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马铃薯淀粉的主要应用

发布日期:2020/3/19 8:29:39

背景及概述[1-2]

马铃薯淀粉是薯类淀粉中的一种,由于其特殊品质而受到特别青睐。马铃薯淀粉是一种优质淀粉,拥有一系列的独特性能,它具有其他任何淀粉不能代替的独特品质和功能。马铃薯是一种广为种植的经济作物,主要生长在北纬35°~50°、光照强、昼夜温差大、气候冷凉的沙质土壤带。目前全球生产马铃薯的国家有100多个,主要分布在亚洲、非洲、欧洲及美洲等地,中国、俄罗斯、波兰等是马铃薯的主要生产国,总产约3×108t。2005年12月28日,联大在结束会期的最后一天通过决议,宣布2008年为“国际土豆年”,以显示马铃薯在世界粮食生产中的重要性。我国马铃薯种植分为华北、西北、东北、西南四大产区,种植面积较大的省(区)有贵州、内蒙古、云南、甘肃等。我国2005年马铃薯种植面积488.09×104hm2,约占世界种植面积的25%,单产14.5t/hm2,总产量7086.5×104t,分别占全世界总产量的19%和亚洲的70%,居世界首位。目前我国马铃薯大多作为鲜食,工业化加工转化率不到5%,发达国家高达80%以上。这一方面说明我国马铃薯产业化的水平很低,同时也说明了马铃薯产业中蕴含着巨大的潜力。因此大力发展马铃薯产业是农业产业结构调整和增加农民收入的重要途径。鲜马铃薯中的淀粉含量一般为9%~25%,由于马铃薯淀粉及其变性淀粉具有很多优良特性,因此在各行业中得到了广泛的应用。

性能[1]

①由于马铃薯淀粉颗粒比其他的淀粉颗粒大,具有高黏性,能调制出高稠度的糊,使其在工业应用中的品质和档次远高于其他淀粉。②马铃薯淀粉的支链淀粉的分子质量比大多数其他淀粉高,能产生优良柔韧的膜。由于其在生产过程中黏度和成膜能力的降低程度最小,因而是制备阳离子淀粉的最佳原料。③马铃薯淀粉含有天然磷酸基团。马铃薯淀粉虽然也含有直链淀粉,但由于其支链部分的大分子质量及磷酸基团的取代作用,其淀粉糊很少出现凝胶或退化现象。因此,能延长添加它的产品的保质期限,被广泛应用于食品、日用化工等行业的稳定剂。④马铃薯淀粉口味温和,无刺激,没有玉米、小麦淀粉那样典型的谷物口味,所以是食品添加剂的最佳选择。

应用[2]

马铃薯淀粉及其衍生物具有十分广泛的工业用途。在食品工业中,马铃薯变性淀粉主要用作增稠剂、黏结剂、乳化剂、充填剂、赋型剂等。在美国,约30%的马铃薯淀粉应用在食品上。特别是在汤料中大量使用,它具有较高的初始黏度,能有效地分散各种成分,在随后的高压消毒处理时,最终产品的黏度可以达到所要求的程度。同时,可用于烘焙特殊食品;制成颗粒作为布丁;制作香肠的扎线和填充料;添加在糕点面包中,可增加营养成分,还可防止面包变硬,从而延长保质期;添加在方便面中,增强柔软度、改善口感。

1. 在糖果生产中的应用

在糖果中,马铃薯淀粉主要用作填充剂,参与糖体组织结构的形成。在奶糖的生产上,可增加糖果的体积,可改善产品的口感和咀嚼性,增加弹性和细腻度,而且能有效防止糖体变形和变色,延长产品货架期;在明胶糖果中,马铃薯变淀粉因其良好的透明度和较强的持水作用,在一定的比例下能够和明胶很好地配合,形成韧而不硬,滑而不粘,具有良好口感和弹性的凝胶,同时可大幅度降低成本。采用生物工程方法用马铃薯淀粉生产的葡萄糖果、葡萄糖浆等,可以作为饮料等的调味料,也可以用来制作糖衣。

2. 在面食中的应用

马铃薯淀粉蛋白质含量低,颜色洁白,具有天然的磷光,能有效改善面团的色泽。同时它具有黏度高、弹性好和抗老化性强等特点,能显著地改善面条的复水性,提高面团的弹性和筋韧度,改变面团的流变性,降低面块的含油率。用马铃薯淀粉制作的面条和粉丝等产品,不仅颜色好,而且不易断条。国外有人在方便面中添加马铃薯淀粉,生产的面条不会形成白色的硬芯,而且弹性好。王成军等人以马铃薯淀粉作为主要原料,生产出一种韧性好、不浑汤、复水性好的朝鲜冷面。俞峥怿认为,马铃薯淀粉是勾芡的首选,因为它吸水性好,溶胀程度大,糊化温度低,糊透明度高。把马铃薯淀粉和变性淀粉添加在糕点面包中,既可增加营养成分,还可防止面包变硬,从而延长保质期。艾维贝公司开发的蜡质马铃薯淀粉中,支链淀粉含量高达99%以上,不易产生老化现象,因此是一种优良的裹粉原材料。

3. 在肉制品中的应用

在肉制品的生产中,马铃薯淀粉也发挥着重要作用。马铃薯淀粉糊化后的透明度非常高,所以可使制品的肉色鲜亮,外观悦目,能够防止产品颜色发生变化,减少亚硝酸盐和色素的使用量,同时对于改善产品的保水性、组织状态均明显的效果。在灌肠产品中,将添加的玉米淀粉改为马铃薯淀粉,可大大减少淀粉的用量,提高主料肉的用量,这样既提高了灌肠的口味及口感,又提高了产品的档次。这是因为新鲜肉在受热时会失去部分水分,而淀粉能够吸收部分这些水分并与其发生糊化反应。因此选择吸水性好、膨胀率高的淀粉,对肉制品的影响是非常大的。在鱼丸中添加了马铃薯淀粉,改善了鱼丸的流变学特性和感官品质。还有人在鸡肉火腿中加入了马铃薯淀粉,也制成了弹性和切片性好的产品。

4. 在乳制品中的应用

酸奶是马铃薯变性淀粉在乳制品中最典型的应用范例。在酸奶生产过程中,一般要经过高压均质、高温杀菌工序,处理后会使蛋白质变性,从而失去对水分的控制能力,也丧失了其优良的乳化功能,易产生析水分离现象。经过交联酯化处理的马铃薯淀粉具有很好的抗高温、强剪切和降低pH值的能力,同时能防止产品脱水分层。此外,马铃薯变性淀粉还能增加酸奶的黏度,使其口感更加稠厚、浓郁。因马铃薯变性淀粉糊的透明度较佳,因此不会影响酸奶的色泽。此外,由于马铃薯淀粉的口味温和,可使酸奶保持清淡风味和细腻的口感。在奶酪制品中,马铃薯淀粉可部分替代酪蛋白,并能改善产品的成型性和熔融性。艾维贝公司开发的蜡质马铃薯淀粉的直链淀粉含量极低,由于其极佳的增稠性、耐高温焙烤性及优良的冻融稳定性,使用适宜的改性蜡质马铃薯淀粉可将配方中昂贵的海藻酸盐的使用量降低20%,而且不会影响产品的稠度、稳定性和冻融稳定性。通过实验证明,高黏度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯,可以部分或全部替代冰淇淋中的奶油。随着奶油替代量的增加,冰淇膨胀率明显提高,冰淇淋的硬度也略有增加。

5. 在其他行业的应用

由于马铃薯淀粉的理化指标及性质非常优越,在其他工业领域有着不可替代的作用。马铃薯淀粉可以使印染浆液成为稠厚而有黏性的色浆,不仅易于操作,而且可将色素扩散至织物内部;在造纸工业中,马铃薯淀粉正逐步取代玉米淀粉而被大量广泛使用,它可以增加纸的弹性和改善其物理性质;用马铃薯淀粉与丙烯睛、丙烯酸、丙烯酸酯、丁二烯、苯乙烯等单体接技共聚,可制取一种超强吸水剂,吸水量可达其本身质量的几百倍甚至1000倍以上,可用于沙土保水剂、种子保水剂和卫生用品等;将马铃暮淀粉添加在聚氨酯塑料中,既起填充作用,又起交联作用,可增强塑料产品的强度、硬度和抗磨性,所生产的材料可用于高精密仪器,以及航天和军工等特殊领域。马铃薯淀粉由于其低热量特点,可用在维生素、葡萄糖、山梨醇等治疗某些特殊疾病的药品中。马铃薯精淀粉的变性产预糊化淀粉是鳗鱼饲料的最好黏结剂,一般添加量为20%。

制备[3]

操作要点:

(1)原料选无病虫害、未腐烂的鲜块茎。

(2)洗薯将马铃薯清洗干净。

(3)磨碎选择含淀粉多的马铃薯,拣出烂薯和病薯,放入洗涤槽内,加清水用棒搅拌将薯块清洗干净。洗涤后的薯块放入磨碎机中,边加水边磨碎,磨成淀粉浆,流入接收槽中。

(4)筛分分两次分别用粗、细平筛将淀粉浆中薯渣筛出,或将淀粉浆盛入布袋,系好袋口,放入槽中,施压使淀粉从袋孔溢出。

(5)分离淀粉将淀粉乳放入沉淀槽,充分搅拌,静置5h以上,则淀粉沉淀于底层。除去上层澄清液,即分离出淀粉。一次分离的淀粉杂质较多,可在洗涤槽中,加水搅拌,静置数小时,再除去上面澄清液。如此反复洗涤3~4次,最后静置后,上层为外皮,中层为淀粉,下层为泥沙。刮去上层不纯物,将中间淀粉层取出,即为湿淀粉。

(6)干燥及包装脱水的淀粉用日光晒干,也可用干燥机干燥,干燥温度在70℃以下,经25~50min即可。干燥后经筛分后即可包装。

主要参考资料

[1] 中华烘焙食品大辞典·原辅料及食品添加剂分册

[2] 马铃薯淀粉的研究及在工业中的应用

[3] 薯类食品生产工艺与配方

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