木薯變性（xìng）澱粉（fěn）是通過對木薯原澱粉進行物理、化學或（huò）生物方法處理，使其（qí）分子結構發生改變，從而獲得（dé）具（jù）有特定功能特性的澱（diàn）粉衍生物。其生產工藝多樣，以下是常見（jiàn）的幾種主要生產（chǎn）工藝：

一、化（huà）學變（biàn）性工藝

（一）醚化（huà）工藝

• 原理（lǐ）：通過木薯澱粉與醚化劑（jì）（如環氧丙烷、氯乙酸等）發（fā）生醚化反應，引入醚鍵，改變（biàn）澱粉的親水性（xìng）和糊化特性。
• 主要步驟：

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

2.      醚化反應：在堿性條件下（如氫氧化鈉溶液），將澱粉與醚化劑（jì）混合，在一定溫（wēn）度（如 30-60℃）和壓力下（xià）反應數小時。例如，羥丙基澱粉的製備（bèi）中（zhōng），環氧丙烷與澱粉在堿性水溶液中反應，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（yú）的堿，然後通過水洗去除反應副（fù）產物（wù）和殘留的醚化（huà）劑。

4.      幹（gàn）燥（zào）與粉（fěn）碎：將洗滌後的澱粉進行幹燥（zào）（如氣流幹燥、噴（pēn）霧幹燥），使其水分含量降至 5% 以下，再粉（fěn）碎過篩，得到成品。

• 應用：羥丙基澱（diàn）粉常（cháng）用於食品增（zēng）稠、醫藥載體；羧甲基澱（diàn）粉在造紙、紡（fǎng）織中作粘合劑。

（二）酯化工藝

• 原理：澱粉分子中的（de）羥基與有機酸或（huò）酸酐發生酯化反應，形成酯鍵，改（gǎi）善澱粉的熱穩定性、乳化性等。
• 主要步驟：

1.      澱粉預（yù）處理：同醚化工藝。

2.      酯化（huà）反應：在酸（suān）性催化劑（如硫酸（suān））或酶的作用下，澱粉與酯化劑（如醋（cù）酸酐、琥珀酸（suān）酐）在一定溫度（如 80-120℃）下反應。例如，醋酸酯（zhǐ）澱粉的（de）製備中，醋（cù）酸酐（gān）與澱粉（fěn）在醋酸溶液（yè）中反應生成醋酸酯澱粉。

3.      中和與洗滌：用堿（如碳酸鈉（nà））中和催化劑，水洗（xǐ）去除副產物。

4.      幹燥粉碎（suì）：同醚化工藝。

• 應用：醋（cù）酸酯澱（diàn）粉用於速凍食品防老（lǎo）化；辛烯（xī）基琥珀酸澱（diàn）粉（fěn）酯（zhǐ）在飲料中作乳化（huà）穩定劑。

（三）氧化工藝

• 原理：利用氧化劑（如次氯酸鈉、過氧化氫）將澱粉分子中的羥（qiǎng）基氧化為醛基或（huò）羧基，降低澱粉的黏（nián）度，提高其成膜性（xìng）和透明度。
• 主要（yào）步（bù）驟：

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

2.      氧化反應：在一定溫度（如 20-50℃）和 pH 值（zhí）條件下（xià），向澱粉乳中加入（rù）氧化劑，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子。

3.      中和與（yǔ）洗滌（dí）：用酸中和（hé）多餘的氧化劑和（hé）堿，水洗去除氯離子等雜質。

4.      幹燥粉碎：同前（qián）。

• 應用：氧化澱（diàn）粉用於造紙（zhǐ）施膠、紡織上漿。

二、物理變性工藝

（一）熱變性工藝（糊化澱粉）

• 原理：通過加熱（rè）使木薯澱粉顆粒吸水膨脹、糊化，破壞其結晶結構，形成具有不同黏度和流變特性的（de）澱粉（fěn）糊。
• 主要步驟：

1.      澱粉乳製備：將木薯澱粉配製成高濃度（dù）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（huà）。可采用擠壓加（jiā）熱或蒸煮（zhǔ）加熱等（děng）方式。

3.      幹燥成型：將糊化後的澱粉（fěn）糊進行噴霧幹燥或（huò）滾筒幹燥（zào），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（guàn）頭）、飼料加工。

（二）輻射變性（xìng）工藝

• 原理：利（lì）用 γ 射線（xiàn）、電子束等輻（fú）射源對木薯（shǔ）澱粉進（jìn）行照（zhào）射，使澱（diàn）粉分子鏈斷裂或交聯，改變其理化性質。
• 主要步驟：

1.      澱粉預處理：幹燥至（zhì）低水分含量（如 5% 以下），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（shè）。

3.      後處理：根據需求進行粉碎、篩分等處（chù）理。

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

三、生物變性工藝（酶解工藝）

• 原理：利用澱粉酶（如 α- 澱粉（fěn）酶、β- 澱粉酶）對木薯澱粉進行水解，控製水解程度，得（dé）到具有（yǒu）特定分子量和功能的（de）低聚糖或改性澱粉。
• 主要步驟：

1.      澱粉調漿（jiāng）與液化：將木薯（shǔ）澱粉（fěn）配成澱粉乳，加熱至糊化（huà）溫度，加入 α- 澱粉酶，在適（shì）宜 pH 值和溫度（如 60-90℃）下進行液化反應，使澱粉大分（fèn）子水解為小分子糊精。

2.      糖化（huà）反應：向液化液中加入 β- 澱粉酶或糖化酶，進一步水解為（wéi）麥芽糖或葡萄糖，根據需求控製水解時間和程度，得到（dào）不同 DE 值（葡萄糖當（dāng）量）的酶解澱粉。

3.      過濾與（yǔ）精（jīng）製：通過過濾去除不溶性雜質，用離子交換樹脂或活性炭進行脫色、脫（tuō）鹽處理。

4.      濃縮與幹燥：將精製後的酶解液（yè）濃縮，然後噴霧幹燥得到成品。

• 應用：酶解澱粉用於食（shí）品甜味劑（如麥芽（yá）糊精）、發酵原料。

四、複合變性工藝

• 原理：結合兩（liǎng）種或多種變性方法（如化學 + 物理、化學 + 生物），使木薯澱粉獲得更優異的綜合性（xìng）能。
• 示例：
• 交聯 - 酯化複合（hé）變性：先通過交（jiāo）聯劑（如三偏磷酸鈉）使澱粉分子交聯，提（tí）高其熱穩（wěn）定性和（hé）抗剪切性，再進行酯化反應（yīng），增強乳化性。該工藝可用於製備耐（nài）酸（suān）、耐（nài）鹽的食品添加劑。
• 氧（yǎng）化 - 醚化複合（hé）變性：先氧化澱粉以降低黏度，再（zài）進行（háng）醚化改性，改（gǎi）善其溶解性和穩定性，適用於（yú）造紙塗布膠粘劑。
• 特點：工藝複雜，但產品性能更優，可滿足高端領域需求。

五、生（shēng）產工藝關鍵控製點

• 原料質量：木薯澱粉的純度、水分（fèn）、蛋白（bái）質含量等直接影響變性效果，需嚴格篩（shāi）選優（yōu）質原料。
• 反應條件（jiàn）：溫度、pH 值、反應時間、試劑用量等需精確控製，例如醚（mí）化反應中（zhōng）堿濃度過（guò）高會導致澱粉降解，過低則（zé）反應不完全。
• 後處理效率（lǜ）：洗滌是（shì）否徹底影（yǐng）響產品純（chún）度，幹燥溫度和時間影響澱（diàn）粉（fěn）的理化性（xìng）質（如糊化溫度、黏度）。

六、應用領域

木（mù）薯變性澱粉因工藝不同，性（xìng）能各（gè）異，廣泛應用於（yú）食品（pǐn）（增稠、穩定）、造紙（施膠、塗（tú）布）、紡織（上漿、印花）、醫藥（片劑黏合（hé）劑）、建築（zhù）（膩子粉（fěn）、塗料）等行業。不同工藝生產的變性澱粉可根（gēn）據具體應用場（chǎng）景調（diào）整性能參數，以滿足多樣化需求。