原淀粉在高溫、高速攪拌，泵及管道輸送所產生剪切力或低pH環境中，淀粉分子易解聚使糊粘度降低，失去增稠作用。原淀粉糊易老化凝沉，凍融穩定性差而使產品質量不穩定，影響產品保質期。變性淀粉分子含有許多醇羥基或羧基等親水性基團，能與水發生水化作用。羥丙基、羧甲基、磷酸根和醋酸根等基團引入，削弱原淀粉分子間氫鍵作用，使水化作用增強，因此大多數變性淀粉能在水中甚至于冷水中膨脹并形成均勻透明糊液，糊液粘度大、且穩定性好，因而具有良好增稠性能。同樣是由于上述官能團引人阻礙淀粉分子間氫鍵縮合脫水作用，而使其在室溫和低溫保藏中不回生，可避免食品凝沉，從而提高食品在室溫和低溫保藏過程中穩定性。另外，酸性基團引人和強的化學鍵締合作用，使變性淀粉在高溫、高剪切力和低pH值條件下能保持較高粘度穩定性。如生產掛面時，添加小麥淀粉磷酸酯，就能使面筋與淀粉、淀粉與淀粉之間更好結合，形成組織細密、粘彈性良好面團，改善產品質量。在木薯粉絲中添加小麥淀粉磷酸酯后，可增加粉絲韌性和抗力，提高成品率，且色澤增白增亮，口感爽滑有咬頭，耐煮不粘條，煮后不混湯，冷卻后放置10??h仍不粘連。另外，淀粉磷酸酯用于火腿腸等食品，增強凍融穩定性，可使火腿腸在低溫冷藏時也無水分析出。
2.2 乳化作用
乳化劑是一種表面活性劑，其分子中需含親水基團和親油基團。乳化劑能使食品體系形成均勻穩定的分散體或乳化體，從而改善食品組織結構、口感和外觀，使食品色、香、味、形構成一個和諧體，以提高食品質量和保存性質。
食用變性淀粉中具有乳化作用的有羧甲基淀粉、淀粉磷酸酯鈉、辛烯基琥珀酸淀粉酯及各環狀糊精等。其中羧甲基淀粉和淀粉磷酸酯鈉是高分子電解質，具有一定表面活性，可作為特低脂質冰淇淋增稠乳化劑使用；辛烯基琥珀酸淀粉酯具有親油和親水基團，是一種表面活性劑，可用作香精、香料、維生素和油脂的乳化劑，提高它們在飲料中穩定性，便于飲料色和味穩定性。β–環狀糊精作為食品乳化劑不同于常用食品表面活性劑，它內部空腔疏水，外部空腔親水，且有很強粘性，可用于制造慣奶油、調味油、奶酪和冰淇淋，以增強穩定性。
2.3 膠凝作用
用作食品膠凝劑的變性淀粉主要有交聯淀粉、酸解淀粉和氧化淀粉。用淀粉磷酸雙酯代替昂貴明膠生產果凍，其凝膠結構、質地口感與明膠產品沒有差別，長時間放置后也不產生老化現象。淀粉磷酸雙酯用于冰淇淋生產，冰淇淋膨脹率與用明膠時相當，其它感官性質也相似，使用淀粉磷酸雙酯時可縮短老化時間，從而縮短生產周期。另外，食品工業用酸解淀粉和氧化淀粉生產牛皮糖等糖果，可制得強度高的凝膠軟糖，口感性好。用酸變性淀粉生產奶糖不粘牙、不粘紙、耐口嚼、富彈性，能在長時間內保持產品穩定性。用氧化淀粉代替阿拉伯膠生產膠姆糖等糖果，可大大延長產品存放期。
2.4 代替脂肪
淀粉經酸解、酶解、氧化、糊精化、交聯法等變性后，再經調配等一系列物理方法處理，可獲得油狀、軟滑口感等模擬脂肪感官特性。如玉米淀粉經酸處理后干燥至含水量7%，所得白色粉末狀變性淀粉可用作脂肪替代品，熱量僅為脂肪熱量1/9。
變性淀粉類脂肪替代品可廣泛用于色拉調味料、人造奶油、夾心醬、涂抹制品、香腸肉餡、冷凍甜品等食品，但不太適于低水分食品，如曲奇餅干等。人們一方面懷有對肥胖和其它與脂肪攝入過量有關疾病恐懼；另一方面又對油脂美妙滋味難以割舍。微孔淀粉經粉碎后，能作為脂肪替代物以減少食品中熱量，成為其應用又一重要方面。Whistler對微孔淀粉進行處理，如用雙功能團試劑如三偏磷酸鈉、二羧酸衍生物進行交聯、或吸附甲基纖維素、聚乙烯乙醚等表面活性劑，或酯化、醚化等化學鍵共價聯接以改變其流變學性質和感官性質，然后粉碎形成0.1~1μm小粒，可在食品中部分或完全替代其中脂肪以減少熱量攝入。
2.5 載體作用
在食品工業，變性淀粉作為載體作用主要可分為三種：微膠囊化壁材成膜作用，環狀糊精包接絡合作用和微孔淀粉吸附作用。
食品配料工藝為防止活性物質遭受破壞或揮發損失、掩蔽芯材異味、改變芯材物化性質等，常采用微膠囊技術。
如環狀糊精分子具有獨特環狀空間結構，能與有機分子形成穩定包合絡合物，故使用環狀糊精，能穩定產品成分，避免氧化、還原、熱分解和揮發，掩蓋物質苦味和異味，改善食品風味，脫除膽固醇，防止吸濕和潮解，變液體食品呈固體。如脫除蛋制品及奶制品中膽固醇，魚、肉等蛋白制品脫腥，制備粉末香辣調味料、粉末果汁、粉末紅茶，硬糖、餅干等防止香料散失等。
微孔淀粉是一種新型酶變性淀粉。系將天然淀粉經酶水解后，形成一種蜂窩狀多孔性淀粉載體。由于其表面具有很多伸向淀粉中心小孔，因而具有良好吸附性能，其對功能性物質吸附量可達到原淀粉2.5~4.3倍，交聯后微孔淀粉其吸附量可達到原淀粉3.0~7.5倍，可用作功能性物質（如藥劑、香料、色素、保健物成分）吸附載體。
2.6 其它作用
通過變性處理提高淀粉糊透明度，可使食品具有良好透明度或誘人光澤，改善食品外觀。變性淀粉可改善食品加工性能，如淀粉磷酸雙酯代替黃原膠用于罐頭食品，可使罐頭食品在加熱初期保持流動性，利用傳熱，提高產品質量。
C
常用幾種變性淀粉在食品中應用
常用的食品加工用變性淀粉有預糊化淀粉、麥芽糊精、酸變性淀粉、羥丙基淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉、羧甲基淀粉、交聯淀粉等。
3.1 預糊化淀粉
該產品自身已熟化，可直接添加到終端產品中，具有增稠、穩定、改善口感等功能，能賦予食品漿狀或粒狀組織，不論在高酸性或低酸性環境中均能適用，使產品外觀和口感都得以改善。由于這種淀粉能在食品加工中模擬番茄和果漿特性，尤適于開發番茄產品，制造具有“真番茄”特征和高度漿狀外觀產品。
3.2 麥芽糊精
麥芽糊精具有甜度低、粘度高、溶解性佳、暖濕性小、增稠性強、成膜性優等特性。在糖果工業，麥芽糊精能有效降低糖果甜度、增加糖果韌性，提高糖果質量。在冷飲飲料中，麥芽糊精作為重要原料，能提高產品溶解性，突出原有產品風味，增強粘稠感。在兒童食品中，麥芽糊精因低甜度和易吸收可作為理想載體，預防或減輕兒童齲齒病和肥胖癥，低DE值麥芽糊精遇水易生成凝膠，其口感與油脂類似，因此在油脂含量較高食品中，如冰淇淋、鮮奶蛋糕等，可代替其中部分油脂，降低食品熱量，同時并不影響口感。
3.3 酸變性淀粉
用酸處理一般淀粉乳使之改性為變性淀粉，屬可溶性淀粉。酸處理后淀粉，大大提高淀粉凝膠性（酸變性玉米淀粉為最），可用于果凍、夾心餅、糖精生產：酸變性淀粉，其冷粘度與熱粘度比值增大。
3.4 羥丙基淀粉
羥丙基淀粉是環氧丙烷在堿性條件下與淀粉發生醚化反應而制得一類非離子型變性淀粉。由于取代醚鍵穩定性高，羥丙基具有親水性，能減弱淀粉顆粒結構內部氫鍵強度，使其易于膨脹、糊化容易、糊液透明、流動性好、凝沉性弱、穩定性高。羥丙基淀粉在加熱蒸煮過程中，糊的成膜性好、透明、柔軟、平滑、耐折性好。
羥丙基變性淀粉可作為食品增稠劑、懸浮劑和涂料等，作為增稠劑特別適于冷凍食品和方便食品，使食品在低溫儲存時具有良好保水性。因與其它物料相容性好，能與其它增稠劑共用，如可與果膠、卡拉膠共用于乳制品。此外，因其對電解質影響穩定性高，更適于含鹽量高的食品。其作為懸浮劑加入濃縮橙汁或醬油中，流動性好，放置不分層和沉淀，用作食品涂料和包裝薄膜的高直鏈羥丙基淀粉能溶于水，形成透明并可食用薄膜，氧氣不能滲入，在常溫和不同相對濕度時都是如此，適于作食品涂料和包裝之用。
羥丙基變性淀粉取代醚鍵的穩定性高，在水解、氧化、交聯等化學反應過程中取代基不會脫落，這種性質利于復合變性，復合變性后應用于食品能具有更好應用效果。通過復合變性，淀粉能耐受高溫、機械剪切、酸性環境，提供良好粘結效果和維持形態均一，用作肉汁、沙司、果汁餡、布丁增稠劑，使之口感平滑、濃稠透明、清晰而無顆粒感。又如：羥丙基復合變性淀粉用于酸奶作為增稠劑，能與牛乳組分形成網絡連接，其中負電荷基團如羥基聚集在界面上，與牛乳組分發生化學反應，增大這些組分水合作用程度，并穩定網絡中蛋白質分子，網絡則阻滯水的自由移動，達到固水和增稠雙效。羥丙基醚化再經乙?；瘡秃献冃缘矸郛a品為口香糖良好基料，體現較好彈性和口嚼性。應用于醬油中羥丙基復合變性淀粉具有更好懸浮穩定效果。
3.5 酯化淀粉
3.5.1 淀粉磷酸酯
淀粉磷酸酯是將正磷酸鈉或三聚磷酸鈉、三偏磷酸鈉等磷酸鹽與淀粉分子羥基發生酯化反應而制得。按成酯數可分為磷酸一酯、磷酸二酯和磷酸三酯，其中磷酸與兩分子淀粉反應生成磷酸二酯屬交聯淀粉。淀粉磷酸酯水溶性較好，并具有較高糊粘度、透明度和穩定性，在食品業可用作增稠劑、穩定劑、乳化劑。淀粉磷酸酯可在橙汁生產中作乳化劑，代替價格較高阿拉伯膠。淀粉磷酸二酯對面條、方便面品質改良具有明顯效果。在面條加工中，淀粉磷酸二酯作為增稠劑，由于其具有良好粘附性能，加入面粉中和面時，能使面筋與淀粉顆粒、淀粉顆粒與淀粉顆粒及它們與破碎面筋片段能很好粘合起來，形成具有良好粘彈性和延伸性面團，添加淀粉磷酸二酯面條強度大、斷條率低、口感嫩滑、有咬勁。方便面使用淀粉磷酸二酯可降低2%~3%耗油量。若蛋糕添加其≤4%量，能延長蛋糕貨架壽命，延緩蛋糕老化，對蛋白發泡體系持泡性能也有顯著改善。由于淀粉磷酸酯具有透明度高、粘度大、凍融穩定性強、乳化性優、持水性好、抑菌效果明顯等諸多優良性能，因此很有必要進一步加強對淀粉磷酸酯基礎性研究，以便更好應用于食品行業，并能促進淀粉工業和食品添加劑生產不斷發展和壯大。
3.5.2 辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉
辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉又稱純膠，在水包油型乳濁液中具有特殊乳化穩定性，是一類新型食品乳化穩定劑和增稠劑。辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉在水乳液中能均勻分散，穩定規定淀粉含量和所需粘度的乳化液，并有良好流動性，且乳濁液具良好光澤度，在容器壁上不會掛壁。
3.6 羧甲基淀粉
羧甲基淀粉（CMS）是淀粉與氯乙酸在堿性條件下發生醚化反應而制得水溶性淀粉衍生物，是變性淀粉主要品種之一。CMS為白色粉末，無毒、無臭，類似于其它淀粉通性，能直接溶解于冷水的高分子淀粉醚，具有增稠、乳化、分散、粘合等優良性能。由于其結構和性能與羧甲基纖維素（CMC）相近，可在許多場合部分代替價格昂貴羧甲基纖維素，廣泛用于石油鉆井、洗滌用品、化妝品、紡織漿料、造紙、食品、建材、鑄造、皮革、制藥等眾多領域，如用于冰淇淋、果凍食品，效果優于其它增稠劑，如海藻酸鈉、羧甲基纖維素等；用于果汁、奶和乳制品飲料，可保持產品均勻穩定、防止奶蛋白凝聚，能長期、穩定貯藏而不腐敗變質，是一種很好穩定劑；用于面食和糕點生產，可起到調節面團彈性、增加柔韌性、改善成型性、保持水分等作用。羧甲基淀粉稀釋水溶液噴灑到肉制品、蔬菜、水果等食品表面，能形成一種極薄膜，能長期儲存食品，保持食品鮮嫩，是很好保鮮劑。
3.7 交聯變性淀粉
用雙官能團或多官能團試劑處理淀粉，淀粉分子羥基與交聯劑反應，各淀粉分子之間形成鏈橋，使淀粉分子交聯，生成交聯淀粉。淀粉經交聯后，粘度比原淀粉高，具有更好抗加工強度，耐熱性和對酸堿穩定性提高，不易糊化，能適應各種相應用途。交聯淀粉口感更細膩，因此被廣泛用于湯料、罐頭、醬汁調味料、嬰兒食品、水果餡料、布丁等食品。
3.8 復合變性淀粉
對淀粉進行二次或二次以上變性處理，處理后產品被稱為復合變性淀粉或多元變性淀粉。以交聯淀粉為基礎，可進一步加工為各類變性淀粉，如羧甲基化、氧化、陽離子化等，經多元變性的產品性能更符合應用要求。另外，在羥丙基淀粉基礎上進行磷酸酯化復合變性淀粉也有研究；采用不同生產工藝，結合物理和化學方法對淀粉進行改性研究也越來越多。例如，交聯淀粉與季銨陽離子劑進行醚化反應生成季銨陽離子交聯淀粉，能有效除去水中鉻酸根、重鉻酸根、亞鐵氰根、高錳酸根、鉬酸根等陰離子，成為很好污水處理絮凝劑。由于價格較高，多元淀粉在變性淀粉市場占有量并不高。
D
結束語
變性淀粉種類多樣性和眾多優良應用特性，使其在食品及其它行業中獲得廣泛應用。淀粉作為易于利用的豐富可再生資源，對其開發利用備受世界各國重視。我國變性淀粉開發起步較晚，在食品及其它一些領域推廣和應用也不普遍；且我國變性淀粉生產技術還較落后，生產規模與我國國情也不相稱，僅食品行業空缺就很大。今后，一方面要重視新產品、新技術研究開發工作；另一方面，要提高生產規模和產品質量，搞好推廣應用。另外，應針對我國淀粉資源實際情況，進行各類淀粉基礎研究，為研制各類變性淀粉選擇最佳淀粉原料提供科學依據。
