第二章 谷物淀粉

1、第二章第二章 谷物淀粉谷物淀粉第一节 谷物淀粉概述植物体内由葡萄糖缩合形成淀粉的途径：植物体内由葡萄糖缩合形成淀粉的途径：首先，由磷酸化酶把首先，由磷酸化酶把2 2个葡萄糖分子缩合为麦芽糖：个葡萄糖分子缩合为麦芽糖：第二步由麦芽糖淀粉缩合的方法有多种，第二步由麦芽糖淀粉缩合的方法有多种， 随着氧连在随着氧连在1-41-4，1-31-3或或1-61-6位而定，形成了不同结构的淀粉，由位而定，形成了不同结构的淀粉，由1-41-4键连接构成的淀粉为直链淀键连接构成的淀粉为直链淀粉，由粉，由1-31-3或或1-61-6键连接构成的淀粉为支链淀粉，在谷物中贮藏的淀键连接构成的淀粉为支链淀粉，在谷物中贮藏

2、的淀粉主要由这两种成分构成。粉主要由这两种成分构成。OOHOOCH2OHCH2OH523411324566 在在400600400600 显微镜下仔细观察淀粉粒，常常可以看显微镜下仔细观察淀粉粒，常常可以看到淀粉粒表面有轮纹结构，样式与树木的年轮相似到淀粉粒表面有轮纹结构，样式与树木的年轮相似 , ,又称层状结构。各轮纹层围绕的一点叫做又称层状结构。各轮纹层围绕的一点叫做 “ “粒心粒心”，又叫做又叫做“脐脐”。禾谷类淀粉粒的粒心常在中央，称。禾谷类淀粉粒的粒心常在中央，称为为“中心轮纹中心轮纹”，马铃薯淀粉粒的粒心常偏于一侧，马铃薯淀粉粒的粒心常偏于一侧，称称“偏心轮纹偏心轮纹”。粒心的大小

3、和显著程度随谷物品。粒心的大小和显著程度随谷物品种而有所不同。由于粒心部分含水分较多，比较柔种而有所不同。由于粒心部分含水分较多，比较柔软，所以在加热干燥时，常常造成星状裂纹，根据软，所以在加热干燥时，常常造成星状裂纹，根据这种裂纹的形状，可以辩别淀粉粒的来源特点，如这种裂纹的形状，可以辩别淀粉粒的来源特点，如玉米淀粉粒心呈星状裂纹，另外，不同谷物的淀粉玉米淀粉粒心呈星状裂纹，另外，不同谷物的淀粉粒，根据粒心及轮纹情况可分为所谓的粒，根据粒心及轮纹情况可分为所谓的“单粒单粒”、“复粒复粒”及及 “ “半复粒半复粒”，如小麦淀粉粒主要是单粒，如小麦淀粉粒主要是单粒，大米的淀粉粒以复粒为主。大米的

4、淀粉粒以复粒为主。淀粉粒的层状结构不是人为淀粉粒的层状结构不是人为的，而是客观存在的事实。的，而是客观存在的事实。有人认为是因为淀粉粒各部有人认为是因为淀粉粒各部分密度不同，折射率大小不分密度不同，折射率大小不同而造成。同而造成。 淀粉粒在形成过程中，受昼淀粉粒在形成过程中，受昼夜光照的差别，造成葡萄糖夜光照的差别，造成葡萄糖供应数量不同，致使淀粉合供应数量不同，致使淀粉合成速度有快有慢而引起的。成速度有快有慢而引起的。 白天供应葡萄糖多，形成淀白天供应葡萄糖多，形成淀粉的密度大，而夜间供应葡粉的密度大，而夜间供应葡萄糖少，形成淀粉的密度小，萄糖少，形成淀粉的密度小，从而出现层状结构。从而出现

5、层状结构。结晶性结晶性淀粉粒由直链淀粉分子和支链淀粉分子有序集合而成。淀粉粒的形淀粉粒由直链淀粉分子和支链淀粉分子有序集合而成。淀粉粒的形态和大小可因遗传因素及环境条件不同而有差异。但所有粮种的淀态和大小可因遗传因素及环境条件不同而有差异。但所有粮种的淀粉粒都具有共同的性质，即具有结晶性，其根据主要有以下几点：粉粒都具有共同的性质，即具有结晶性，其根据主要有以下几点：用用X X射线衍射法证明淀粉粒是有一定形态的晶体构造。射线衍射法证明淀粉粒是有一定形态的晶体构造。用用X X射线衍射法，测得各种淀粉粒都有一定的结晶化度。射线衍射法，测得各种淀粉粒都有一定的结晶化度。淀粉粒在偏光显微镜下观察，具有

6、双折射性，在淀粉粒粒面上淀粉粒在偏光显微镜下观察，具有双折射性，在淀粉粒粒面上可看到以粒心为中心的黑色十字形，称为偏光十字，这种偏光可看到以粒心为中心的黑色十字形，称为偏光十字，这种偏光十字是球晶所具有的特性。十字是球晶所具有的特性。因而淀粉粒也是一种球晶，但它具因而淀粉粒也是一种球晶，但它具有一般球晶没有的弹性变形的现象。在偏光显微镜下不仅可以有一般球晶没有的弹性变形的现象。在偏光显微镜下不仅可以观察到淀粉粒的偏光十字，而且根据双折射圈，可以分析淀粉观察到淀粉粒的偏光十字，而且根据双折射圈，可以分析淀粉粒内部晶体结构的方向。粒内部晶体结构的方向。用酸及酶处理淀粉粒的结果，说明淀粉粒中具有耐酸

7、、耐酶作用酸及酶处理淀粉粒的结果，说明淀粉粒中具有耐酸、耐酶作用的结晶性部分及易被酸、酶作用的非晶质部分。用的结晶性部分及易被酸、酶作用的非晶质部分。淀粉粒的结晶性主要由支链淀粉分子非还原端葡萄糖链相互靠淀粉粒的结晶性主要由支链淀粉分子非还原端葡萄糖链相互靠拢，呈近乎平行位置以氢键彼此缔合，形成微晶束而构成的，拢，呈近乎平行位置以氢键彼此缔合，形成微晶束而构成的，直键淀粉也参与微晶束结构之中。直键淀粉也参与微晶束结构之中。一、淀粉的分子结构一、淀粉的分子结构直链淀粉（直链淀粉（amylose）与支链淀粉（）与支链淀粉（amylopectin） OCH2OHHHOHHHOHHOHOOCH2OHH

8、HOHHHOHHOOCH2OHHHOHHHOHHOCH2OHHHOHHOHHOHHOn （二）（二） 支链淀粉的结构支链淀粉的结构OCH2OOOCH2OHOCH2OHOOCH2OHOOCH2OHOCH2OHOOOOCH2OOOCH2OHOOOOCH2OHOOOCH2OHOCH2OHOCH2OHOOCH2OHOOH支链淀粉的分子结构支链淀粉的分子结构 支链淀粉的几种分子模型支链淀粉的几种分子模型 (A、B、C表示A链、B链和C链，O表示非还原末端，表示还原末端)聚合度（聚合度（DPDP）(Degree of Polymerization) (Degree of Polymerization) ：

9、 衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以n n表示；表示；聚合度是统一计平均值。聚合度是统一计平均值。 重复单元（重复单元（repeating unit repeating unit ）：聚合物中化学组成相同的最）：聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元。小单位称为重复单元。 支链淀粉的分子量比直链淀粉大得多，一般称在支链淀粉的分子量比直链淀粉大得多，一般称在200,000200,000以上，相当于由以上，相当于由13001300个以上的葡萄糖残

10、基组成，分子中有个以上的葡萄糖残基组成，分子中有5050个以上的支链，每一支链由个以上的支链，每一支链由 24302430个葡萄糖残基组成。个葡萄糖残基组成。 二、淀粉的物理性质二、淀粉的物理性质1、比重、比重 淀粉粒的比重约为淀粉粒的比重约为1.5，不溶于冷水，这是淀，不溶于冷水，这是淀粉制造工业的理论基础，所谓水磨法，就是利用粉制造工业的理论基础，所谓水磨法，就是利用这一性质。先将原料打碎成糊这一性质。先将原料打碎成糊 (若原料为玉米一若原料为玉米一类籽粒粮则必须先行浸泡，然后湿磨破坏组织，类籽粒粮则必须先行浸泡，然后湿磨破坏组织，使其成糊使其成糊)，除去蛋白质及其它杂质，再使淀粉在，除去

11、蛋白质及其它杂质，再使淀粉在水中沉淀析出。水中沉淀析出。 2、淀粉粒的糊化作用、淀粉粒的糊化作用 淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中，淀粉粒因其比重大淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中，淀粉粒因其比重大而沉淀。但若把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时（一而沉淀。但若把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时（一般在般在55以上），淀粉粒突然膨胀，因膨胀后的体积达到以上），淀粉粒突然膨胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就变成粘稠的胶体溶原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就变成粘稠的胶体溶液。这一现象，称为液。这一现象，称为“淀粉的糊化淀粉的糊化”，也有人称之为，也有人称之为化。化。淀粉粒突然膨胀的温

12、度称为淀粉粒突然膨胀的温度称为“糊化温度糊化温度”，又称糊化开始，又称糊化开始温度。温度。 淀粉糊化的三个阶段淀粉糊化的三个阶段第一阶段，淀粉粒在水中，水温未达糊化温度，水分子第一阶段，淀粉粒在水中，水温未达糊化温度，水分子由淀粉粒的孔隙进入淀粉粒内，与许多无定形部分的极由淀粉粒的孔隙进入淀粉粒内，与许多无定形部分的极性基团结合，或被吸附。这一阶段，淀粉粒内层虽有膨性基团结合，或被吸附。这一阶段，淀粉粒内层虽有膨胀，但悬浮液粘度变化不大，淀粉粒外形未变，在偏光胀，但悬浮液粘度变化不大，淀粉粒外形未变，在偏光显微镜下观察，仍可看到偏光十字，这说明淀粉粒内部显微镜下观察，仍可看到偏光十字，这说明淀

13、粉粒内部晶体结构没有变化，此时取出淀粉粒干燥脱水，仍可恢晶体结构没有变化，此时取出淀粉粒干燥脱水，仍可恢复成原来的淀粉粒。所以这一阶段的变化是复成原来的淀粉粒。所以这一阶段的变化是可逆可逆的。的。 第二阶段，水温达到开始糊化温度时，淀粉粒突然膨第二阶段，水温达到开始糊化温度时，淀粉粒突然膨胀，大量吸水，淀粉粒的悬浮液迅速变成为粘稠的胶胀，大量吸水，淀粉粒的悬浮液迅速变成为粘稠的胶体溶液。这时若用偏光显微镜进行观察，则偏光十字体溶液。这时若用偏光显微镜进行观察，则偏光十字全部消失。若将溶液迅速冷却，也不可能恢复成原来全部消失。若将溶液迅速冷却，也不可能恢复成原来的淀粉粒了。这一变化过程是的淀粉粒

14、了。这一变化过程是不可逆不可逆的。偏光十字的的。偏光十字的消失，就意味着晶体崩解，微晶束结构破坏。所以淀消失，就意味着晶体崩解，微晶束结构破坏。所以淀粉粒糊化的本质，是水分子进入微晶束结构，拆散淀粉粒糊化的本质，是水分子进入微晶束结构，拆散淀粉分子间的缔合状态，淀粉分子或其集聚体经高度水粉分子间的缔合状态，淀粉分子或其集聚体经高度水化形成胶体体系。由于糊化，晶体结构解体，变成混化形成胶体体系。由于糊化，晶体结构解体，变成混乱无章的排列，所以糊化后的淀粉无法恢复成原有的乱无章的排列，所以糊化后的淀粉无法恢复成原有的晶体状态。晶体状态。 第三阶段，淀粉糊化后，如果继续加热，温度进一步第三阶段，淀粉

15、糊化后，如果继续加热，温度进一步升高，则会使膨胀的淀粉粒继续分离支解，淀粉粒成升高，则会使膨胀的淀粉粒继续分离支解，淀粉粒成为无定形的袋状，溶液的粘度继续增高。为无定形的袋状，溶液的粘度继续增高。水分子进入微晶束结构，拆散淀粉分子间的缔合状态，淀粉分子或其集聚体经高度水化形成胶体体系。淀粉糊化的本质淀粉糊化的本质 淀粉糊化过程中粘度的变化淀粉糊化过程中粘度的变化 水分水分 水分的影响：为了使淀粉充分糊化，水分必须在水分的影响：为了使淀粉充分糊化，水分必须在30%30%以上，水分低于以上，水分低于30%30%，糊化就不完全或者不均一。糊化就不完全或者不均一。 碱碱 淀粉在强碱作用下，室温下可以糊

16、化。碱达到一定量，淀粉就糊化，碱淀粉在强碱作用下，室温下可以糊化。碱达到一定量，淀粉就糊化，碱有促使淀粉糊化的性质。有促使淀粉糊化的性质。盐类盐类 硫氰酸钾、碘化钾、硝酸铵、氯化钙等浓溶液，在室温下促使淀粉粒糊硫氰酸钾、碘化钾、硝酸铵、氯化钙等浓溶液，在室温下促使淀粉粒糊化。阴离子促进糊化的顺序是：化。阴离子促进糊化的顺序是：OHOH- - 水杨酸水杨酸- -SCNSCN- -BrBr- -ClCl- -SOSO4 42- 2-，而，而阳离子促进糊化的顺序是：阳离子促进糊化的顺序是：LiLi+ +NaNa+ +KK+ +RR2+2+。 极性高分子有机化合物极性高分子有机化合物 盐酸胍（盐酸胍（

17、4M4M）、脲素（）、脲素（4M4M）、二甲基亚砜等在室温下或低温下，即可）、二甲基亚砜等在室温下或低温下，即可促进糊化。促进糊化。 脂类脂类 脂类与直链淀粉能形成包合化合物或复合体脂类与直链淀粉能形成包合化合物或复合体 （complexcomplex），它可抑制），它可抑制糊化及膨润。这种复合体对热稳定，有人利用直链淀粉与脂类形成糊化及膨润。这种复合体对热稳定，有人利用直链淀粉与脂类形成的复合体放在的复合体放在100100水中进行实验。发现这种复合体不会被破坏，所水中进行实验。发现这种复合体不会被破坏，所以难以膨润及糊化。以难以膨润及糊化。 直链淀粉含量的影响直链淀粉含量的影响 直链淀粉含量

18、高的比含量低的糊化更困难（如玉米淀粉）。直链淀粉含量高的比含量低的糊化更困难（如玉米淀粉）。 其它因素其它因素 如界面活性剂，淀粉粒形成时的环境温度，以及其它物理的及化学的如界面活性剂，淀粉粒形成时的环境温度，以及其它物理的及化学的处理都可以影响淀粉的糊化。处理都可以影响淀粉的糊化。3、淀粉的凝沉作用、淀粉的凝沉作用 淀粉的稀溶液，在低温下静置一定时间后，溶液变混淀粉的稀溶液，在低温下静置一定时间后，溶液变混浊，溶解度降低，而沉淀析出。如果淀粉溶液浓度比浊，溶解度降低，而沉淀析出。如果淀粉溶液浓度比较大，则沉淀物可以形成硬块而不再溶解，这种现象较大，则沉淀物可以形成硬块而不再溶解，这种现象称为

19、淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。称为淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。 冷却速度：冷却速度：冷却速度的影响：淀粉溶液温度下降速度对其凝冷却速度的影响：淀粉溶液温度下降速度对其凝沉作用有很大的影响，缓慢冷却，可以使淀粉分子有时间取向沉作用有很大的影响，缓慢冷却，可以使淀粉分子有时间取向排列，故可加速凝沉，迅速冷却，淀粉分子来不及取向排列，排列，故可加速凝沉，迅速冷却，淀粉分子来不及取向排列，可减少凝沉。可减少凝沉。化学添加剂化学添加剂: : 淀粉凝沉可以给食品带来不良影响，如面包老化。淀粉凝沉可以给食品带来不良影响，如面包老化。生产上为了防止面包的老化，常常采用化学添加剂的方法，如生产上为

20、了防止面包的老化，常常采用化学添加剂的方法，如添加表面活性剂等。如在小麦粉中加入一定量的单甘油酯，一添加表面活性剂等。如在小麦粉中加入一定量的单甘油酯，一方面可以抑制淀粉粒的膨润作用，同时使直链淀粉与它形成复方面可以抑制淀粉粒的膨润作用，同时使直链淀粉与它形成复合体合体(complex)(complex)，防止淀粉的凝沉作用。，防止淀粉的凝沉作用。对极性有机化合物的吸附对极性有机化合物的吸附 正丁醇、百里酚、脂肪酸等正丁醇、百里酚、脂肪酸等 直链淀粉分子由于在高温溶液中分子伸展，极性基团暴露，直链淀粉分子由于在高温溶液中分子伸展，极性基团暴露，容易与一些极性有机化合物形成容易与一些极性有机化合

21、物形成“复合物复合物”。 对碘的吸附对碘的吸附 淀粉的吸附性质淀粉的吸附性质 直链淀粉分子由于在高温溶液中分子伸展，极性直链淀粉分子由于在高温溶液中分子伸展，极性基团暴露，很容易与一些极性有机化合物，如正基团暴露，很容易与一些极性有机化合物，如正丁醇、百里酚、脂肪酸等通过氢键相互缔合，形丁醇、百里酚、脂肪酸等通过氢键相互缔合，形成结晶性复合体（成结晶性复合体（complex moleculecomplex molecule）而沉淀。这）而沉淀。这种结晶性复合体，呈螺旋状，相当于每六个葡萄种结晶性复合体，呈螺旋状，相当于每六个葡萄糖残基为一节距。支链淀粉分子因其不成线状，糖残基为一节距。支链淀粉

22、分子因其不成线状，而呈树枝状，存在空间障碍，故不易与这些化合而呈树枝状，存在空间障碍，故不易与这些化合物形成复合体沉淀。目前用来分离直链淀粉和支物形成复合体沉淀。目前用来分离直链淀粉和支链淀粉的方法链淀粉的方法复合体形成分离法，就是利用复合体形成分离法，就是利用直链淀粉分子这一吸附性质。直链淀粉分子这一吸附性质。直链淀粉分子与碘分子的吸附作用直链淀粉分子与碘分子的吸附作用 三、淀粉的化学性质三、淀粉的化学性质1、淀粉转化糖、淀粉转化糖酸水解，酶法水解酸水解，酶法水解 葡萄糖值（葡萄糖值（Dextrose Equivalent，DE值）值）100DE固形物）还原糖（以葡萄糖表示OCH2OOOCH

23、2OHOCH2OHOOCH2OHOOCH2OHOCH2OHOOOOCH2OOOCH2OHOOOOCH2OHOOOCH2OHOCH2OHOCH2OHOOCH2OHOOHDE值表示了已水解的糖苷键的百分率，值表示了已水解的糖苷键的百分率，而不能表明糖浆的化学组成而不能表明糖浆的化学组成。 葡萄糖值（葡萄糖值（DEDE）表示了已水解的糖苷键的百分）表示了已水解的糖苷键的百分率。如果使葡萄糖链裂解率。如果使葡萄糖链裂解1010个以个以-1-1，4 4键和键和-1-1，6 6键结合的葡萄糖单位，测定其还原能力，除以键结合的葡萄糖单位，测定其还原能力，除以总碳水化合物，得到的值将为总碳水化合物，得到的值将

24、为10%10%，代表纯葡萄，代表纯葡萄糖值（糖值（10DE10DE）。如果水解链中任一位置上的另一）。如果水解链中任一位置上的另一个键，则还原能力加倍，而总碳水化合物不少，个键，则还原能力加倍，而总碳水化合物不少，那么得到的葡萄糖值将为那么得到的葡萄糖值将为20%20%（或（或20DE20DE）。因此，）。因此，DEDE代表被水解的糖苷键的百分率，而不能表明代表被水解的糖苷键的百分率，而不能表明糖浆的化学组成。糖浆的化学组成。淀粉糖的成分大致有糊精、麦芽糖、葡萄糖三种，其制品淀粉糖的成分大致有糊精、麦芽糖、葡萄糖三种，其制品的性状随其成分的比例而变化，淀粉分解时，如果的性状随其成分的比例而变化

25、，淀粉分解时，如果DEDE值值增加，平均分子量减小，同时制品的粘度下降，甜味增浓，增加，平均分子量减小，同时制品的粘度下降，甜味增浓，平均分子量减小时，冰点下降，渗透压增加，这可以用在平均分子量减小时，冰点下降，渗透压增加，这可以用在冰淇淋制造上，用部分的饴糖代替蔗糖，使其易于结冰，冰淇淋制造上，用部分的饴糖代替蔗糖，使其易于结冰，麦芽糖的含量随糖化的进行，虽无很大的变化，但是在含麦芽糖的含量随糖化的进行，虽无很大的变化，但是在含量较高的量较高的DEDE值产品中，对制品的吸湿性和抑制葡萄糖结值产品中，对制品的吸湿性和抑制葡萄糖结晶的影响很大。晶的影响很大。普通的淀粉水解产品，普通的淀粉水解产品

26、，DEDE值为值为42434243左右，水分约左右，水分约为为16%16%，DEDE值在此以下时，产品粘度较高，糊精易值在此以下时，产品粘度较高，糊精易于老化，于老化，DEDE值在值在6060以上时，糖化液易于着色和过度以上时，糖化液易于着色和过度分解，同时葡萄糖含量增加，产品容易结晶，伴随分解，同时葡萄糖含量增加，产品容易结晶，伴随浑浊和沉淀的产生。浑浊和沉淀的产生。DEDE值在值在60806080的液体产品，除的液体产品，除特殊用途外，一般不予制造。特殊用途外，一般不予制造。DEDE值在值在8080以上者，葡以上者，葡萄糖更易结晶，故其浓缩糖液易成固体，可制成含萄糖更易结晶，故其浓缩糖液易

27、成固体，可制成含水结晶葡萄糖或无水的结晶葡萄糖。水结晶葡萄糖或无水的结晶葡萄糖。淀粉酶（淀粉酶（amylase）的分类及各自特点）的分类及各自特点结晶含水-葡萄糖 淀粉 结晶无水-葡萄糖 高度水解 控制水解 结晶无水-葡萄糖 葡萄糖液 氢化 淀粉糖 全糖 异构化 山梨醇 中转化糖浆（DE3842） 高转化糖浆（DE6070） 麦芽糖浆 果葡糖浆（果糖 42%） 氢化 色谱分离 氢化糖浆 结晶 结晶果糖 果糖液 氢化 混合 果葡糖浆（果糖 90%） 麦芽糖醇 各种不同的淀粉水解糖化产品的生产过程示意图各种不同的淀粉水解糖化产品的生产过程示意图 淀粉糖的种类淀粉糖的种类结晶葡萄糖结晶葡萄糖全糖全糖

28、高转化糖浆高转化糖浆中转化糖浆中转化糖浆低转化糖浆（麦芽糊精）低转化糖浆（麦芽糊精）果葡糖浆果葡糖浆麦芽糖浆（饴糖麦芽糖浆（饴糖 ）淀粉糖的性质淀粉糖的性质甜味甜味 溶解度溶解度 结晶性结晶性吸潮性和保潮性吸潮性和保潮性 渗透压渗透压 粘度粘度 发酵性发酵性 时间（天）时间（天）吸水（吸水（%，25）相对湿度相对湿度62.7%相对湿度相对湿度81.8%相对湿度相对湿度98.8%10.040.624.6830.042.048.6170.045.1515.0211-21.78170.389.7-20-28.4326-33.95300.439.62-40-42.82500.799.77-601.07

29、9.60-701.749.60-淀粉糖的应用淀粉糖的应用食品工业食品工业 医药工业医药工业化学工业化学工业2、淀粉发酵制品、淀粉发酵制品淀粉发酵制品种类淀粉发酵制品种类乳酸的制备工艺：乳酸的制备工艺： 淀粉糊化糖化（酸、麦芽或曲）接乳酸菌种发酵（单行复发酵式、平行复发酵式）逐渐加碱中和使呈弱碱性加热使菌体和其他悬浮物沉淀分离上清液冷却使乳酸钙结晶加入硫酸除去硫酸钙 40%左右的制品乙醚提取分馏法、酯化法、锌盐法精制食用乳酸或结晶乳酸3、淀粉改性、淀粉改性 为了满足应用需要，把天然淀粉经过物理或化学为了满足应用需要，把天然淀粉经过物理或化学方法处理，改变其某些物理性质，如水溶解特性、粘方法处理，

30、改变其某些物理性质，如水溶解特性、粘度、色泽、味道及流动性等，此种经过处理的淀粉或度、色泽、味道及流动性等，此种经过处理的淀粉或其制品，称为变性淀粉。其制品，称为变性淀粉。 天然淀粉的属性和性能界限天然淀粉的属性和性能界限 天然淀粉具有冷冰不溶性、老化易脱水、耐药性和机械性差、缺乏乳天然淀粉具有冷冰不溶性、老化易脱水、耐药性和机械性差、缺乏乳化力、被膜性差和缺乏耐水性等缺陷。化力、被膜性差和缺乏耐水性等缺陷。 为了改进这些缺陷，根据淀粉的结构及物理化学性质，开发了淀粉变为了改进这些缺陷，根据淀粉的结构及物理化学性质，开发了淀粉变性技术。这种淀粉变性技术主要是利用各种官能团的反应试剂改变性技术。

31、这种淀粉变性技术主要是利用各种官能团的反应试剂改变淀粉的天然性质、增强某些机能或引进某些新的特性。淀粉的天然性质、增强某些机能或引进某些新的特性。 制造变性淀粉的原理和方法制造变性淀粉的原理和方法 用某些化合物取代淀粉中的葡萄糖单位，减少和增加葡萄糖单位的聚用某些化合物取代淀粉中的葡萄糖单位，减少和增加葡萄糖单位的聚合度；添加化学试剂使葡萄糖分子上的合度；添加化学试剂使葡萄糖分子上的2、3、6碳上的碳上的OH与其他化与其他化合物作用，生成醚、酯及其他衍生物，改变淀粉的物理特性使之符合物作用，生成醚、酯及其他衍生物，改变淀粉的物理特性使之符合工业用途的要求。合工业用途的要求。变性淀粉分类变性淀粉

32、分类按用途分类按用途分类食品类，医药用类，工业用类，其他类食品类，医药用类，工业用类，其他类按产品性质分类按产品性质分类淀粉分离物，淀粉分解产物，化学衍生物，其他制品淀粉分离物，淀粉分解产物，化学衍生物，其他制品按处理方法分类按处理方法分类 化学变性，物理变性，酶法变性化学变性，物理变性，酶法变性 淀粉衍生物的取代度淀粉衍生物的取代度 以以DS值值(degree of substitution)表示，表示，DS值是代值是代表在每一个表在每一个D-吡喃葡萄糖基（一般称为脱水葡萄吡喃葡萄糖基（一般称为脱水葡萄糖基糖基(anhydroglucose unit，AGU）单位上测定）单位上测定被基所衍生

33、的羟基平均数，淀粉被基所衍生的羟基平均数，淀粉AGU上最多有上最多有3个可以被取代的羟基，所以，个可以被取代的羟基，所以，DS的最大值为的最大值为3，绝大多数淀粉衍生物都是低绝大多数淀粉衍生物都是低DS产品，产品，DS值一般值一般低于低于0.2。1、化淀粉化淀粉又称预糊化淀粉，系将原淀粉在一定量水存在下又称预糊化淀粉，系将原淀粉在一定量水存在下进行加热处理后而制得。主要特点是能够在冷水进行加热处理后而制得。主要特点是能够在冷水中溶胀溶解，形成具有一定粘度的淀粉糊，使用中溶胀溶解，形成具有一定粘度的淀粉糊，使用方便，且其凝沉性比原淀粉小，所以广泛应用于方便，且其凝沉性比原淀粉小，所以广泛应用于食

34、品、造纸、纺织等行业。食品、造纸、纺织等行业。生产方法生产方法 1、滚筒法、滚筒法影响影响化淀粉质量的因素：化淀粉质量的因素：1、原料淀粉的质量。、原料淀粉的质量。2、糊化的好坏。、糊化的好坏。3、滚筒表面温度、淀粉乳浓度、滚筒转速等工艺参数。、滚筒表面温度、淀粉乳浓度、滚筒转速等工艺参数。4、混入的异物。、混入的异物。2、挤压法、挤压法 利用塑料挤压成型机，将淀粉乳注入钢铁圆筒中，在利用塑料挤压成型机，将淀粉乳注入钢铁圆筒中，在120160的的温度下，用螺旋桨高压挤压；由顶端小轮以爆发式喷出，通过瞬时膨胀、温度下，用螺旋桨高压挤压；由顶端小轮以爆发式喷出，通过瞬时膨胀、干燥、粉碎，连续获得产

35、品。干燥、粉碎，连续获得产品。 这种方法基本不需要加水，能够用内摩擦热维持温度。同时原料的这种方法基本不需要加水，能够用内摩擦热维持温度。同时原料的利用效率高，减少费用，还可大大改变成品的组成性质和外观，用此法利用效率高，减少费用，还可大大改变成品的组成性质和外观，用此法所得产品不易为微生物污染，很少破坏其中的维生素，由于它只需低费所得产品不易为微生物污染，很少破坏其中的维生素，由于它只需低费用的热源来蒸发干燥，所以较经济。用的热源来蒸发干燥，所以较经济。 化淀粉用途化淀粉用途食品工业，用食品工业，用化淀粉可省去热处理，用于增粘保型，改化淀粉可省去热处理，用于增粘保型，改善糕点配合原料的质量，

36、稳定冷冻食品结构等。善糕点配合原料的质量，稳定冷冻食品结构等。造纸工业，用于纸张增强剂，提高纸张的强度，作为粘造纸工业，用于纸张增强剂，提高纸张的强度，作为粘合剂主要用于纸袋、信封、香烟盒的底胶和侧胶，邮票合剂主要用于纸袋、信封、香烟盒的底胶和侧胶，邮票和证券的涂胶。和证券的涂胶。纺织工业，用作各种纤维的经纱上浆，增加浆纱强度，纺织工业，用作各种纤维的经纱上浆，增加浆纱强度，提高纤维的织造性能。纺织成品精加工的浆料，增加织提高纤维的织造性能。纺织成品精加工的浆料，增加织物的硬挺性和手感。物的硬挺性和手感。铸造工业，用作砂型粘合剂，防止表面的砂掉落，使砂铸造工业，用作砂型粘合剂，防止表面的砂掉落

37、，使砂失去流动性。失去流动性。饲料方面，主要用作鱼虾饲料的粘合剂。饲料方面，主要用作鱼虾饲料的粘合剂。2、糊精、糊精糊精是可溶性淀粉进一步分解的产物。糊精是可溶性淀粉进一步分解的产物。是将粉体加热到是将粉体加热到140200得到的，所以得到的，所以又称烧焙糊精。又称烧焙糊精。分类（按形态分）：分类（按形态分）： 粉末糊精：粉末糊精：白色糊精、黄色糊精，与可溶性白色糊精、黄色糊精，与可溶性淀粉近似，分解度很低，。淀粉近似，分解度很低，。 无定形状糊精：无定形状糊精：外形与阿拉伯胶相似，分解外形与阿拉伯胶相似，分解度有所提高，一般为黄色或黄褐色。度有所提高，一般为黄色或黄褐色。糊精的制造条件及物理

38、性质糊精的制造条件及物理性质 糊精种类糊精种类白色糊精白色糊精黄色糊精黄色糊精英国胶英国胶烧焙温度（烧焙温度（）110130135160150180烧焙时间（烧焙时间（h）378141024催化剂用量催化剂用量多多中中少少溶解度溶解度从低到高从低到高高高从低到高从低到高粘度粘度从低到高从低到高低低从低到高从低到高颜色颜色白色到乳白色白色到乳白色浅黄色到棕黄色浅黄色到棕黄色浅黄色到棕黄色浅黄色到棕黄色糊精的用途：糊精的用途：主要用于纤维的加工和整形、纸张表面上胶和粘主要用于纤维的加工和整形、纸张表面上胶和粘涂料、水溶性涂料、各种粘结剂。涂料、水溶性涂料、各种粘结剂。优质的黄色糊精溶于冷水，粘度低

39、，其粘度与牛优质的黄色糊精溶于冷水，粘度低，其粘度与牛顿流体粘度接近，能够粘结纤维素原料并形成水顿流体粘度接近，能够粘结纤维素原料并形成水溶性膜，以及粘接无机材料等。溶性膜，以及粘接无机材料等。白色糊精用作片剂、丸剂的填充料。白色糊精用作片剂、丸剂的填充料。3、酸变性淀粉、酸变性淀粉淀粉经无机酸处理后，得到一种颗粒状的低分子水解物。淀粉经无机酸处理后，得到一种颗粒状的低分子水解物。产品具有较低的热糊粘度和较高的冷糊粘度比，并可以不产品具有较低的热糊粘度和较高的冷糊粘度比，并可以不受限制地变化。同原淀粉比较，酸变性淀粉有较低的碘亲受限制地变化。同原淀粉比较，酸变性淀粉有较低的碘亲和力、较低的固有

40、粘度，在热水中糊化时，随着溶解度增和力、较低的固有粘度，在热水中糊化时，随着溶解度增加其颗粒膨胀度较原淀粉低。具有一定的热流动性，而冷加其颗粒膨胀度较原淀粉低。具有一定的热流动性，而冷却后短而僵硬的凝胶体。却后短而僵硬的凝胶体。 淀粉经酸处理后，其非结晶部分结构被破坏，使颗粒结构淀粉经酸处理后，其非结晶部分结构被破坏，使颗粒结构变得脆弱，一般以碎片分散形式而不是以膨胀形式被溶解，变得脆弱，一般以碎片分散形式而不是以膨胀形式被溶解，其糊液对温度的稳定性减弱，受热易溶解，冷却则凝胶化。其糊液对温度的稳定性减弱，受热易溶解，冷却则凝胶化。制备方法制备方法林德（林德（Lindner）：）：7.5%的盐

41、酸在室温下作用的盐酸在室温下作用7天或天或40作用作用3天。天。贝尔马斯（贝尔马斯（Bermas）：）：13%酸，在酸，在5055作用作用1214h，得尔伊（得尔伊（Delly ）：用）：用0.22.0%浓度的酸，在浓度的酸，在5560处处理淀粉理淀粉0.54h，凯茨（凯茨（Ketz）：）：0.6%的硫酸，的硫酸，50作用作用24h。为了获得稠度大的产品，可以改变酸浓度、温度和时间为了获得稠度大的产品，可以改变酸浓度、温度和时间等常规反应条件来制取，用无水碳酸钠中和后，分离出等常规反应条件来制取，用无水碳酸钠中和后，分离出淀粉，洗涤，干燥，即得成品。淀粉，洗涤，干燥，即得成品。在酸处理过程中，

42、随着酸变性作用的增加，将会降低热在酸处理过程中，随着酸变性作用的增加，将会降低热糊粘度和冷却糊凝胶的破裂强度，随着酸浓度的降低和糊粘度和冷却糊凝胶的破裂强度，随着酸浓度的降低和反应时间的延长，胶凝能力降低。反应时间的延长，胶凝能力降低。酸变性淀粉的用途酸变性淀粉的用途食品工业，用于生产胶冻软糖和胶姆糖，使糖果食品工业，用于生产胶冻软糖和胶姆糖，使糖果质地柔软，富有弹性，在高温不收缩，不起砂，质地柔软，富有弹性，在高温不收缩，不起砂，在较长时间内保持稳定。在较长时间内保持稳定。造纸工业，用于改善纸的耐磨性、耐油墨性，提造纸工业，用于改善纸的耐磨性、耐油墨性，提高印刷性能。提高未经漂白处理的衬里纸板的耐高印刷性能。提高未经漂白处理的衬里纸板的耐磨性。改善牛皮纸的表面印刷性能。磨性。改善牛皮纸的表面印刷性能。纺织工业，利用其良好的渗透性和凝聚性，提高纺织工业，利用其良好的渗透性和凝聚性，提高纺织产品表面光洁度和耐磨性。纺织产品表面光洁度和耐磨性。4、氧化淀粉、氧化淀粉氧化淀粉是指一系列经各种不同的氧化剂处氧化淀粉是指一系列经各种不同的氧化剂处理后所形成的变性淀粉。理后所形成的变性淀粉。氧化剂氧化剂:（1）酸性试剂