑是為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求，使面粉在原有的性能上提高或改善面粉制品的耐煮性、保水性、穩(wěn)定性，從而更適應(yīng)生產(chǎn)及消費(fèi)者的需要。工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)工廠都是通過自動(dòng)喂料機(jī)定量添加的，所以在使用必須要求面粉改良劑流動(dòng)性要好，不能有阻塞，這樣才能確保質(zhì)量的穩(wěn)定。通過試驗(yàn)分析總結(jié)：

（1）制作磷酸酯雙淀粉時(shí)三偏磷酸鹽添加量為2.0%，反應(yīng)溫度38-40℃，時(shí)間5h， pH分別為6-8 ，產(chǎn)品的糊化溫度比原淀粉明顯提高，添加到面粉中能提高面粉的耐煮性。

（2）磷酸酯雙淀粉的水份控制在小于8%，流動(dòng)性及分散性能明顯的提高，有效防止抱團(tuán)結(jié)塊。

（3）磷酸酯雙淀粉作為載體代替原玉米淀粉或傳統(tǒng)的碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦和過氧化苯甲酰等，能達(dá)到產(chǎn)品的生產(chǎn)使用需求，有效降低了改良劑的灰份、提高產(chǎn)品的流動(dòng)性、分散性、防止成品抱團(tuán)結(jié)塊。