變性淀粉

• 變性淀粉

   

為改善淀粉的性能、擴大其應用范圍，利用物理、化學或酶法處理，在淀粉分子上引入新的官能團或改變淀粉分子大小和淀粉顆粒性質，從而改變淀粉的天然特性( 如: 糊化溫度、熱粘度及其穩定性、凍融穩定性、凝膠力、成膜性、透明性等) ，使其更適合于一定應用的要求。這種經過二次加工，改變性質的淀粉統稱為變性淀粉。

• 中文名

• 變性淀粉

• 外文名

• ModifiedStarch

• 變性方式

• 物理變性，化學變性

• 生產工藝

• 干法，擠壓法、滾筒干燥法

• 應用領域

• 造紙、食品、紡織

• 作    用

• 適應各種工業應用的要求

簡介

變性淀粉

英文名稱：ModifiedStarch

原淀粉經過某種方法處理后，不同程度地改變其原來的物理或化學特性。

在天然淀粉所具有的固有特性的基礎上，為改善淀粉的性能、擴大其應用范圍，利用物理、化學或酶法處理，在淀粉分子上引入新的官能團或改變淀粉分子大小和淀粉顆粒性質，從而改變淀粉的天然特性（如：糊化溫度、熱粘度及其穩定性、凍融穩定性、凝膠力、成膜性、透明性等），使其更適合于一定應用的要求。這種經過二次加工，改變性質的淀粉統稱為變性淀粉。

變性目的

一是為了適應各種工業應用的要求。如：高溫技術（罐頭殺菌）要求淀粉高溫粘度穩定性好，冷凍食品要求淀粉凍融穩定性好，果凍食品要求透明性好、成膜性好等。二是為了開辟淀粉的新用途，擴大應用范圍。如：紡織上使用淀粉；羥乙基淀粉、羥丙基淀粉代替血漿；高交聯淀粉代替外科手套用滑石粉等。

類型

變性淀粉的品種、規格已達2000多種.變性淀粉按處理方式可分為物理變性淀粉、化學變性淀粉、酶法變性淀粉和復合變性淀粉四大類。物理變性淀粉包括:預糊化淀粉、超高頻輻射處理淀粉、金屬離子變性淀粉、煙熏淀粉等;化學變性淀粉包括氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、交聯淀粉、接枝淀粉等;酶法變性淀粉包括直鏈淀粉、糊精、抗消化淀粉等;復合變性淀粉，采用兩種或者兩種以上處理方法得到的變性淀粉，包括氧化交聯淀粉和交聯酯化淀粉等，其中，化學方法生產的變性淀粉種類最多，用途最廣  。

按變性方式

1、物理變性

預糊化（α-化）淀粉、γ射線、超高頻輻射處理淀粉、機械研磨處理淀粉、濕熱處理淀粉、預糊化淀粉、油脂變性淀粉、煙熏變性淀粉、擠壓變性淀粉、金屬離子變性淀粉、超高壓輻射變性淀粉等。

2、化學變性

用各種化學試劑處理得到的變性淀粉。其中有兩大類：一類是使淀粉分子量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一類是使淀粉分子量增加，如交聯淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。

3、酶法變性

（生物改性）：各種酶處理淀粉。如α、β、γ-環狀糊精、麥芽糊精、直鏈淀粉等。

4、復合變性

采用兩種以上處理方法得到的變性淀粉。如氧化交聯淀粉、交聯酯化淀粉等。采用復合變性得到的變性淀粉具有兩種變性淀粉的各自優點。

另外，變性淀粉還可按生產工藝路線進行分類，有干法（如磷酸酯淀粉、酸解淀粉、陽離子淀粉、羧甲基淀粉等）、濕法、有機溶劑法（如羧基淀粉制備一般采用乙醇作溶劑）、擠壓法和滾筒干燥法（如天然淀粉或變性淀粉為原料生產預糊化淀粉）等。

按生產工藝

1、干法

磷酸酯淀粉、酸解淀粉、陽離子淀粉、羧甲基淀粉

2、濕法、有機溶劑法

羧基淀粉制備一般采用乙醇作溶劑

3、擠壓法、滾筒干燥法

天然淀粉或變性淀粉為原料生產預糊化淀粉

按原淀粉來源

玉米變性淀粉、馬鈴薯變性淀粉、木薯變性淀粉、大米變性淀粉、小麥變性淀粉

制備機理

乙酸酯化系列變性淀粉在葡萄糖單元的C6接入乙酰基團，乙酰基團屬于親水基團，大大提高了淀粉與水的結合能力，因而提高了淀粉顆粒的吸水膨脹度，降低了糊化溫度，提高了峰值粘度、乙酸酯化系列變性淀粉蛋白質，脂肪的含量非常低，所以顏色潔白，具有天然熒光，能有效改善面體的色澤，同時其糊化溫度較面粉中原淀粉的低，在面餅蒸煮工序中先于原淀粉糊化，縮短了蒸煮時間，由于乙酰基的存在及變性淀粉在面條表面的成膜性，能有效地阻隔油與面餅附著，降低了吸油率，變性淀粉的高峰值粘度表明其淀粉顆粒吸水膨脹程度大，這對方便面的復水性有很大的幫助 。

應用

氧化淀粉

造紙施膠劑、涂布黏合劑、瓦楞紙生產黏合劑；紙箱紙袋黏合劑；代阿拉伯膠生產糖果；漂染精整上漿劑。

酸解淀粉

生產膠凍軟糖、著哩類糖果的助劑、賦型劑；造紙工業啞光機施膠；經紗上漿劑、布料洗滌后整劑；石膏板黏結。

交聯淀粉

特點是熱黏度穩定，能承受由于PH值變化和機械攪拌時黏度的影響。作湯料罐頭、蠔油酸奶增稠劑，粉絲生產助劑、波紋紙生產黏合劑、乳膠手套隔離劑、麻織物和牛仔布漿料。

陽離子淀粉

造紙濕布施膠劑、增強劑和助留劑，涂布施膠劑；經紗上漿劑；污水凈化添加劑；膠帶紙生產添加劑。

磷脂淀粉

造紙施膠劑；瓦楞紙、紙箱、紙袋生產黏合劑；聚脂纖維經紗上漿劑；鍋爐防垢劑。

醋脂淀粉

紡織上漿劑；食品增稠劑、食品乳化劑。

羧甲基淀粉

洗滌助劑；食品增稠劑、穩定劑和黏合劑；油井泥漿處理劑。

羧烷基淀粉

洗滌用品增強劑；紡織助劑。

行業發展

概述

近十年來，世界變性淀粉的產量迅速增長，目前世界變性淀粉的年產量已接近800多萬噸，其中美國300多萬噸，歐洲200多萬噸，日本60多萬噸，泰國50多萬噸，我國100多萬噸。

我國變性淀粉的研制起步較晚，始于 20世紀80年代。現已在紡織、造紙、食品、飼料、鑄造、醫藥、建筑、石油等多領域中得到應用。我國變性淀粉的應用仍屬于新興業務，無論從變性淀粉的種類、質量，還是應用范圍，都與國外有較大的差別。僅從變性淀粉的種類上來說，國外已開發上市了多達2000余種的變性淀粉產品，包括氧化淀粉、酸變性淀粉、淀粉酯、淀粉醚、交聯淀粉、陽離子淀粉、接枝淀粉、環糊精、白糊精、預凝膠化淀粉（預糊化淀粉）、雙醛淀粉等等，其中用玉米淀粉生產的變性淀粉已達到200多種，而中國內地以玉米淀粉為原材料生產的變性淀粉的品種只有十余種。

如果以我國目前各行業所需用的變性淀粉數量計算，年需求量在100-200萬噸之間。現在變性淀粉的使用前景非常廣闊，如果加大此領域的研究、應用與推廣，變性淀粉生產將會有飛速的發展。

應用領域

變性淀粉作為工業的重要原輔料之一，可被廣泛應用于造紙、食品、紡織、建筑、醫藥等行業。生產企業應當積極開發新產品，擴大變性淀粉的應用領域。

1、食品用變性淀粉要從功能性、多樣性、方便性出發。糧食加工要開發新品種，重點開發玉米系列產品，發展薯類淀粉、變性淀粉及衍生物產品；發展方便食品、營養保健食品以及乳化增稠品質改良劑等。因此食品用變性淀粉可以開發功能性變性淀粉、方便食品用變性淀粉及國內供應緊張的烯基琥珀酸酯淀粉等。變性淀粉作為食品添加劑要考慮到我國高血壓、高血脂病人有增多的趨勢，發展脂肪代用品、發展既有能量和營養價值，又不影響血糖的糖代謂代用品，以滿足糖尿病人發病率逐年上升的需要。目前以淀粉為原料的脂肪替代物幾乎可應用于所有需要添加油脂的食品中；開發的抗消化淀粉持水性低、顆粒細小、風味清爽、微晶結構小于普通膳食纖維，也可作為功能性成分用于多種食品。

2、百分之百替代化學漿料PVA的變性淀粉的開發速度也需要加快。紡織漿紗用的變性淀粉，目前主要是酸解淀粉、氧化淀粉、尿素淀粉、磷酸酯淀粉等，還有少量的醋酸酯淀粉和復合變性淀粉。這些品種，都難以百分之百替代化學漿料PVA，尤其是在高枝紗產品的上漿上。PVA由于其不可降解性，人們逐漸在紡織漿料中少用甚至不用，國外已有類似的產品面市，相信在國內變性淀粉行業人士的努力下，是完全可以開發出該產品的。

3、發展造紙工業中的新型表面涂布劑及施膠：利是適應國家造紙工業產品結構的需要。變性淀粉是重要的造紙化學品，我國造紙用變性淀粉用量：為全國變性淀粉總量的1/3，但是品種單一化，層次低檔化。目前國家造紙工業的產品結構要向高檔新聞紙、書刊印刷紙、信息用紙、辦公用紙等中高檔生活用紙方向發展，這就要求發展新型表面涂布劑及施膠劑來適應造紙工業的需要。

4、淀粉基吸水劑用途廣泛。吸水劑可被應用在農林園藝、醫藥衛生、紡織、造紙、石油鉆井、建筑、廢水處理、食品加工中。目前有些行業靠大量進口價格昂貴的吸水劑產品來滿足市場需求，且大多進口產品為高分子合成產品。在石油面臨枯竭、環境保護日益受到重視的今天，這類產品市場面臨危機，而用可再生的天然淀粉資源通過化學處理，使其與丙烯酸或丙烯腈發生接枝共聚反應，在淀粉分上接上親水性的大分子來制備生物可降解的吸水劑，替代由石油精煉再合成的吸水劑，是該產品的發展方向。

總而言之，隨著我國經濟的增長，工業產品規模的不斷擴大，變性淀粉應用領域的不斷開拓，新產品的不斷開發，新工藝的不斷創新，對變性淀粉的需求量也將不斷增加；加之天然石油量的逐漸減少，用可再生資源生產的變性淀粉又是很多石油化工產品的替代品，為變性淀粉帶來了發展空間，因此，變性淀粉的發展前景將十分廣闊。

產業鏈

變性淀粉的上游主要是淀粉行業，我國淀粉市場上主要供給是玉米淀粉，國內玉米淀粉產量比例在近些年一直保持在近92%左右。其他淀粉中木薯淀粉產量較大，約占國內淀粉產量的5%左右；小麥淀粉、馬鈴薯淀粉占國內淀粉產量比例都在1%左右；干薯淀粉的產量則更少。預計未來隨著玉米淀粉的下游產品的生產及擴產將進一步加強，我國玉米淀粉深加工的應用更趨廣泛，國內玉米淀粉需求量將不斷擴大，產量也將隨之不斷增長。近些年來，我國變性淀粉的下游市場應用范圍廣闊，在我國有著巨大的市場潛力。

企業競爭

一、2012-2016年我國變性淀粉市場競爭趨勢

未來變性淀粉的發展不僅決定于生產技術，還決定于其應用技術。變性淀粉生產企業之間的競爭，將不僅在生產技術、生產裝備上的競爭，變性淀粉產品的質量安全、功能情況以及品牌形象和服務質量方面也逐漸重要，還將在應用技術上的競爭。而隨著生產變性淀粉的廠商增多，變性淀粉行業間的競爭也開始趨于激烈。其次是質量，用戶對產品的質量安全較為關注，變性淀粉產品是否能長時間使用而不發生變質，變性淀粉的質量是否滿足生產的需要，這些對變性淀粉的用戶非常重要，這就要求企業應加強變性淀粉產品的質量把關，提高產品的質量與穩定性，才能更好的贏得客戶的認同。以上兩方面的競爭能力，反映了企業的硬件水平和企業管理水平，是決定企業未來發展的主要因素。

二、2012-2016年變性淀粉行業競爭格局展望

目前我國變性淀粉行業的生產主要在山東、吉林等地，這些地區的變性淀粉企業眾多，生產能力與技術能力較強，行業間的競爭也較為激烈。而近年來廣東、廣西、江蘇、上海、浙江、福建、四川、江西等地區的變性淀粉行業也快速發展，也形成了一定的競爭力。隨著變性淀粉行業的發展，我國變性淀粉市場的格局將逐漸擴大，但山東、吉林等靠近原料的地區，其競爭能力比其他地區較強，變性淀粉的生產在未來一段時間內將仍以這些地區為主。

三、2012-2016年變性淀粉行業競爭策略分析

未來在變性淀粉行業的競爭中，企業可以采用低成本戰略和差異化戰略來取得市場競爭中的一定優勢。

（一）較低成本戰略

面對龐大的市場、消費者眾多，變性淀粉生產企業可考慮采用成本領先戰略去建立競爭優勢。此種戰略的要訣是通過規模經濟以減低平均支出，同時借大量生產取得專業化的工作效率，使整體成本下降，產品價格得以定位于較同業低，競爭優勢由此產生。

（二）差異化戰略

利用匠心獨具的構思，先進的科學技術和施工程序，新奇奧妙的原料配方，別具一格的服務形式，變性淀粉生產企業可以設計出一種與眾不同的產品，即使產品本身并無稀奇之處，通過廣告及包裝也能樹立產品的獨特品牌形象，達到差異化的效果。差異化戰略可實施于廣闊范圍市場或狹窄范圍市場。

應當指出，雖然采用一般戰略可以幫助企業建立競爭優勢，但此種優勢能否有驚無險地長期維持下去，都不是絕對可以如愿以償的。原因是唯妙唯肖的模仿能夠打破差異化的優勢，而低成本的優勢也會因技術轉變而煙消云散。因此，要獲得持續性的競爭優勢，企業應密切注視競爭對手的一舉一動和產業中的各種變化，結合實際情況，有的放矢。

行業風險

一、市場競爭風險

近年來，隨著我國變性淀粉市場的規模不斷擴大，吸引了眾多企業及投資者加入到變性淀粉行業中，這增加了原有企業的市場競爭風險。而隨著國外變性淀粉企業的進入，這些企業在資金與技術上具有相對的優勢，給我國變性淀粉的生產企業帶來更大的壓力，也增大了國內變性淀粉企業的市場競爭風險。

二、原材料壓力風險分析

變性淀粉的主要上游原材料是淀粉。主要有綠豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、紅薯淀粉、馬鈴薯淀粉、麥類淀粉、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉等。在國內，由于玉米淀粉占絕大部分比例，因此變性淀粉主要是由玉米淀粉加工而成。

近年來，受到國際環境及國內環境的影響，國內玉米價格的波動幅度增大，而玉米淀粉的價格在變性淀粉成本中占大部分，這造成了變性淀粉行業原材料成本的上漲，這使企業將面臨更大的原材料壓力風險。

三、技術風險分析

目前國內變性淀粉產業中多數企業的生產裝置，相對落后，特別是控制手段，多數企業是以人工控制為主，企業的技術研發不夠積極，而隨著變性淀粉行業的發展，技術更新要求越來越快，對技術的研發要求也越來越高，這給國內企業帶來一定的技術風險。

四、政策和體制風險

近年來，國家制定一些政策與法規來規范變性淀粉行業的發展，約束企業生產變性淀粉的質量保證，這對我國變性淀粉行業的良性發展奠定了基礎。但隨著國家對產業結構的調整以及環保要求的不斷提高，這給變性淀粉行業帶來了一定的不確定性和風險。

五、外資進入現狀及對未來市場的威脅

隨著我國變性淀粉市場規模的不斷擴大，也吸引了一些外資變性淀粉生產企業進入到中國市場當中，如法國羅蓋特公司、美國玉米制品國際有限公司等，這些企業的技術研發與資金實力較為雄厚，其市場的競爭能力較強，相對國內企業具有一定的優勢，給國內企業帶來一定能夠的市場威脅。

食品應用

食品工業中使用變性淀粉主要是作為增稠劑、膠凝劑、黏結劑、乳化劑和穩定劑等。可以替代昂貴的原料，降低食品制造成本，提高食品質量同時提高經濟效益。

米面制品

在米面制品中主要利用變性淀粉良好的增稠性、成膜性、穩定性、糊化特性。主要使用的變性淀粉有酯化淀粉和羥丙基淀粉

1).添加變性淀粉的油炸方便面具有酥脆的結構和較低的吸油量，產品的品質和儲存穩定性較好

2).在即食面中可以改善面條的復水性、咀嚼性和彈性，減少煮制時間

3).在面食點心中添加變性淀粉可以降低吸油量，改善面食的酥脆性，延長制品的儲存時間

4).在米粉生產中作為組織成型劑和粘和劑，可以增加制品的透明度和滑爽度，減少粘性，改善口感

乳制品

在乳制品中主要作為膠凝劑、穩定劑、增稠劑使用，常用的變性淀粉主要有交聯淀粉和羥丙基淀粉

1）.在乳酪制品中作為膠凝劑，使制品具有良好的膠凝性能，在一定程度上可以減少酪朊酸鹽的用量，降低產品成本

2）.在冷凍甜品中作為品質改良劑，賦予產品粘性、奶油感及短絲性組織，增加制品的儲存穩定性

3）.在高溫殺菌布丁產品中可用做膠凝劑，提高制品的加工黏度，制得的產品具有良好的穩定性和口感

4）.在酸奶中可以作為穩定劑和增稠劑，增加制品的稠度和口感，減少乳清分離

肉及魚類制品

在該類產品中主要作為保水劑、黏結劑和組織賦形劑，常用的變性淀粉主要有酯化淀粉和交聯淀粉

1）.在中國臘腸中添加變性淀粉作為黏結劑和組織賦形劑，可以改善產品的多汁性

2）.在點心餡料中作為保水劑，可堅固組織，改善產品凍融穩定性

3）.在火腿和熱狗中作保水劑和組織賦形劑，可以減少皺折，改善制品的凍融穩定性和保水性

4）.在肉丸和魚丸中做凝膠劑，使制得的產品具有良好的彈性、咬勁和穩定性

5）。具有高凝膠性和穩定性的變性淀粉可在魚漿中用做保水劑和穩定劑，大大減少魚漿的汁液流失

烘烤食品

主要利用變性淀粉良好的成膜性、高溫膨脹性和穩定性

1）.在蛋糕、糖衣生產中用作酥油替代品，提供良好的容量與結構，降低人體油脂攝入量

2）.在焙烤食品中做釉光劑，可形成良好、清晰與光亮的薄膜，代替昂貴的蛋白和天然膠

3）.在水果餅、餡餅、餡料中作為穩定劑和增稠劑，提供產品滑爽、短絲結構，防止分層和爆餡

飲料

主要利用變性淀粉的穩定性，吸附性和乳化性：

1）.在飲料中作穩定劑，改善口感與體態，遮蓋干澀味道

2）.在乳化飲料中作乳化香精的穩定劑，部分渠道昂貴的阿拉伯膠

在奈精粉和椰漿粉等微膠囊化產品中作為包埋劑

糖果

主要利用變性淀粉良好的膠凝性、成膜性和粘性，常用的變性淀粉有氧化淀粉

1）.在硬膠和軟膠糖果中作為凝膠劑，提供產品凝膠結構，采用適當的變性淀粉可以替代阿拉伯膠，制品具有良好的口感和透明度

2）.利用變性淀粉良好的成膜性和黏結性，用作糖果的拋光劑，形成的膜有光澤，透明并能降低產品的破裂性

粉末食品

主要利用變性淀粉良好的黏結性、分散性和水溶性，常用的變性淀粉有預糊化淀粉、交聯淀粉和復合變性淀粉

1）在裹粉中，可以使粉體具有良好的黏結及內聚力，可防止裹粉脫落；在制作脆皮時容易形成脆與堅固的外涂層，改善烘焙與微波處理食品的組織

2）.在谷片飲品中添加變性淀粉可提供冷熱飲品所需的黏度，懸浮飲品中 微小質體，使其均勻且口感良好

3）.在烹煮式粉末食品中添加變性淀粉，可改善制品低溫蒸煮時的黏度，使制品清晰、滑爽，具有短絲結構

4）作為干果類食品的糖粉劑，一以減少干果類食品表面的粘性

5）在即食湯、醬與汁中添加適量變性淀粉可賦予湯汁適宜的年度，使產品沖出來的湯汁液濃厚、潤滑

冷凍食品

利用變性淀粉良好的稠度和低溫穩定性，提高制品的抗凍融能力。

1）.添加變性淀粉的甜品具有良好的稠度和凍融穩定性，制品口感爽滑，具有奶油狀組織

2）.在果醬中添加適當的變性淀粉，可以控制制品的結構和黏度，使制品具有光澤，而且耐熱和冷凍加工

3）.作為脂肪代用品，將其添加于冰淇淋等冷飲甜品，可部分替代乳固體和昂貴的穩定劑，降低熱量，產品具有良好的抗融化性和儲存穩定性

4）.在開胃醬、汁中添加變性淀粉可以提供黏度和穩定性，使制品具有好的透明度和口味，而且具有極好的耐多次微波處理的性能

5）.適當的變性淀粉具有良好的增稠與穩定作用，糊透明度好，凍融穩定性好而且能常溫加工，以此淀粉添加到表面裝飾料中，可賦予制品良好的性能

休閑食品

主要利用變性淀粉良好的黏結性、膨脹型、脆性能和蓬松的結構，常用的變性淀粉有預糊化淀粉、醚化淀粉和復合變性淀粉

1）.在擠壓膨化食品中，變性淀粉可以使制品具有良好的膨化度和結構，產品的強度和脆性也得到改善，制品組織均勻，產出率高，同時可增加功能性纖維成分

2）.在微波膨化食品中，變性淀粉可以控制制品的體積和結構，使制品孔隙均勻

3）.在脆皮花生中，變性淀粉可以改善脆皮組織，賦予脆皮輕、酥、脆而且蓬松的結構

4）.在其他食品中，變性淀粉也可以起到很好的作用 

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