南都讯 见习记者 丁慧 通讯员 余丽颖 玉米、土豆当中的淀粉除了能果腹，还可用于生产洗手液、香水等商品。改造淀粉，是实现这一“华丽变身”的关键。日前，南沙区省级新型研发机构广州现代产业技术研究院（以下简称“广州产研院”）的科研团队十年磨一剑，凭借“大宗淀粉资源高值化加工关键技术及其产业化”项目一举斩获2019年度广东省科学技术奖科技进步一等奖。他们在淀粉深加工关键技术上取得突破，给天然淀粉分子做“手术”，将其定向改造成更适于工业应用的高价值变性淀粉。
“一吨高端的乳化淀粉价格可以达到六七万元，相比低端变性淀粉加工，利润提升了10倍以上。”项目第一完成人、华南理工大学食品科学与工程学院教授黄强介绍，由团队相关核心技术转化生产的乳化淀粉产品如今已成功打破国外垄断，占据了国内约一半的市场份额。
淀粉分子改造术
淀粉在食品、日化、医药、印刷等领域有着普遍应用，但天然淀粉受分子结构影响，亲水性很强，许多性质很难满足工业生产要求。淀粉深加工技术的一个主要研究方向，就是淀粉疏水改性。这需要对淀粉分子做“改造手术”，通过控制相关化学反应，为分子接上疏水基团，赋予其亲油的特性。
从2009年开始，黄强带领团队投入淀粉疏水改性研究，经过六年的研发，最终在淀粉的疏水改性和酶解技术上取得关键突破。通过对玉米淀粉进行可控水解，疏水基团被接入到淀粉分子的指定位置，由此开发出高品质的乳化淀粉。
“要实现特定功能，必须从分子水平上控制淀粉结构。”黄强解释道，经过改造的淀粉分子既亲水、又亲油，投放到饮料当中可以包裹住细微的香精油滴，让油和水稳定均匀地分散，是一种很好的乳化剂。这同时也是优质的微胶囊包埋壁材，可用于食用香辛料、车载香水、口香糖和牙膏等产品，控制香气成分的缓慢释放。
结合淀粉酶解和疏水改性技术，还可获得另一类重要的淀粉深加工产品——淀粉基表面活性剂。表面活性剂是洗手液、洗洁精、沐浴露等洗涤剂的主要配料，也是去除油污、起泡的关键成分，传统的原料从石油化工产品中提炼而成。黄强团队经过实验发现，淀粉基表面活性剂更温和，对皮肤的刺激性只有石油基的千分之一，同时也更容易被微生物降解，可减少环境污染。
乳化淀粉加工毛利增长10倍以上
与一般用于造纸、纺织行业的氧化淀粉、阳离子淀粉等低端变性淀粉不同，团队主力研发的乳化淀粉占据着淀粉深加工领域价值链的中高端。黄强粗略算了一笔账，按市场价格计算，原淀粉约3000元/吨，一般的大宗变性淀粉价格在4000-5000元/吨，将一吨原淀粉加工成普通变性淀粉的毛利润约一千元。而品质较好的乳化淀粉，一吨的市价能达到六七万元，至少有10倍以上的利润增长空间，在身价倍增的同时，用途也更广。
乳化淀粉作为一种高附加值产品，此前国内生产企业技术开发能力不足，市场基本被国外进口产品垄断。如今，该研发团队凭借国内领先的淀粉深加工技术水平，先后与东莞东美、佛山华昊华丰、广州华汇生物实业等大中型变性淀粉生产企业开展合作，为乳化淀粉生产提供技术支持，一举打破进口垄断局面。由该团队技术转化生产的乳化淀粉系列产品，已占据国内约50%的市场份额，每年相关产值可达5亿元。
黄强团队研发的对皮肤更友好的表面活性剂、可替代滑石粉的流动性淀粉等淀粉深加工产品，也受到许多日化企业的青睐，相关技术已在广州浪奇等企业的部分日化产品中得到应用。
累计获得授权发明专利18项
截至目前，该团队的系列淀粉高值化加工关键技术成果已累计获得授权发明专利18项，其中国际PCT2项、授权美国发明专利1项，相关核心技术应用到国内十多家大中型企业，提升了高端变性淀粉、日化产品和淀粉糖品的质量和生产技术水平。
黄强团队也是首批入驻广州产研院的研发团队之一，从2010年开始在南沙扎根落地，开启了近十年的产学研合作探索。“技术转化要注重跟企业紧密对接，需要沉下心来，和企业经历一段磨合期。这个过程我们付出了很多努力。”他回忆，在和广州浪奇开展淀粉基表面活性剂相关技术合作时，团队曾进驻企业跟进产品的配方评价，在浪奇日化研究所待足了几个月。
黄强认为，一些从实验室“闭门造车”研发出来的技术，跟市场的实际需求往往有一定差距。“只有站在市场的角度、跟企业需求紧密结合，才有机会顺利实现技术成果的产业化。”当前，他正带领团队开展淀粉消化性与人体健康领域的研究工作，开发具有低升糖指数的营养棒及代餐粉等食品，以供糖尿病患者等特殊人群食用。
