南都訊 見習記者 丁慧 通訊員 餘麗穎 玉米、土豆當中的澱粉除了能果腹，還可用於生產洗手液、香水等商品。改造澱粉，是實現這一“華麗變身”的關鍵。日前，南沙區省級新型研發機構廣州現代產業技術研究院（以下簡稱“廣州產研院”）的科研團隊十年磨一劍，憑藉“大宗澱粉資源高值化加工關鍵技術及其產業化”項目一舉斬獲2019年度廣東省科學技術獎科技進步一等獎。他們在澱粉深加工關鍵技術上取得突破，給天然澱粉分子做“手術”，將其定向改造成更適於工業應用的高價值變性澱粉。
“一噸高端的乳化澱粉價格可以達到六七萬元，相比低端變性澱粉加工，利潤提升了10倍以上。”項目第一完成人、華南理工大學食品科學與工程學院教授黃強介紹，由團隊相關核心技術轉化生產的乳化澱粉產品如今已成功打破國外壟斷，佔據了國內約一半的市場份額。
澱粉分子改造術
澱粉在食品、日化、醫藥、印刷等領域有著普遍應用，但天然澱粉受分子結構影響，親水性很強，許多性質很難滿足工業生產要求。澱粉深加工技術的一個主要研究方向，就是澱粉疏水改性。這需要對澱粉分子做“改造手術”，通過控制相關化學反應，為分子接上疏水基團，賦予其親油的特性。
從2009年開始，黃強帶領團隊投入澱粉疏水改性研究，經過六年的研發，最終在澱粉的疏水改性和酶解技術上取得關鍵突破。通過對玉米澱粉進行可控水解，疏水基團被接入到澱粉分子的指定位置，由此開發出高品質的乳化澱粉。
“要實現特定功能，必須從分子水平上控制澱粉結構。”黃強解釋道，經過改造的澱粉分子既親水、又親油，投放到飲料當中可以包裹住細微的香精油滴，讓油和水穩定均勻地分散，是一種很好的乳化劑。這同時也是優質的微膠囊包埋壁材，可用於食用香辛料、車載香水、口香糖和牙膏等產品，控制香氣成分的緩慢釋放。
結合澱粉酶解和疏水改性技術，還可獲得另一類重要的澱粉深加工產品——澱粉基表面活性劑。表面活性劑是洗手液、洗潔精、沐浴露等洗滌劑的主要配料，也是去除油汙、起泡的關鍵成分，傳統的原料從石油化工產品中提煉而成。黃強團隊經過實驗發現，澱粉基表面活性劑更溫和，對皮膚的刺激性只有石油基的千分之一，同時也更容易被微生物降解，可減少環境汙染。
乳化澱粉加工毛利增長10倍以上
與一般用於造紙、紡織行業的氧化澱粉、陽離子澱粉等低端變性澱粉不同，團隊主力研發的乳化澱粉佔據著澱粉深加工領域價值鏈的中高端。黃強粗略算了一筆賬，按市場價格計算，原澱粉約3000元/噸，一般的大宗變性澱粉價格在4000-5000元/噸，將一噸原澱粉加工成普通變性澱粉的毛利潤約一千元。而品質較好的乳化澱粉，一噸的市價能達到六七萬元，至少有10倍以上的利潤增長空間，在身價倍增的同時，用途也更廣。
乳化澱粉作為一種高附加值產品，此前國內生產企業技術開發能力不足，市場基本被國外進口產品壟斷。如今，該研發團隊憑藉國內領先的澱粉深加工技術水平，先後與東莞東美、佛山華昊華豐、廣州華匯生物實業等大中型變性澱粉生產企業開展合作，為乳化澱粉生產提供技術支持，一舉打破進口壟斷局面。由該團隊技術轉化生產的乳化澱粉系列產品，已佔據國內約50%的市場份額，每年相關產值可達5億元。
黃強團隊研發的對皮膚更友好的表面活性劑、可替代滑石粉的流動性澱粉等澱粉深加工產品，也受到許多日化企業的青睞，相關技術已在廣州浪奇等企業的部分日化產品中得到應用。
截至目前，該團隊的系列澱粉高值化加工關鍵技術成果已累計獲得授權發明專利18項，其中國際PCT2項、授權美國發明專利1項，相關核心技術應用到國內十多家大中型企業，提升了高端變性澱粉、日化產品和澱粉糖品的質量和生產技術水平。
黃強團隊也是首批入駐廣州產研院的研發團隊之一，從2010年開始在南沙紮根落地，開啟了近十年的產學研合作探索。“技術轉化要注重跟企業緊密對接，需要沉下心來，和企業經歷一段磨合期。這個過程我們付出了很多努力。”他回憶，在和廣州浪奇開展澱粉基表面活性劑相關技術合作時，團隊曾進駐企業跟進產品的配方評價，在浪奇日化研究所待足了幾個月。
黃強認為，一些從實驗室“閉門造車”研發出來的技術，跟市場的實際需求往往有一定差距。“只有站在市場的角度、跟企業需求緊密結合，才有機會順利實現技術成果的產業化。”當前，他正帶領團隊開展澱粉消化性與人體健康領域的研究工作，開發具有低升糖指數的營養棒及代餐粉等食品，以供糖尿病患者等特殊人群食用。
閱讀更多 南方都市報 的文章
