木薯變性澱粉是通過對木薯原澱粉進行物理（lǐ）、化學或（huò）生物方法處理，使其分（fèn）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（zhǒng）主要生產工藝：

一、化學變性工藝

（一）醚化工藝

• 原理：通過木薯澱粉與醚化劑（如環氧丙烷、氯乙酸等）發生醚化反應，引入醚鍵，改變澱粉的親水性和糊化特（tè）性。
• 主要步驟：

1.      澱粉預處理：將木薯原澱（diàn）粉進行洗滌、幹（gàn）燥，去除（chú）雜（zá）質，調（diào）整水分含量至適宜範圍（wéi）（通（tōng）常為（wéi） 10%-15%）。

2.      醚化（huà）反應：在堿性條件下（xià）（如（rú）氫氧化鈉溶液），將澱粉與醚化劑混合，在一（yī）定溫度（如（rú） 30-60℃）和壓力下反應數小時。例如，羥丙（bǐng）基澱粉（fěn）的製備中，環氧丙（bǐng）烷與澱粉在堿性（xìng）水溶液（yè）中反（fǎn）應，生（shēng）成羥丙基醚澱粉。

3.      中和與洗滌：反應結束後，用酸（suān）（如鹽酸）中和多餘的堿，然（rán）後通過水洗去（qù）除反應副（fù）產物和殘留的醚化劑。

4.      幹燥與粉碎：將洗滌後的澱（diàn）粉進行幹燥（如氣流幹（gàn）燥、噴（pēn）霧幹燥），使其水分含量降（jiàng）至 5% 以下，再粉碎過篩，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（zào）紙（zhǐ）、紡（fǎng）織中作粘合劑。

（二）酯化工藝

• 原理：澱粉分子中的羥基與有機酸或酸酐發生酯化反應，形成酯鍵（jiàn），改善（shàn）澱粉（fěn）的熱穩定性（xìng）、乳化性等。
• 主要步驟：

1.      澱粉預處理：同醚化（huà）工藝。

2.      酯（zhǐ）化（huà）反（fǎn）應：在酸性催化劑（如硫酸）或酶的作用下，澱粉（fěn）與酯化劑（如（rú）醋酸酐、琥珀酸酐）在一定溫度（dù）（如 80-120℃）下反應。例如，醋酸酯澱粉的製備中，醋酸酐與澱粉在（zài）醋酸溶液中反應生成醋酸酯澱粉。

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

4.      幹燥粉碎：同醚化工藝。

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

（三）氧（yǎng）化工藝

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

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

2.      氧化反應：在一（yī）定溫度（如 20-50℃）和 pH 值條件下，向澱粉乳中加入氧化劑，反應數小時。例如，次氯酸鈉氧化澱粉時，在堿（jiǎn）性條件下（xià）氧化澱粉分子。

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

4.      幹燥（zào）粉碎：同前。

• 應（yīng）用：氧化澱粉用於造紙施膠、紡織上漿。

二（èr）、物理變性工藝

（一）熱變性工藝（糊化澱（diàn）粉）

• 原理：通過加熱使木薯澱粉顆（kē）粒吸水膨脹、糊化，破壞其結晶結構，形成具有不同黏度和（hé）流變特性的澱粉糊。
• 主要步驟：

1.      澱（diàn）粉乳製備：將木薯澱粉配製成高（gāo）濃（nóng）度澱粉乳（如（rú） 60%-70%）。

2.      加熱糊化：在高溫（如（rú） 100-160℃）下（xià）對澱粉乳進行加熱，使其糊化。可采用擠壓加熱或蒸（zhēng）煮加熱等方式。

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

• 應用：用於食品增稠（如布丁、罐頭）、飼料（liào）加工。

（二）輻射變性工藝

• 原理：利用 γ 射線、電子束等（děng）輻射源對木薯澱粉進行照射，使澱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：幹燥至低（dī）水分含量（如 5% 以下），以提高輻射效（xiào）果。

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

3.      後處理：根據需求進（jìn）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。
• 應用：改性澱粉用於生物降解材料、高吸（xī）水性樹脂（zhī）。

三、生物變性工藝（酶解（jiě）工藝）

• 原（yuán）理（lǐ）：利用澱粉酶（如 α- 澱粉酶、β- 澱（diàn）粉酶）對木（mù）薯澱粉進行水解，控製水解程度，得到具有（yǒu）特定分子量（liàng）和功能的低聚糖或改性澱（diàn）粉。
• 主要步驟：

1.      澱粉調漿與液化：將木薯澱粉配（pèi）成澱粉（fěn）乳，加熱至糊化（huà）溫度，加入 α- 澱粉酶，在（zài）適宜（yí） pH 值和溫度（如 60-90℃）下進行液化反應，使澱（diàn）粉大分子水解為小（xiǎo）分子糊精。

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

3.      過濾與精製：通過過濾去除不溶（róng）性雜質，用離子交換樹脂或活性炭進行脫色、脫鹽處（chù）理。

4.      濃（nóng）縮與幹燥：將精（jīng）製後的酶解液濃縮，然後噴霧幹燥（zào）得（dé）到（dào）成品。

• 應用（yòng）：酶解澱粉用於食品甜味劑（如麥（mài）芽糊精）、發酵原料。

四、複合變性工藝

• 原理：結合兩種或多種（zhǒng）變（biàn）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能。
• 示例：
• 交（jiāo）聯 - 酯化複合變性（xìng）：先通過交聯劑（如三（sān）偏磷酸鈉）使澱粉分子交聯，提高（gāo）其熱穩定性和抗剪切性，再進行酯化（huà）反應，增強乳化性。該工藝可用（yòng）於製備耐酸、耐鹽的食品添加劑。
• 氧化 - 醚化複合變性：先氧化（huà）澱粉以降低黏度，再進行醚化改（gǎi）性（xìng），改（gǎi）善其溶解性和穩定性，適用於（yú）造紙塗布膠粘劑。
• 特（tè）點：工藝複雜，但產品（pǐn）性能更優，可滿足高端（duān）領域（yù）需求。

五、生產工藝關鍵控製點

• 原料質量：木薯澱（diàn）粉的（de）純（chún）度、水分、蛋白質含（hán）量等直接影響變性效果，需嚴格篩選優（yōu）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導致澱粉降解，過低則（zé）反應不完全（quán）。
• 後處理效率：洗滌是否徹底影（yǐng）響產品純度（dù），幹燥溫度和（hé）時間影響澱粉的理化性質（zhì）（如糊化溫度、黏度（dù））。

六、應用領域

木薯變性澱粉因工藝不同，性能各異，廣泛應（yīng）用於（yú）食品（pǐn）（增稠、穩定）、造紙（施膠、塗布）、紡織（上漿、印（yìn）花）、醫藥（片劑黏合劑）、建築（膩子粉、塗料）等行業。不同工藝生產的變性澱粉可根據具體應用場（chǎng）景調整性（xìng）能參數，以滿足多樣化需求。