羟丙基淀粉的应用
背景及概述[1][2]
淀粉作为一种可再生自然资源,具有来源丰富、价格低廉、易生物降解等优点,在工业生产中应用越来越广泛。但淀粉也存在很多缺陷:在冷水中不溶解、淀粉糊黏度不稳定等,使其应用受到极大限制。为充分利用淀粉资源和提高淀粉的羟济价值,需要对淀粉进行改性以改善其性能。羟丙基淀粉是一类重要的醚化变性淀粉。
20世纪50年代,Penick & Ford公司公开了制备羟丙基淀粉的专利,随后,其他公司在此基础上进行了大量研究工作,使羟丙基淀粉的制备工艺更先进,进而使其产量和品种得到迅速增长。羟丙基淀粉最早应用于造纸、纺织和食品等行业。50年代美国食品与药物管理 局(FDA)批准羟丙基淀粉可作为食品的直接添加剂。淀粉羟羟丙基化后,其冻融稳定性、透光率均有明显提高。它最广泛的应用是在食品中用作增稠剂、悬浮剂和涂料等。
特性[3]
淀粉羟丙基化后对改善淀粉糊的性质具有重要作用。经过羟丙基化,热粘度稳定性和冷粘度稳定性及抗剪切性能都大大提高。由于淀粉分子中引进了羟丙基,增强了保水性能,使淀粉糊的冻融稳定性从l一2次提高到35次以上。糊的透明度增大1cm厚的糊透光率达100%。高取代度羟丙基淀粉相比低取代度羟丙基淀粉而言,具有更高的糊透明度、稳定性及更好的冻融稳定性、表面活性、保水性。高取代度羟丙基淀粉呈现假塑性流体特征,具有触变性和剪切稀化性质。
当MS<3.5时,溶液的表观粘度和剪切稀化现象随着MS的增高而减小,当MS>3.5时,溶液的表观粘度和剪切稀化现象随着MS的增高而增大。据实验测定,pH值对高取代度羟丙基淀粉的流变性没有明显影响,具有良好的耐酸、耐碱稳定性。
羟丙基淀粉在加热蒸煮过程中,糊的成膜性好,膜透明、柔韧、平滑、耐折性好。糊化后不能在高温区停留,否则将产生分子裂解,粘度随之变稀。当冷至50℃以下时,粘度稳定。羟丙基淀粉粘度因淀粉品种不同而差异较大。
高取代度羟丙基淀粉还有一种特殊的性质,即絮凝性质。当取代度MS>2.8的羟丙基淀粉溶于冷水后,加热至一定温度变为白色乳状液体,进而发生絮凝,成为一种粘胶状物质,能与水分离。胶体含水50%一70%,能复溶于冷水中,在热水中再絮凝。取代度越高,起浊温度和絮凝温度越低。
应用[2][4]
用作食品的增稠剂:
羟丙基淀粉糊黏度稳定,特别是用于冷冻食品和方便食品中,使食品在低温贮藏时具有良好的保水性。可加强食品耐热、耐酸和抗剪切的性能。用作冷冻面团、肉汁、沙司、果汁馅、布丁的增稠剂,....
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