木薯變性澱粉是通過對木薯原澱粉進（jìn）行（háng）物理、化學或生物方法處（chù）理，使其分子結構發生改變，從而獲得具有特（tè）定功能特（tè）性的澱粉衍生物。其生產工藝多樣，以下是常見的幾種（zhǒng）主要生產工藝：

一、化學變性工藝

（一）醚化工藝

• 原理：通（tōng）過木薯澱粉與醚化劑（如環氧丙烷（wán）、氯乙酸等）發（fā）生醚化（huà）反應，引入醚鍵，改變澱粉的親水性和糊化特性。
• 主要步驟：

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

2.      醚化反應：在堿性（xìng）條件下（如氫氧化鈉（nà）溶液），將澱粉與醚化劑混（hún）合，在（zài）一定溫度（如 30-60℃）和壓力下反應數小時。例如，羥丙基澱（diàn）粉的製備中，環氧（yǎng）丙烷與澱（diàn）粉在堿（jiǎn）性水溶液中反應，生成羥丙基醚澱粉。

3.      中（zhōng）和與（yǔ）洗滌：反應結（jié）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（liú）的醚化劑。

4.      幹燥與粉碎：將洗滌後的澱粉進行幹燥（如氣流幹燥、噴（pēn）霧幹燥），使其水分含量降至 5% 以下，再（zài）粉（fěn）碎過篩（shāi），得到成品。

• 應用：羥丙基澱粉常用於食品增稠、醫藥載體；羧甲基澱粉在造紙、紡織中作粘合劑。

（二）酯化工藝

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

1.      澱粉預處理：同醚化工（gōng）藝。

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

3.      中和與洗滌：用堿（如碳酸鈉）中和催化劑，水（shuǐ）洗去除副產物（wù）。

4.      幹燥粉碎：同醚化工藝。

• 應（yīng）用：醋酸酯（zhǐ）澱粉用於速凍食品防老化；辛烯基琥珀酸澱粉（fěn）酯在飲料中作乳化穩定劑。

（三）氧化工藝

• 原（yuán）理：利用氧（yǎng）化劑（jì）（如次氯酸（suān）鈉、過氧化氫）將澱粉分子中的羥基氧化為醛基或羧基，降低澱粉的黏度，提高其（qí）成膜性和透明度。
• 主要步驟：

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

2.      氧化反應：在一定溫度（如 20-50℃）和 pH 值條件下，向（xiàng）澱粉（fěn）乳中（zhōng）加入氧化劑，反（fǎn）應數小時。例如，次氯酸鈉氧（yǎng）化澱粉時，在堿性條件下（xià）氧化澱粉分子。

3.      中和與洗滌：用酸中和多餘的氧化劑和堿，水（shuǐ）洗（xǐ）去除氯離子等雜（zá）質。

4.      幹燥粉碎（suì）：同前。

• 應用：氧（yǎng）化澱（diàn）粉用於造紙（zhǐ）施膠、紡織（zhī）上漿。

二、物理變性工藝

（一（yī））熱變性工藝（糊化澱粉）

• 原理：通過加熱使木薯澱粉（fěn）顆粒吸水（shuǐ）膨（péng）脹、糊化，破壞其結晶（jīng）結（jié）構，形成具有不同黏度和流變特性的澱粉（fěn）糊。
• 主要步（bù）驟：

1.      澱（diàn）粉（fěn）乳製備：將木薯澱粉配製成高濃度澱粉乳（如 60%-70%）。

2.      加熱糊化：在高溫（wēn）（如 100-160℃）下對（duì）澱粉乳進行（háng）加熱，使其糊（hú）化。可（kě）采用（yòng）擠壓加熱或蒸煮加熱等方式。

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

• 應用：用於食品增稠（如布丁、罐頭）、飼料加（jiā）工。

（二）輻射變（biàn）性工藝

• 原理：利用 γ 射線、電子束等輻射源（yuán）對木薯澱粉進行（háng）照射，使澱粉分子鏈斷裂或交聯，改變其（qí）理化性質。
• 主要步（bù）驟：

1.      澱粉預處理：幹燥至低水分含量（如 5% 以下），以提高輻射（shè）效果。

2.      輻射（shè）處理：將澱粉置（zhì）於輻射源下，控製輻射劑量（通常為 1-100kGy）進行照射。

3.      後處理：根據需求進行粉碎、篩分等處理。

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

三、生物變（biàn）性工藝（酶解工藝）

• 原理：利用澱粉酶（如 α- 澱粉酶、β- 澱粉酶）對木（mù）薯澱粉（fěn）進行水解（jiě），控製水解程度，得到具（jù）有特（tè）定分子量和功能的低聚糖或改性澱粉。
• 主（zhǔ）要（yào）步驟：

1.      澱（diàn）粉（fěn）調漿與液化：將木薯澱粉配成澱粉乳，加熱至糊化溫度，加入 α- 澱粉酶，在適宜 pH 值和溫度（dù）（如 60-90℃）下進行液化反（fǎn）應，使（shǐ）澱粉大分子水解為（wéi）小分子糊精。

2.      糖化反應：向液化液中（zhōng）加入 β- 澱粉酶或糖化酶，進一步水解為麥芽糖或葡萄糖，根據需求控製水解時間和程度，得（dé）到不同 DE 值（葡萄糖當量）的酶解澱粉。

3.      過（guò）濾與精製：通過過濾去除不（bú）溶性雜（zá）質，用離子（zǐ）交換（huàn）樹（shù）脂或活性炭進行脫色、脫鹽處理。

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

• 應用：酶解澱粉用於（yú）食品（pǐn）甜味劑（如麥芽糊精）、發酵原料。

四（sì）、複合（hé）變性工藝

• 原（yuán）理：結合兩種或多（duō）種變性方法（如化（huà）學 + 物理、化學 + 生物），使木薯澱粉獲得更優異的綜合性能（néng）。
• 示例：
• 交聯（lián） - 酯化複合變性：先通過交聯劑（如三偏磷酸鈉）使澱粉分子交聯，提高其熱穩定性和抗剪切性，再進行酯化反應，增強乳化（huà）性。該工藝可用於製備（bèi）耐酸（suān）、耐鹽的食品添加劑。
• 氧化 - 醚化複合變性：先氧化澱粉以降低黏度，再進行醚化改性，改善其溶解性和穩（wěn）定性，適用（yòng）於造紙塗布膠粘劑。
• 特點：工（gōng）藝複雜，但產品性能更優，可滿（mǎn）足高端領域需（xū）求。

五、生產工藝關鍵控製點（diǎn）

• 原料質量：木薯澱粉的純度、水分、蛋白質含（hán）量等直接（jiē）影響變性效果（guǒ），需嚴（yán）格篩選優質原料。
• 反應條件：溫度（dù）、pH 值、反應時（shí）間、試劑用量等（děng）需精確控製（zhì），例如醚（mí）化反應中堿濃度過高會導致澱粉降解，過低（dī）則反應不完全（quán）。
• 後處理效率：洗滌是否（fǒu）徹底影響產品純度，幹燥溫度和時間影響澱粉的理化性質（如糊（hú）化（huà）溫（wēn）度、黏度）。

六、應用領域

木薯變性澱粉因工藝不同（tóng），性能各異，廣泛應用（yòng）於食品（增稠、穩定）、造紙（zhǐ）（施膠、塗布）、紡織（上漿、印花）、醫藥（片劑黏合劑）、建築（膩子粉、塗料）等（děng）行業。不同（tóng）工藝生產的（de）變性澱粉可根據具體應用場景調整性能參（cān）數，以滿足多樣化需求。