修飾澱粉使用於食品系統中之功用有:增稠 (thickening)、膠凍 (gelling)、結著 (binding)、黏合 (adhesive)、增量 (bulking)以及形成保護膜 (film forming) 等作用。
因此,對於天然澱粉之修飾目標,主要在於改變天然澱粉之下列特性,以利於使用:
- 糊化溫度
- 黏度
- 糊化特性及耐熱性
- 抗酸、熱及機械剪切性
- 老化速度(安定性)
- 水合性
一般常用之修飾方式以及其改變之特性如下:(請點選主題看詳細資料)
1. 預糊化澱粉 (Pregelatinized Starch)
未修飾或已修飾澱粉可以熱滾筒(hot drum)或噴霧乾燥機(spray dryer)進行加熱糊化乾燥,製成冷水可糊化(膨潤)粉體,即經由物理修飾方式將熱水糊化型澱粉(cookup starch)轉化為預糊化澱粉(冷水糊化型);故其耐熱、耐酸性、耐剪切、及耐冷/解凍能力等特性與其原有熱水型相同,預糊化只是其附加修飾特性而已。其再水合(rehydration)能力及最終糊狀體之組織(texture)則依製程技術及物理、化學處理方式不同而相異。
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特性: |
a. 冷水可溶 |
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b. 黏度稍降 |
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c. 較不易膠凍 |
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備註: |
預糊化之榖類澱粉(玉米、小麥)因含較多不飽和油脂,易氧化而產生油耗味 |
2. 低黏度澱粉 (Low Viscosity Starch)
可於高濃度澱粉溶液中進行糊化,提高糊體之固形物含量(solid content),適用於含水率低之糊體,增加製程操作性。常見之修飾方法如下:
A.
酸化修飾澱粉 (Acid-Modified Starch)
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特性: |
a. 熱糊體黏度較低(平均分子量較小) |
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b. 降低分子量,增加糊化程度,放冷卻及靜置時易成膠 |
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c. 於熱水中糊化顆粒較小 |
B.
氧化澱粉 (Oxidized Starch)
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特性: |
a. 延緩老化速度 |
e. 保護膜(film)拉力加強 |
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b. 熱糊體黏度降低 |
f. 顆粒較白、含菌量低、減少異味 |
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c. 糊化溫度降低,糊化速度增加 |
g. 帶陰電荷 |
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d. 提高透明度 |
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C.
酵素化澱粉 (Enzymatically Modified Starch)
3. 交連澱粉 (Crosslinked Starch)

交連化或稱直鏈抑制化(inhibition)為最重要之化學修飾方式,藉由雙功能基藥劑與澱粉顆粒中兩個分子之羥基(-OH)連結,進而於加熱程序中控制澱粉顆粒之澎潤與破裂。此鍵結方式增加原有氫鍵強度,減緩澱粉顆粒之澎潤速度並減低澎潤顆粒破裂之敏感度。而加熱後之糊狀物黏度較高且厚實、於長時間加熱時較不易裂解、耐酸及耐攪拌(抗剪切)性提高。當交連鍵結量增加時,澱粉顆粒對外界物理、化學干擾之安定性亦增加。但此型修飾澱粉欲達完全糊化、得到最佳黏度所需能量較未修飾前增加,故其糊化溫度亦較未修飾前高。
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特性: |
a. 增加澱粉分子強度及韌性 |
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b. 不易糊化 |
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c. 糊體具高黏度 |
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d. 抗酸、抗熱、耐剪切 |
4. 安定化澱粉 (Stabilized Starch)
一般為磷酸化、酯化、醚化,即於葡萄糖分子接上防老化之分子基團,藉以改變其線性結構,達到在立體結構上阻礙其互相連結的目的,進而穩定澱粉分子在冷凍/藏下之安定架構,降低老化速率。D.S值越大,老化速度越慢。

A.
單澱粉基磷酸鹽 (Monostarch Phosphate),為酯化之一種
- D.S > 0.07 ==>冷水可分散;D.S = 0.01 ~ 0.07 ==>低糊化溫度
- 糊體黏度提高、透明、不膠凍、長組織
- 帶負電荷;於含鹽溶液中,黏度下降
- 遇含鋁鹽類即沉澱
B.
醋酸化澱粉 (Acelated Starch),為最普遍之酯化澱粉
- 延緩老化速度
- D.S值越高==>糊化溫度越低
- 透明、長組織、強內聚力
- 澱粉膜(film)透明、平滑、可彎折性佳、脆度低、易溶
- 遇鹼性水合則裂解
C.
醚化澱粉 (Etherfied Starch)
- 側鍵較長==>老化較慢,尤以帶電荷者為佳
- 糊化溫度較低
- 長組織、內聚力強
- 澱粉膜(film)溶解度高、透明、可彎折性佳、平滑、連續性佳
- 可抗生物腐敗
- 抗酸、鹼及弱氧化劑
5. 油脂取代 (Lipophilic Substitution) 澱粉
在澱粉分子的側基接上親油性基團,使其具有乳化能力,外加澱粉本身具有的結構安定性,為一功效不錯之乳化安定劑
綜上所述,修飾澱粉為來源最充足且功能種類最多的食品添加物,不論在開發新產品或設計新的製造流程,若能充分的利用修飾澱粉之功能,將產生不少的助益。