第四章食品中的碳水化合物第五节淀粉

1、4.5 淀粉4.5.1 淀粉颗粒及分子结构一、淀粉颗粒在植物的种子、跟部及块茎中，淀粉以颗粒形状较独立地存在。不同植物的淀粉颗粒其显微结构不同，借此可以对不同来源的淀粉进行鉴别。所有的淀粉颗粒均显示出一个裂口，称为淀粉颗粒的脐点；这种显微结构在偏振光作用下有双折射，说明淀粉颗粒是球状结晶；大部分淀粉分子从脐点伸向边缘，甚至支链淀粉的主链和许多支链也是径向排列的。天然状态的淀粉颗粒没有膜，表面简单地由紧密堆积的淀粉链端所组成，好似紧密压在一起的稻草扫帚表面一般。直链淀粉分子的实际存在形态并非一条直线，而是以左手螺旋、部分断开的螺旋或无规线团的形式存在的。淀粉分子的螺旋结构既可以是双螺旋也可以是单

2、螺旋；双螺旋中每一圈每股包含三个糖基，而单螺旋中每一圈包含六个糖基。支链淀粉包括-1,4-糖苷键和-1,6-糖苷键，其分子中存在有大量的分支，支其中支链的长度一般为2030个葡萄糖基。二、淀粉的糊化及老化（一）淀粉的糊化 -淀粉淀粉的天然状态，分子间靠氢键紧密排列，间隙很小，具有胶束结构水中加热膨润淀粉水分子浸入胶束内部，胶束逐渐被溶解，分子间空隙逐渐增大，体积增加数十倍-淀粉加热糊化胶束彻底崩溃，形成被水包围的淀粉分子，成胶体溶液状态淀粉糊化可分为三个阶段：a.可逆吸水阶段：水分浸入淀粉颗粒的非晶质部分，体积略有膨胀；此时如冷却干燥可以复原，双折射显现不变。b.不可逆吸水阶段：随温度升高，水

3、分进入淀粉微晶间隙，不可逆大量吸水，结晶“溶解”。c.淀粉粒解体阶段：淀粉分子完全进入溶液。影响淀粉糊化的因素很多，下面简单总结一下。*内部因素，即淀粉颗粒的大小、内部结晶区多少及其它物质的含量。一般地，淀粉颗粒愈大、内部结晶区越多，糊化比较困难，反之则较易。*外部因素：包括水含量、温度、小分子亲水物、有机酸、淀粉酶、脂肪和乳化剂等。 简单讲： 糊化和水含量成正比，水含量越高，糊化越容易； 高浓度的糖可降低糊化速度（主要影响水活度）； 油脂可显著降低糊化速度和糊化率； 高ph有利于淀粉的糊化，低ph将抑制淀粉糊化； 淀粉酶可使糊化显著加速； 提高温度，有利于淀粉的糊化。（二）淀粉老化糊化淀粉重

4、新结晶所引发的不溶解效应称为老化。淀粉老化可看作是淀粉糊化的逆过程，其本质是糊化后的淀粉分子在低温下又自动排列成序，相邻分子间的氢键又逐步恢复形成致密、晶化的淀粉胶束。但这个过程是不完全的，并不能恢复到天然淀粉的状态。老化的直接结果是溶解性能变差，加工能力降低。影响淀粉老化的因素 *内部因素：主要指直链淀粉和支链淀粉的比例分子量的大小；直链淀粉比例高时易于老化；中等聚合度淀粉易于老化。 *外部因素：包括温度、水分含量、共存的其它物质等。简单讲： 温度对淀粉老化有明显的影响；60以上不易老化，由此温度向下至-2 老化速度不断增加，-2 -22 老化温度不断下降， -22 以下淀粉几乎不再老化。

5、当淀粉溶液中的含水量在30%60%时老化速度最快，而低于10%时不再老化。 糖、有机酸可阻止淀粉的老化，脂类、乳化剂也可防止淀粉老化，变性淀粉、蛋白质可减缓淀粉老化，但果胶则可促使淀粉老化。淀粉改性预糊化淀粉在80以上将淀粉糊化液利用滚筒干燥技术制成含水量小于10%的干粉用于布丁、馅料及糖霜的生产酸改性淀粉22-55条件下用盐酸或硫酸作用于玉米淀粉，中和干燥得到改性淀粉用于制造胶姆糖和糖果醚化淀粉50下，用环氧乙烷等醚化剂作用于潮湿淀粉制得用作食品增稠剂或添加剂磷酸化或乙酰化淀粉在一定温度下分别用磷酸或乙酸酐处理淀粉主要应用于冷冻食品交联淀粉淀粉(干或溶液)与磷酰氯或三偏磷酸钠或乙二酸作用，使淀粉链相互交联所得的产品用作食品胶凝剂、成型剂等四、多糖的改性多糖的改性指在一定条件下通过物理或化学的方法使多糖的形态或结构发生变化，从而改变多糖的理化性能的过程。目前已经开发的多糖改性方法及类型以淀粉改性说明如下图。淀粉改性机理：其它多糖类化合物不再讨论，自学。特别要注意对于糖类化合物研究进展的了解及食品中常用的一些多糖类化合物的结构和性质特点。本章应重点掌握的内容：1.单糖类化合物基本的食品学特性。2.mailard反应的定义、基本过程、主要反应及本质、影响因素。3.mailard反应对食品品质及外观属性的影响、目前的研究概括及在食品加工中应该考虑的问题。4.焦糖化反应中反应