马铃薯变性淀粉行业

1、马铃薯变性淀粉原理

马铃薯俗称土豆、洋芋，是世界上仅次于小麦、水稻和玉米的第四种主要农作物，在我国城乡人民生活中，主要作为蔬菜食用，加工的产品有淀粉、粉丝、酒精等品种。随着科技的进步，我国的科研单位已经研究开发出马铃薯淀粉和变性淀粉生产设备，并通过引进外资以合资合作方式引进国外先进技术与设备，大量生产马铃薯变性淀粉。

变性淀粉又称修饰淀粉或改性淀粉，是原淀粉经物理、化学及酶转化等方法处理，使淀粉氧化、醚化、α化、糊化，改变淀粉的抗酸性、热稳定性、冻融性及抗剪切等性质后所得的产品。变性淀粉是具有特殊用途的淀粉。

目前，我国工业化生产的变性淀粉主要有羧甲基淀粉、交联淀粉、酸解淀粉。氧化淀粉、阳离子淀粉、尿素淀粉、磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉及少量复合变性的变性淀粉。值得注意的是近几年一些专业经营马铃薯淀粉和变性淀粉的跨国大公司也在进入我国马铃薯淀粉市场。

2、马铃薯变性淀粉特点和优势

变性淀粉领域的原料主要包括马铃薯、玉米、小麦、木薯等。和这些生产原料相比，马铃薯变性淀粉有着很多优势。

马铃薯淀粉颗粒大，直链淀粉聚合度大，具有糊化温度较低、糊黏度高、弹性好、蛋白质含量低，无刺激，颜色较白，不易凝胶和不易退化等特性，用途广泛，在一些行业中具有其它淀粉不可替代的作用。下表展示了马铃薯变性淀粉的优劣势分析。

马铃薯变性淀粉优势 粘度高，颗粒大 有磷酸基团，较少出现凝胶、退化 口味温和 颜色较白，美观

马铃薯变性淀粉劣势 生产量较小 价格相对偏高 二、马铃薯变性淀粉主要应用

以马铃薯淀粉为原料，经物理、化学方法及酶制剂的处理，可改变原淀粉的

溶解度、黏度、渗透性、凝胶性、吸水性等理化性能，产生一系列不同性能的变性淀粉和淀粉衍生物。变性淀粉和淀粉衍生物的产品种类很多，用途更加广泛，不但提高了淀粉的经济价值，而且各种新产品的性质更适于工业生产的需要。马铃薯变性淀粉在纺织、食品、造纸、建材、铸造、石油钻井等领域都有应用。

1、食品方面的应用

马铃薯变性淀粉广泛用于肉制品、调料、冷冻食品、方便面、糖果等产品中，起增稠、乳化、粘合、增质、改良等作用。

（1）肉制品的首选

肉糜制品中加入淀粉后，对于改善产品的保水性及其组织状态均有明显的效果。与其他淀粉相比，马铃薯变性淀粉糊化温度低，制品中蛋白质变性和淀粉糊化两种作用几乎同时进行，不会在内部形成小“水糖”。

马铃薯变性淀粉具有很高的膨胀度、吸水能力很强，在加热过程中，肉类蛋白质受热变性，形成网状结构，由于网眼中尚存一部分结合不够紧密的水分，被淀粉颗粒吸收固定，使淀粉颗粒变得柔软而有弹性，起到黏着和保水的双重作用。添加马铃薯变性淀粉的肉制品，组织均匀细腻，结构紧密，富有弹性，切面光滑，鲜嫩适口，长期保存和低温冷藏时保水性极强。

（2） 酱料的优良增稠剂

马铃薯变性淀粉具有良好的抗老化、抗剪切、抗高温和低PH值等特性，能够效地防止酱料产品的沉凝和脱水现象，在一定程度上可增加乳化效果。在酱料产品中，马铃薯变性淀粉不仅可作为增稠剂使用，同时也提供给产品特定的组织结构和口感。特殊的马铃薯变性淀粉还可用于改善酱油的流变性，以增强酱料的附着性和挂壁感。

（3）糖果业的新宠

马铃薯变性淀粉在糖果中主要用作填充剂以参与糖体组织结构的形成。利用马铃薯变性淀粉的凝胶特性可制造淀粉软糖。另外在焦香糖或沙质软糖中，还可用于增加糖果的体积和产品的咀嚼性。在淀粉软糖的制作上，马铃薯变性淀粉比其他原料的变性淀粉透明度有显著提高，使用浓度最高可达40%。可使产品凝胶能力强，弹性和致密度好，易于成型，还可有效控制糖分结晶；在明胶糖果中，马铃薯变性淀粉因其良好的透明度和较强的持水作用，在一定比例下能够与明胶

很好地配合，形成韧而不硬，滑而不黏，具有良好口感和弹性的凝胶，同时可大幅度降低成本；在奶糖的生产上，马铃薯变性淀粉可改善产品的口感和咀嚼性，增加弹性和细腻度，防止糖体变形和变色，有效地延长产品的货架期，利用马铃薯变性淀粉制成的奶糖产品色泽洁白，口感滑爽，厚而不腻，弹性足不黏牙，能更好地体现乳品的特有风味。

（4）方便面

油炸方便面和不干燥的方便湿面，甚至挂面都可以使用变性淀粉。在油炸方便面中，使用高粘度的淀粉醋酸酯，可以提高面条筋力强度，提高成品率，另外，淀粉酸酯的存在，可以降低油炸方便面油耗2-4%。方便面配方中马铃薯淀粉醋酸酯或木薯淀粉醋酸酯用量达10-15%。不干燥的方便湿面中合用淀粉醋酸酯，还可降低淀粉的回生和度，使放置贮藏后的湿面仍具有较柔软的口感。

2、养殖上的应用。以鳗鱼养殖为例。鳗鱼饲料需具有不怕水、易于消化、无毒等特点，而马铃薯精淀粉的变性产物预糊化淀粉是鳗鱼饲料的最好粘结剂，一般添量占20％。

3、铸造上的应用。预糊化淀粉在高温状态下失去粘性并炭化为粉末，这一特性使其在铸造上得到广泛应用。用预糊化淀粉作粘结剂制作的砂芯不仅清砂容易，而且具有表面光洁等特点。国外已广泛采用此技术，国内也开始应用。

4、石油钻井上的应用。预糊化淀粉具有抗高温和耐高压的特性，国外用作石油钻井中泥浆的降失水剂，能有效地控制泥浆水分的滤失，国内目前钻井用预糊化淀粉处于试用阶段。

5、塑料、纸制品等包装领域的应用等。

三、变性淀粉市场前景

1、市场容量分析

近年来，国际马铃薯变性淀粉生产和应用发展较快，目前全世界变性淀粉年产量600余万吨，按人均计算，世界年人均消费量在0.95公斤左右。我国变性淀粉年产量在60万吨左右，年人均消费量只有0.35公斤，低于世界平均水平。由此可见，在我国发展变性淀粉还有很大的空间。

目前来看，我国变性淀粉行业落后于国际水平，开发较晚。用于深加工的马铃薯不足年产量的10%，90%以上的马铃薯被鲜食。

从我国马铃薯淀粉生产厂家的分布来看，大部分生产规模小、产品质量差，不能适应目前市场大规模的需求。最近几年，马铃薯深加工有加速发展的趋势，以建成数套大型马铃薯生产装置，其产品已经在食品加工、日化工、医药、高档养殖等几十个领域中应用。

2、利润空间分析

我国马铃薯常年种植面积为467万公顷左右，鲜薯年总产量6000余万吨，居世界第一位。马铃薯的市场价格一直维持在0.8元/公斤的水平，马铃薯淀粉市场价格为5000元/吨，马铃薯变性淀粉市场价格达到7000-8500元/吨，马铃薯深加工前景十分广阔。

3、下游分析

1）食品工业。食品加工已从传统的作坊式到现代化工业生产，对辅料中的淀粉要求也越来越高。由于要求添加的淀粉具有耐热、耐冷、耐酸碱、耐剪切力等特点，原淀粉无法满足使用要求，必须使用变性淀粉。食品用变性淀粉是有较大发展前景的一类变性淀粉，特别是马铃薯变性淀粉广泛用于肉制品、调料、冷冻食品、方便面、糖果等产品中，起增稠、乳化、粘合、和质、改良等作用。 据不完全统计，目前我国年产糖果约80万吨，饮料400多万吨，焙烤食品约60万吨，糕点100多万吨，熟肉制品200多万吨（其中火腿肠约60万吨），以上食品都需添加变性淀粉以改善产品质量。一般肉肠添加量约2～15％，如火腿肠一项，以添加量5％计，则每年耗用变性淀粉量就达3万吨。另外方便面对变性淀粉的需求量也较大，目前国内在方便面使用变性淀粉量年需求量约10万吨，而自产量不足5万吨，其余皆需进口，预计到2010年，食品方面使用变性淀粉量达25万吨。

2）造纸工业。变性淀粉是造纸工业最重要的化工原料之一。若以造纸原料消耗计，它居纤维、填料后的第三位。据有关资料报道， 2010年我国纸和纸板产量将达到6000～7000万吨。我国目前年造纸用变性淀粉13万吨，占纸重量的0.45%。若按发达国家的应用水平，我国纸用变性淀粉现年需用量应在60万吨以上，2010年用变性淀粉量将达到100万吨以上，因此，市场需求量很大。

3）纺织工业。变性淀粉在纺织上主要用于浆纱、印染、织物后处理、非织造布及复合制品。我国是纺织大国，浆纱的浆料是纺织厂的第二大耗用原料，浆

料过去主要用化学浆料即聚乙烯醇，但由于环保问题，目前已逐渐被变性淀粉浆料及丙烯酸类浆料所取代。我国目前年浆料耗用量在25万吨以上，主要通过进口，如达到美国规定的淀粉占浆料69％的要求，纺织工业仅浆类一项就需变性淀粉17万吨。

4）水产饲料。水产饲料用变性淀粉是预糊化淀粉，主要用于做鳗鱼、水鱼等饲料粘合剂，用量可达饲料的25％。近几年，国内水产饲料年产量为40万吨，需预糊化淀粉10万吨。由于原淀粉质量和生产技术问题，国产预糊化淀粉还不能满足使用要求，每年不得不花大量外汇从国外进口。目前，我国东南沿海各省市作为鳗鱼饲料粘结剂的预糊化淀粉主要从日本、泰国购进。因此，只要企业能提高生产技术水平，保证产品质量，预糊化淀粉在水产饲料工业中的市场是很大的。

5）其它行业。除上述几个工业领域外，变性淀粉在石油工业、建材工业、医药工业和日用化工、铸造、生物复合肥料、工业废水处理等行业的应用也日益增加，预计到2010年，变性淀粉在石油工业、建材工业、医药工业的年使用量分别将达到5万、8万和4万吨，潜在市场很大。

四、变性淀粉生产工艺

变性淀粉的生产方法有湿法、干法和蒸煮法，蒸煮法因采用的设备不同又有热糊法、高压法和喷射法之分。下面简单介绍主流生产方法湿法工艺和干法工艺。

1、湿法工艺

湿法工艺是以淀粉与水或其他液体介质调成淀粉乳为基础，在一定条 件下与化学试剂进行改性反应，生成变性淀粉的过程，在此过程中淀粉颗粒处于非糊化状态。

2、干法工艺

干法生产工艺中，原淀粉含水量最多保持在40％以下，一般为20％左右，整体反应过程处于相对于的状态下进行。该法的优点是节省了湿法必用的脱水与干燥过程，节约能源，降低生产成本，无污染。但也存在缺点，即淀粉与化学试剂混合不均匀；反应不充分，所以只能生产少数几种产品，如黄糊精、白糊精、酸降解淀粉和淀粉磷酸酯等。