应用化学-10010111-杨伟实(3)

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必然会发生交联，促使淀粉分子间缔合作用变大，颗粒的糊化与膨胀被抑制，透光率降低，光透射量减小[27]。 5.2、磷酸酯淀粉糊的冻融稳定性

淀粉磷酸酯的糊液具有较高的透明度、粘度，较强的胶粘性，糊的稳定性高，凝沉性弱。淀粉磷酸单酯随含磷量即取代度的增加，糊化温度降低，流度下降，高峰粘度增加且出现时间提前[29]。

在冷冻食品中应用的淀粉糊，需要经多次的冷冻、融化，或者在低温下冷冻，食品依然能保持原有的质构。可以通过糊的析水率比较淀粉糊的冻融稳定性。淀粉糊的冻融次数越多，其冻融稳定性越好，越适用于低温增稠用。

研究表明，玉米原淀粉的冻融稳定性差，只冻融1次就会析出大量清水，糊变成海绵状；而淀粉磷酸酯的析水率比原淀粉的析水率低，具有良好的保水性。究其原因为原淀粉分子在冷却或冷冻期间，分子间易于取向排列，形成氢键，这样就会把淀粉分子结合的水分排出来，致使抗冷冻能力和持水能力差；引进磷酸根之后，分子间空隙增大，同时存在着静电斥力，分子之间不易定向排列，不易形成氢键，从而使糊的冻融稳定性显著提高。由于发生交联反应，提高了原淀粉糊的稳定性，减少了糊的凝沉，使之更适用于食品加工中的冷冻技术，在低温下长时间冷冻或冷冻、融化重复多次，仍能保持原来的胶体结构，保证了质量稳定[29]。 5.3、玉米磷酸酯淀粉的溶解度与膨润力

不同取代度的玉米磷酸酯淀粉的溶解度和膨润力均比天然玉米淀粉高。因为玉米淀粉经过酯化，引入磷酸根基团，使其极性增强，亲水能力也增大，而且经过酯化高温处理后，部分不溶性的大分子降解成为可溶性的小分子，也可使溶解度增加

[30]

。

5.4、淀粉磷酸酯糊的凝沉性质

凝沉，即糊化淀粉随着时间的增长会自发地变成天然淀粉似的水不溶性状态，这种现象称为凝沉。上世纪初Maquenne和Roux通过观察得到：把淀粉糊保存在室温下，便有沉淀生成，但再次加热后，又重新恢复为糊液，这种沉淀现象就是凝沉。凝沉是淀粉分子中葡萄糖基的-OH形成氢键自然缔合，并过渡到局部紧密聚集状态的一种状态变化[10]。

直链淀粉分子间容易通过羟基结合而发生凝沉，支淀粉由于其支叉结构的关系倾向于使不同的支链部分结合，因此，淀粉的直线构型程度和支链淀粉中分支部分的比例是造成淀粉凝沉的主要原因[37]。

原淀粉酯化后，磷酸基团被接入淀粉链中，导致链淀粉分子的直线型被打乱，

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淀粉磷酸酯的研究进展

支淀粉分支部分形成空间障碍，抑制了分子链间交联网的形成，分子平行取向形成凝胶束的趋势减弱，改善了淀粉糊的凝沉。同时，凝沉性在酸性条件下较强，在碱性条件下较弱。进一步试验表明，在pH＞13的碱性条件下难以发生凝沉。出现上述情况的原因是由于葡萄糖基的-OH解离而使分子相互排斥造成的。而且在低温下，淀粉磷酸酯糊具有更强的凝沉性[27]。 6、淀粉磷酸酯的应用

6.1、淀粉磷酸酯在食品工业中的应用

在食品工艺中，淀粉磷酸酯是良好的乳化稳定剂，稳定清澈的增稠剂，具有良好的冻结融化稳定性。淀粉与体积比1:1的磷酸氢二钠与磷酸二氢钠的混合物进行一定的反应，可制得淀粉磷酸酯。用醇除去残留下来的钠盐，将这种淀粉制品和糖以及调味剂的混合物加入到冷牛奶中，可以迅速的形成布丁，这种布丁具有平滑的和良好的营养价值。当淀粉磷酸酯作为稳定剂和增稠剂添加到奶酪、奶油等食品之中，可使它们形成一定形状，并且提高产物的低温贮藏稳定性。当取代度进一步提高时，更显示出其高浓低粘的性质。用在水果布丁、酱、果汁、饮料中，起到对食品增稠的作用[31]。

6.1.1、淀粉磷酸酯在肉制品中的应用

淀粉磷酸酯是阴离子衍生物，带有微量电性,同时也具有冷水膨胀性。这可增进它的水合作用, 并减少聚合作用, 使其具有稳定及清晰的分散体系。因此, 淀粉磷酸酯是一种性能精良的品质改良剂。

在肉制品的加工过程中, 使用淀粉磷酸酯替代天然淀粉, 可解决天然淀粉在应用时的缺陷。明显改善成品质地, 切面光亮, 弹性好, 口感细腻, 且成品在冷热温度变化过程中, 不易析水回生，大大增加了成品货架期[31]。 6.1.2、淀粉磷酸酯在冰淇淋中的应用

冰淇淋是一个复杂的胶体体系, 既可看作是一个泡沫体系, 又可看作是水包油乳状液。通过实验分析表明, 甘薯淀粉磷酸单酯具有粘度高、透明度大、保水性好和冻融稳定性能良好的优点, 它符合作为冰棋淋稳定剂的基本条件, 故而甘暮淀粉磷酸单酯可以用作冰棋淋的稳定剂。 磷酸酯淀粉价格远远低于食用胶。作为稳定剂、增稠剂或填充料用于冰淇淋的生产，可降低产品成本，提高产品的市场竞争力。

淀粉磷酸酯也可用于改善饮料的口感，但它本身并不具备突出的稳定性能，单独使用时对产品的稳定作用并不明显。但若利用其协同增效的性能，与其它胶体复合使用时，能收到意想不到的效果。

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6.1.3、淀粉磷酸酯在蛋糕中的应用

蛋糕在存储期间硬度会发生变化，这是老化的直观表现。 分析硬度变化的主要指标常用弹性模量来表示。相比没有添加淀粉磷酸酯的蛋糕的弹性模量，添加了的明显升高。所以从延长蛋糕的货架寿命和感官效果的角度来看，淀粉磷酸单酯具有明显的促进作用。另外，向蛋糕中加入适量的淀粉磷酸单酯，可获得较为理想的比容。

6.1.4、作为乳化剂和稳定剂

淀粉磷酸酯也可作为乳化稳定剂, 用其制成的布丁具有平滑的结构及较高的营养价值, 并且能够改善口感。淀粉磷酸酯也是良好乳化剂, 淀粉磷酸酯、丙二醇与瓜尔豆胶混合制得植物油与酯的乳化稳定剂；淀粉磷酸酯也可与铁、铜、镍、钴等形成复合体, 进而可防止油的氧化, 有助于棉籽油和大豆油的稳定化, 适用于做油的乳化剂[33]。

此外,变性淀粉是良好的沉降剂，磷酸酯淀粉可用于肉类、鱼类、果蔬和酿造等食品加工厂所排废水中废料的沉降回收。随着对淀粉磷酸酯的研究越来越深入，它在食品工业中的应用还会进一步地拓宽。 6.2、淀粉磷酸酯在造纸工业中的应用

淀粉磷酸酯在造纸工业中，主要是用作湿部添加剂、层间增强剂，表面施胶剂等。此外，在纸张中加入淀粉磷酸酯可提高填料在成品纸上的保留率，同时可明显的提高纸的强度和伸长率。作为着色纸的颜料粘结剂，其特点有保持纸张光滑平整、不脱落颜料、不吸潮等。

湿部添加剂的作用主要表现在节约优质纤维，提高物理强度，提高填料的保留率，增加了车速，节约能源，减少了湿部的断头，提高了施胶剂的保留率，减少了施胶剂对纸张强度及用量其的影响。为了使纸张具有光滑的表面，一定的强度，较好的书写和印刷性能，在生产过程中需要添加施胶剂[34]。磷酸酯等变性淀粉应用于表面施胶剂不仅提高了纸页的抗水性，还能提高耐破度、耐折度、抗张强度、平压强度、环压强度等强度指标。淀粉磷酸单酯是阴离子型聚合物，而大部分合成乳胶也是阴离子型，可与羧基丁苯乳胶、丙烯酸酯乳胶混合使用，代替部分价格高的合成乳胶用量，降低涂料的流动性，因此是用于铜版纸较理想的涂布胶粘剂。 6.3、淀粉磷酸酯在纺织工业中的应用

磷酸酯淀粉在纺织中主要用于经纱上浆、印染和织物后整理中。因淀粉磷酸酯粘度范围广、高浓低粘、浆液久存性好、水溶性好及渗透性能优良，浆液粘度稳定、粘结力强、成膜性好，浆液所制成的浆膜透明、易弯曲、强韧、伸长和耐磨性较好，

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且浆出的纱线织物平整饱满挺括、浆膜光滑耐磨、织造断头少，退浆容易，对环境无污染。同时还具有一定的保色效果。目前，磷酸酯淀粉主要作为纯棉、涤/棉、麻/棉等天然纤维上浆的主体浆料[35,36]，也可应用于织物印染增稠剂和印花糊料使用，磷酸酯淀粉还可用于合成纤维及合成纤维混纺纱的上浆[37]。以改善棉布印染的均匀性和颜料的渗透性。用磷酸酯淀粉浆纱后退浆容易，并能加Ca(OH)2或Ba(OH)2从浆料废水中分离，能基本避免污染环境。 6.4、淀粉磷酸酯在其他行业中的应用

在铸造上，用它可以加快水玻璃系列砂芯的凝固和促进溃散性；在保护环境上，可以除去废水中的油类、溶剂和油漆；可用作煤洗涤装置尾渣的絮凝剂；氯丁橡胶浆添加0.01-10%淀粉磷酸单酯作粘合剂，具有良好的起始粘合强度；在建筑业，水泥制件添加淀粉磷酸酯后，不泛浆；强度好；在地质钻井上，可用作钻井泥浆或打浆剂添加剂；还可用于铁矿、铝矿的絮凝剂等；利用现代一些高新技术，如X-射线衍射仪、DSC等，对变性后的淀粉颗粒的机理、微观结构、产品性质等作基础研究。

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参考文献

[1] 于浩. 磷酸酯淀粉的生产及国内市场分析[J]. 化工商品科技情报, 1997, 3:54-57. [2] 于浩. 磷酸酯淀粉的生产及应用[J]. 适用技术市场, 1997, 7:6-9. [3] 邓宇. 淀粉化学品及其应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2002, 144-145. [4] 张燕萍主编. 变性淀粉制造与应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2001, 100-102. [5] 王国扣. 薯类淀粉厂的废水特性与处理方法[J]. 淀粉与淀粉糖, 2002, (4): 40-44. [6] Salay E, Campinas C F C. Production and properties of starch phosphates produced by the extrusion process [J]. Starch/Starke, 1990, 42(1): 15-17.

[7] Martin-Martineza E S, Aguilar-Mendezb M A, Espinosa-Solaresb Tetal. Starch phosphates produced by extrusion: physical properties and influence on yogurt stability[J]. Starch/Starke, 2004, 56: 199-207.

[8] Passara M, Siriluk P, Woatthichai N. Starch phosphate production by microwave technique [J]. Kasetsarkj. (Nat. sci.), 1998, 32(2): 234-241.

[9] Lewandowicz G, Fomal J, Walkowski A et al. Starch esters obtained by microwave radiation-structure and functionality[J]. Ind Crops and prod, 2000, 11:249-257. [10] 张力田. 变性淀粉(第二版)[M]. 广州:华南理工大学出版社, 1999.

[11] Seung-Talk Lim, Tunyawat Kasemsuwan. Characterization of Phosphorus in Starch by P-Nuclear Magnetic ResonanceSpectroscopy[J].Cereal Chemistry, 1994, 71(1): 488-493.

[12] 郑桂富. 马铃薯淀粉磷酸酯的物理化学特性[J]. 应用化学, 2002, 19(11): 15-19. [13] 张晓宇, 童群义. 尿素在制备淀粉磷酸酯中的作用研究[J]. 郑州工程学院学报, 2004, 25(4): 74-76.

[14 ] 祝静贞. 磷酸淀粉酯取代度的测定[J]. 淀粉与淀粉糖, 2001, (3):33-44. [15] 姜元荣. 淀粉磷酸酯取代度的分析方法[J]. 无锡轻工大学学报, 1999, 18(3):70-73.

[16] 上海淀粉技术研究所. GB 12092-89:淀粉及其衍生物磷总含量的测定方法[M]. 北京:中国标准出版社.1993: 488-490.

[17] 张友松. 变性淀粉生产与应用手册[M]. 中国轻工业出版社, 1999, 558-573. [18] 王千杰,柯景贞. 淀粉磷酸单酯的合成研究[J]. 宁夏大学学报, 1997, 18(3): 252-255.

[19] 范源, 杨庆, 沈新元. 复合变性木薯淀粉磷酸酯单酯的合成及其应用[J]. 现代塑料加工应用, 2005, 17(3): 28-31.

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