Микроструктура крахмала состоит из макромолекулярных циклических структур, состоящих из глюкозильных звеньев. Молекулы крахмала обладают большим количеством гидроксильных групп, что позволяет им вступать в реакцию с различными химическими реагентами с образованием широкого спектра модифицированных крахмалов. Обычно методы химической модификации крахмала включают кислотный гидролиз, окисление, этерификацию, этерификацию и перекрестную-сшивку. Химические методы представляют собой наиболее широко применяемый подход к модификации крахмала.
Кислотный гидролиз широко используется в крахмальной промышленности. Цзяньминь Ман и др. исследовали кислотный гидролиз трансгенного рисового крахмала с высоким содержанием -амилозы в условиях 2,2 моль/л HCl. В процессе кислотного гидролиза температура желатинизации снижалась на начальной стадии, тогда как температура гидролиза повышалась как на пиковой фазе гидролиза, так и на заключительной стадии. Эндотермическое значение сначала увеличивалось, а затем уменьшалось по мере развития кислотного гидролиза, в то время как способность набухания и растворимость трансгенного рисового крахмала с высоким содержанием -амилозы увеличивались. Гидроксипропилирование крахмала представляет собой особую форму этерификации крахмала; гидроксипропилированный крахмал может смягчить деградацию крахмала и изменить такие характеристики, как температура желатинизации и вязкость пасты.
Олайид С. Лаваль и др. обнаружили, что после модификации гидроксипропилом крахмал пальчатого проса проявлял повышенную способность к свободному набуханию и степень молярного замещения, в то время как его мутность, процент ретроградации и скорость разложения снижались. Поперечная-сшивка и этерификация часто используются для модификации нативного крахмала, особенно для производства материалов с низкой чувствительностью к воде. Этерификация придает гидрофобность крахмальным продуктам за счет замены гидроксильных групп. Целью перекрестной-обработки является введение дополнительных внутри- и межмолекулярных связей в случайных участках внутри крахмальных гранул; кроме того, за счет увеличения плотности поперечных-связей внутри структуры крахмала эта обработка также способствует ограничению водопоглощения.
