木（mù）薯變性澱粉是通過對木薯原澱（diàn）粉進行物理、化學或生（shēng）物方（fāng）法處理，使其分子結（jié）構發生改變（biàn），從而獲得具有特定功能特性的澱粉衍生（shēng）物。其生（shēng）產工藝多樣，以下是常見的幾種（zhǒng）主要生產工藝：

一、化（huà）學變性工藝

（一）醚化工藝

• 原理：通過木薯澱粉與醚化劑（jì）（如環氧丙烷、氯乙酸等（děng））發生（shēng）醚化反應，引（yǐn）入醚鍵，改變澱粉的親水性和糊化特性（xìng）。
• 主要步（bù）驟：

1.      澱（diàn）粉預處理：將木薯（shǔ）原澱粉進行洗滌、幹燥，去除雜質，調整水分含量至適宜範圍（wéi）（通常為（wéi） 10%-15%）。

2.      醚化（huà）反應：在堿性條件下（如氫氧化鈉溶液（yè）），將澱粉（fěn）與醚（mí）化（huà）劑混合，在一定溫度（如 30-60℃）和壓力下反應數小時。例如，羥丙基澱粉的製備中，環氧丙烷與澱粉在堿性水溶液中反（fǎn）應，生成羥丙基醚澱粉。

3.      中和與洗滌：反應結束後，用酸（如鹽酸）中和多餘的堿，然後通過水洗去除反應副產物和殘留的醚（mí）化（huà）劑。

4.      幹燥與（yǔ）粉碎：將洗滌後的澱粉進（jìn）行幹燥（如氣流幹燥、噴霧幹燥（zào）），使其（qí）水分含量降至 5% 以下，再粉碎過篩，得到成品。

• 應（yīng）用：羥丙基澱粉常用（yòng）於食品增稠、醫（yī）藥載體；羧甲基澱粉在造紙、紡織（zhī）中作粘合劑。

（二）酯化工藝

• 原理：澱粉分子中的羥基與（yǔ）有機酸或酸酐發生酯化反應（yīng），形成（chéng）酯鍵，改善澱粉（fěn）的（de）熱穩定性、乳化性等。
• 主要步驟：

1.      澱粉預處理：同醚化工藝。

2.      酯化反（fǎn）應：在酸性催化劑（如硫酸）或酶（méi）的作用下，澱粉與酯（zhǐ）化劑（如醋（cù）酸酐、琥珀酸（suān）酐）在一定溫度（dù）（如 80-120℃）下反（fǎn）應。例如，醋酸酯澱粉的製備中，醋酸酐與澱粉在醋酸溶液中反應生成醋酸酯澱粉。

3.      中和與洗滌：用堿（如碳（tàn）酸鈉）中和催化劑，水（shuǐ）洗去（qù）除副產物。

4.      幹燥（zào）粉碎：同醚化工藝。

• 應用：醋酸酯（zhǐ）澱粉（fěn）用於速凍食品（pǐn）防老化；辛烯基琥珀酸（suān）澱粉酯在飲料中作乳化穩定劑。

（三）氧化工藝

• 原理：利用氧化劑（如次氯（lǜ）酸鈉、過氧（yǎng）化氫）將澱粉（fěn）分子中的羥基氧（yǎng）化為醛基或羧基，降低澱粉的黏度，提高其成（chéng）膜性和透明度。
• 主要步驟（zhòu）：

1.      澱粉調漿：將木薯澱粉配製成一定濃度的澱粉乳（如 30%-40%）。

2.      氧化反應：在一定溫（wēn）度（如（rú） 20-50℃）和 pH 值條件下，向澱粉乳中（zhōng）加入氧化（huà）劑，反應數小時。例如，次氯酸鈉氧化澱粉時，在堿性條件下氧化澱粉分（fèn）子。

3.      中和與洗滌：用（yòng）酸中和多餘的氧化劑和堿，水洗去除氯離子等雜質。

4.      幹燥粉碎：同前。

• 應用：氧化澱粉用於造紙施膠、紡織上漿。

二（èr）、物理變性工藝

（一）熱變性工藝（糊化澱粉）

• 原理：通過（guò）加熱使木薯澱粉顆粒吸水膨脹、糊化，破壞其（qí）結晶結（jié）構，形成具有不同黏度和流變特性的澱（diàn）粉糊。
• 主要步驟：

1.      澱（diàn）粉乳製備：將木薯澱粉配製成高濃度澱粉乳（如 60%-70%）。

2.      加熱糊化：在高溫（如 100-160℃）下對澱粉乳進行加熱，使其糊化。可采用擠壓加熱（rè）或蒸煮加熱等方（fāng）式。

3.      幹（gàn）燥成型：將糊（hú）化後的澱粉糊進（jìn）行噴霧幹燥或滾筒幹燥，製成粉末狀或顆粒狀的熱變性澱粉。

• 應用：用於食品增稠（如布丁、罐頭）、飼料加工。

（二）輻射變性工藝

• 原理：利用 γ 射線、電子束等輻射源對木薯澱粉進行照射，使澱粉分子（zǐ）鏈斷裂或交聯（lián），改變其理化性質。
• 主要步驟：

1.      澱粉預處理：幹燥至低水分含（hán）量（如 5% 以下（xià）），以提高輻射效果。

2.      輻射處理：將澱粉置於輻射源下，控製輻射劑量（通常為 1-100kGy）進行照射。

3.      後處理：根據需求進行粉（fěn）碎、篩分（fèn）等（děng）處理。

• 特點：工藝環保，但設備成本高，目前多用（yòng）於科研和特殊（shū）用途。
• 應用：改性澱粉用（yòng）於生物降解材料（liào）、高吸水性樹脂。

三、生物變性工藝（酶解工藝）

• 原理：利用澱粉酶（méi）（如 α- 澱粉酶、β- 澱粉酶）對木（mù）薯澱粉進行水解，控（kòng）製水解程度，得到具有特定分子量（liàng）和功能的低（dī）聚糖或改（gǎi）性（xìng）澱粉。
• 主要（yào）步驟：

1.      澱粉調漿與（yǔ）液（yè）化：將木薯澱粉（fěn）配成澱粉乳，加熱至糊化溫度，加入 α- 澱粉酶，在適宜 pH 值（zhí）和溫度（如 60-90℃）下進行液化反（fǎn）應，使澱粉大分子水解為小（xiǎo）分子糊精。

2.      糖化反（fǎn）應：向液化液中加入 β- 澱粉酶或糖化酶，進一步水解為麥（mài）芽糖或葡萄（táo）糖，根據需求控製水（shuǐ）解時間和程度，得到不同 DE 值（葡（pú）萄糖當量（liàng））的酶解澱粉。

3.      過濾與精製：通過（guò）過濾去除不溶性雜質，用離子交換樹脂或活性炭進（jìn）行脫（tuō）色、脫鹽處理。

4.      濃縮與幹燥：將精製後（hòu）的酶解液濃（nóng）縮，然後噴（pēn）霧幹燥（zào）得到成品。

• 應（yīng）用：酶解澱粉用（yòng）於食品甜味劑（jì）（如麥芽糊（hú）精）、發酵原料。

四、複合變性工藝

• 原理：結合兩種或多種變性方法（如化學 + 物理、化學 + 生物（wù）），使木薯澱粉獲得更優異的（de）綜合性能（néng）。
• 示例：
• 交聯 - 酯化複合變性：先通過（guò）交（jiāo）聯劑（如三偏磷酸鈉）使澱粉（fěn）分子交聯，提高其（qí）熱穩定性和抗剪切性，再進（jìn）行酯（zhǐ）化（huà）反應，增強（qiáng）乳化性。該工藝可用於（yú）製備耐酸、耐鹽的食品添加劑。
• 氧化 - 醚化複合變性：先氧化澱粉（fěn）以降低黏（nián）度，再進行醚（mí）化改（gǎi）性（xìng），改善（shàn）其溶解性（xìng）和穩定性，適用於造紙塗布膠粘劑。
• 特點：工藝複雜（zá），但產品性能（néng）更優，可滿足高端領域需求。

五、生產工藝關鍵（jiàn）控製（zhì）點

• 原料質量：木薯澱粉的純（chún）度、水分、蛋白質（zhì）含量等直接影響變性效果，需嚴格篩選優（yōu）質原（yuán）料。
• 反應條件：溫度、pH 值、反應時間、試劑用量等需（xū）精確控製，例如醚化反（fǎn）應中堿濃度過高會導致（zhì）澱粉降解，過低則反應不完全。
• 後處理效率：洗滌是否徹底（dǐ）影響產品純（chún）度，幹燥溫度和時間影響澱粉的理化（huà）性質（如糊化溫度（dù）、黏度）。

六、應用領域

木薯變性澱（diàn）粉因工藝（yì）不同，性能各異，廣泛應用於食品（增稠、穩定）、造紙（施膠、塗布）、紡織（上漿、印花）、醫（yī）藥（片劑黏合劑）、建（jiàn）築（膩子粉、塗料）等（děng）行業。不同工藝生產的變性（xìng）澱粉可根據（jù）具體應用場景調整性能（néng）參數，以滿足多樣化需求。