木薯變性澱粉是通過對木薯原（yuán）澱粉進行物理、化學或生物方法處理，使其分子結構發生改變，從而獲得具有特定功能特性的澱粉衍生物。其生產工藝多樣，以下是常見的幾種主要（yào）生產工藝：

一、化學變（biàn）性工藝

（一）醚化工藝

• 原理：通過木薯澱粉與醚化劑（如環（huán）氧丙烷、氯乙（yǐ）酸等）發生（shēng）醚化反應（yīng），引入醚鍵，改變澱粉的親水性（xìng）和（hé）糊化（huà）特性。
• 主要步驟：

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

2.      醚化反（fǎn）應（yīng）：在堿性條件下（如氫氧化鈉（nà）溶液），將澱粉與醚化劑混合，在一定溫度（如 30-60℃）和壓力下反應數小時（shí）。例如，羥丙基澱粉（fěn）的製備中，環氧（yǎng）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）中和多餘的堿，然後通過水洗去除反應副產物和殘留的醚化（huà）劑。

4.      幹燥與粉碎：將洗（xǐ）滌（dí）後的澱粉進行幹燥（如氣流幹燥（zào）、噴霧幹燥），使（shǐ）其水分含量降至 5% 以下，再粉碎過篩，得到成品。

• 應（yīng）用：羥丙基澱粉（fěn）常用（yòng）於食品增（zēng）稠、醫藥載（zǎi）體；羧甲基澱粉在造紙、紡織中作粘合劑。

（二）酯化工藝

• 原理：澱粉分子中（zhōng）的羥基與有機酸或酸酐發生酯化反應，形成酯鍵，改善澱粉的熱穩定性、乳（rǔ）化性等。
• 主要步驟：

1.      澱粉預處理：同醚（mí）化工藝。

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

3.      中和與（yǔ）洗滌：用堿（如（rú）碳酸鈉）中和催化劑，水洗去除副產物。

4.      幹燥（zào）粉碎：同醚化工藝（yì）。

• 應用：醋酸酯澱粉用於速凍（dòng）食品防老化；辛（xīn）烯基琥珀酸澱粉酯在飲料中作乳化穩定劑。

（三）氧化工（gōng）藝

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

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

2.      氧化反應：在（zài）一定溫度（如 20-50℃）和 pH 值條件下，向澱（diàn）粉乳中加入氧化劑，反應數小時。例如，次氯酸鈉氧化澱粉時，在堿（jiǎn）性條（tiáo）件（jiàn）下氧化澱粉（fěn）分子。

3.      中和與洗滌：用酸中和多餘的氧化劑和（hé）堿，水（shuǐ）洗去除氯離子等雜質（zhì）。

4.      幹燥粉碎：同（tóng）前。

• 應用：氧化澱粉用（yòng）於造紙施（shī）膠、紡織上漿。

二（èr）、物（wù）理（lǐ）變性工藝

（一）熱變性工（gōng）藝（糊化澱粉）

• 原理：通過加熱使（shǐ）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）澱粉糊。
• 主要步（bù）驟：

1.      澱粉乳製備：將（jiāng）木薯澱粉配製成高濃（nóng）度澱粉乳（如 60%-70%）。

2.      加熱糊化：在高溫（如 100-160℃）下對澱（diàn）粉乳進行加熱，使其糊化（huà）。可采用擠壓加（jiā）熱或蒸煮加熱等（děng）方式。

3.      幹燥成型：將（jiāng）糊化後的澱粉糊進行噴霧幹燥或滾筒幹燥，製成粉末狀或顆粒狀的熱變性（xìng）澱粉。

• 應用：用於食品增稠（如布丁、罐頭）、飼料加工。

（二）輻（fú）射變性工藝

• 原理：利用 γ 射線、電（diàn）子束等輻射源對木薯澱粉進行照（zhào）射，使（shǐ）澱粉分子鏈斷裂或交聯，改變其理化性質。
• 主（zhǔ）要步驟：

1.      澱粉預（yù）處理：幹燥至（zhì）低水（shuǐ）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（háng）照射（shè）。

3.      後處理：根據（jù）需求進行粉碎、篩分等（děng）處理。

• 特點（diǎn）：工藝（yì）環（huán）保，但設備成本高，目（mù）前（qián）多用於科研和特殊用途。
• 應用：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（fěn）酶（如 α- 澱粉酶、β- 澱粉酶）對木薯澱（diàn）粉進行水解，控製水（shuǐ）解程度，得到具有特定分（fèn）子量和功能的低聚糖或改性澱粉。
• 主要步驟：

1.      澱粉調漿與（yǔ）液化：將木薯澱粉（fěn）配成澱粉乳，加熱至糊化溫度（dù），加入（rù） α- 澱粉酶，在適宜（yí） pH 值和溫度（如（rú） 60-90℃）下進行液化反應，使澱粉大分子水（shuǐ）解為小分子糊精。

2.      糖化反應：向液化液中加入 β- 澱（diàn）粉酶或糖化酶，進一步水（shuǐ）解為麥芽糖或葡萄糖，根據需求控製（zhì）水解時間（jiān）和程度，得到不（bú）同（tóng） DE 值（葡萄糖當量）的酶解澱粉。

3.      過濾與精製：通過過濾去除（chú）不溶性雜質，用離子交換（huàn）樹脂或活性炭進行脫色、脫鹽（yán）處理。

4.      濃縮與幹燥：將（jiāng）精（jīng）製後的酶解液濃（nóng）縮，然後噴霧幹燥得到成品。

• 應（yīng）用：酶解澱粉用於食品甜味劑（如麥芽糊精）、發酵原料。

四（sì）、複合變性工藝

• 原理：結合兩種或多種變性方（fāng）法（如化學（xué） + 物理、化學 + 生物（wù）），使木薯澱粉獲得更優異的綜合性能。
• 示例：
• 交聯 - 酯化複合變性：先通過交聯劑（如三偏磷酸（suān）鈉）使澱粉分（fèn）子交聯，提高其熱穩定性和（hé）抗剪切性，再進行酯化反應，增（zēng）強乳化性。該工藝可用（yòng）於製（zhì）備耐酸、耐鹽的食品添加（jiā）劑。
• 氧化 - 醚化複（fù）合變性：先氧化澱粉以降低黏度，再（zài）進行醚化改性（xìng），改善其（qí）溶解性和穩定性，適用於造紙塗布膠粘劑。
• 特點：工藝複雜（zá），但產品（pǐn）性能更優，可滿足高端領域需求。

五、生產工藝關（guān）鍵控製點

• 原料質量：木薯澱粉的純度、水分（fèn）、蛋白質含量等直接影響變性效果，需嚴格篩選優質原料。
• 反應條件：溫度、pH 值、反應時間、試劑用量等需精確控製，例如醚化反應中堿濃度過高會（huì）導致澱（diàn）粉降解，過低則反應不完全。
• 後處理效率（lǜ）：洗滌是否徹底影響產品（pǐn）純（chún）度，幹燥溫度和（hé）時間影響澱粉的理化性（xìng）質（zhì）（如糊化溫度、黏度）。

六、應用（yòng）領域

木（mù）薯變（biàn）性澱粉因工藝不同，性能各異，廣泛應用於食（shí）品（增稠、穩定）、造紙（施膠（jiāo）、塗布）、紡織（上漿、印花）、醫藥（片劑黏合劑）、建築（膩子粉、塗料）等行業（yè）。不同（tóng）工藝生產的變性澱粉可根據（jù）具體應用場景調整性能（néng）參數，以滿足多樣（yàng）化需（xū）求。