淀粉的糊化和老化

1、目录淀粉的结构及特性淀粉的结构及特性1 1淀粉的糊化及其影响因素淀粉的糊化及其影响因素2 2淀粉的老化及其影响因素淀粉的老化及其影响因素3 3糊化和老化在食品加工中的应用糊化和老化在食品加工中的应用4 4一、淀粉的结构及特性l 淀粉是许多食品的组分之一，也是人类营养最重要的淀粉是许多食品的组分之一，也是人类营养最重要的碳水化合物来源。淀粉生产的原料有玉米、马铃薯、甘薯碳水化合物来源。淀粉生产的原料有玉米、马铃薯、甘薯、水稻、小麦、杂豆类等。淀粉具有独特的物理化学性质、水稻、小麦、杂豆类等。淀粉具有独特的物理化学性质及功能特性，在食品加工中具有广泛的应用。及功能特性，在食品加工中具有广泛的应用。

2、 天然植物中，淀粉以独立的淀粉粒存在，不同植物的天然植物中，淀粉以独立的淀粉粒存在，不同植物的淀粉粒其淀粉粒其显微结构显微结构不同，借此可以对不同来源的淀粉进行不同，借此可以对不同来源的淀粉进行鉴别。淀粉粒直径在几个微米到几十个微米之间，不同来鉴别。淀粉粒直径在几个微米到几十个微米之间，不同来源的淀粉粒在大小上差别很大。源的淀粉粒在大小上差别很大。 薯片薯片变性变性淀粉淀粉冰激冰激凌凌A A：绿豆淀粉：绿豆淀粉（平均粒径：（平均粒径：0.016nm0.016nm）；）；B B： 马铃薯淀粉马铃薯淀粉（平均粒径：（平均粒径：0.049nm0.049nm）；）；C C：普通玉米淀粉：普通玉米淀粉（

3、平均粒径：（平均粒径：0.013nm0.013nm）；）；D D：甘薯淀粉：甘薯淀粉（平均粒径：（平均粒径：0.017nm0.017nm）。）。淀粉粒的形状大致上可分为淀粉粒的形状大致上可分为圆形、卵形和多角形圆形、卵形和多角形三种。三种。 不同来源的淀粉粒中所含的直链和支链淀粉比例不不同来源的淀粉粒中所含的直链和支链淀粉比例不同。普通淀粉中一般含同。普通淀粉中一般含20203030的直链淀粉，的直链淀粉，70708080的支链淀粉。的支链淀粉。 冷水中不易溶解冷水中不易溶解加热溶解成糊加热溶解成糊凝胶易老化凝胶易老化溶于冷水中产生清糊溶于冷水中产生清糊加热形成透明粘溶液加热形成透明粘溶液不易

4、老化不易老化、不胶凝不胶凝淀粉淀粉amylum直链淀粉直链淀粉支链淀粉支链淀粉直链淀粉和支链淀粉直链淀粉和支链淀粉 淀粉粒淀粉粒amylopectinamylose性质性质 由由D-D-葡萄糖聚葡萄糖聚合而成的树枝状合而成的树枝状交叉结构交叉结构 由由D-D-葡萄葡萄糖连接而成糖连接而成的螺旋结构的螺旋结构 直链淀粉直链淀粉由由多个多个D-D-葡萄糖通过葡萄糖通过 -1,4 - -1,4 -糖苷键糖苷键连接而成，由于分连接而成，由于分子内的氢键作用使子内的氢键作用使链卷曲盘旋成链卷曲盘旋成螺旋螺旋状状，每一圈包含，每一圈包含6 6个糖基。个糖基。 支链淀粉支链淀粉由由 -1,4 -1,4 -糖

5、苷键糖苷键结合结合生成主链（生成主链（C C链）；链）； 支链（支链（B B链和链和A A链）链）以以 -1,6 - -1,6 -糖苷键糖苷键与主链相连。支链与主链相连。支链淀粉整体呈淀粉整体呈树枝状树枝状，其分子内含大量的其分子内含大量的分支，但支链都不分支，但支链都不长，一般为长，一般为20-3020-30个糖基。个糖基。n 淀粉粒由直链淀粉和支链淀粉共同组成，在淀粉淀粉粒由直链淀粉和支链淀粉共同组成，在淀粉粒中，直链淀粉与支链淀粉分子呈粒中，直链淀粉与支链淀粉分子呈径向有序径向有序排列排列 ；直链淀粉直链淀粉支链淀粉支链淀粉脐点脐点 淀粉粒中，结晶区和非淀粉粒中，结晶区和非结晶区交替排列

6、结晶区交替排列 ；脐点脐点偏光十字偏光十字轮纹轮纹晶体才有晶体才有 在偏振光照射下，产在偏振光照射下，产生生双折射现象双折射现象（ 即即“偏偏光十字光十字”现象）现象） 。情景1： 糊化可改变生淀粉的不良风味，改善其口感，使糊化可改变生淀粉的不良风味，改善其口感，使之易被人体消化吸收，发挥其增稠、增粘和形成凝胶之易被人体消化吸收，发挥其增稠、增粘和形成凝胶的作用。的作用。吸水吸水加热加热淀粉的糊化淀粉的糊化淀粉的糊化淀粉的糊化 1 1、定义、定义 淀粉颗粒具有淀粉颗粒具有结晶区和非结晶结晶区和非结晶区区交替交替的结构，通过的结构，通过加热提供足够的能量，破坏了结晶胶束区弱的氢键后，加热提供足够

7、的能量，破坏了结晶胶束区弱的氢键后，颗粒开始颗粒开始水合和吸水膨胀水合和吸水膨胀，结晶区消失，大部分直链淀，结晶区消失，大部分直链淀粉溶解到溶液中，粉溶解到溶液中，溶液粘度增加溶液粘度增加，淀粉颗粒破裂淀粉颗粒破裂，双折双折射现象消失射现象消失，这个过程称这个过程称糊化糊化。 2、淀粉要完成整个糊化过程，需经过三个阶段：、淀粉要完成整个糊化过程，需经过三个阶段：可逆吸水阶段可逆吸水阶段、不可逆吸水阶段不可逆吸水阶段、淀粉粒解体阶段淀粉粒解体阶段。 糊化过程的三个阶段可逆吸水阶段不可逆吸水阶段淀粉粒解体阶段 水分进入非晶体部分，淀粉与水发生作用，颗粒体积略膨胀，外观和内部结构没变化，此时冷却干燥

8、可复原。 温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆大量吸水，结晶“溶解”，双折射现象开始消失。 淀粉分子全部进入溶液，体系的粘度达到最大，双折射现象完全消失。1 12 23 3糊化的本质：糊化的本质：微观结构从微观结构从有序有序转变成转变成无序无序，结晶区被破坏。，结晶区被破坏。淀粉的类型、温度、水活性、淀粉的类型、温度、水活性、pHpH、共存成分等、共存成分等支链淀粉比直链支链淀粉比直链淀粉易于糊化淀粉易于糊化影响因素影响因素淀粉淀粉amylum加热才能打断结加热才能打断结晶区的氢键晶区的氢键糊化与老化糊化与老化淀粉的糊化淀粉的糊化gelatinization支链淀粉的支链淀粉的含量越多，含量

9、越多，糊化液的粘糊化液的粘度越大度越大糊化的淀粉液冷糊化的淀粉液冷却后易形成凝胶却后易形成凝胶低低pHpH时时，淀粉淀粉会发生水解会发生水解而产生糊精而产生糊精pH10pH10时时，淀淀粉粒的溶胀粉粒的溶胀速度增加速度增加影响因素影响因素淀粉淀粉糊化与老化糊化与老化淀粉的糊化淀粉的糊化amylumgelatinization淀粉的类型、温度、水活性、淀粉的类型、温度、水活性、pHpH、共存成分等、共存成分等正常糊化的正常糊化的pHpH范围为范围为4 47 7AW低不易低不易糊化糊化超出食品超出食品的范围的范围无增稠无增稠作用作用糖类糖类与淀粉争夺结合水与淀粉争夺结合水, ,降低水活性降低水活性

10、, ,抑制抑制淀粉糊化淀粉糊化高糖浓度降高糖浓度降低糊化速度低糊化速度脂类脂类盐类盐类酸类酸类酶酶影响因素影响因素淀粉淀粉糊化与老化糊化与老化淀粉的糊化淀粉的糊化amylumgelatinization淀粉的类型、温度、水活性、淀粉的类型、温度、水活性、pHpH、共存成分等、共存成分等与直链淀粉与直链淀粉形成包合物形成包合物阻止淀粉阻止淀粉粒溶胀粒溶胀、糊化糊化与淀粉争与淀粉争夺结合水夺结合水pHpH淀粉酶催化水解淀粉酶催化水解情景2： 淀粉老化会使食物质地变硬干缩，口感下降，难淀粉老化会使食物质地变硬干缩，口感下降，难以被淀粉酶水解，不易被人体消化吸收。以被淀粉酶水解，不易被人体消化吸收。冷

11、却冷却失水失水淀粉的老化淀粉的老化淀粉的老化淀粉的老化 1 1、定义、定义 经过糊化的淀粉在室温或低于室温下放置后，会变得经过糊化的淀粉在室温或低于室温下放置后，会变得不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为老化老化。 2 2、老化的本质老化的本质 糊化的淀粉分子又自动排列成序，形成致密、糊化的淀粉分子又自动排列成序，形成致密、高度晶高度晶化化的的不溶解不溶解性的淀粉分子胶束。性的淀粉分子胶束。 影响因素影响因素淀粉类型淀粉类型水分水分温度温度脂肪脂肪糊化糊化老化老化支链直链支链直链直链越多直链越多老化越快老化越快支链不发支链不发生老化生老化直链支链直链支链淀粉淀粉

12、糊化与老化糊化与老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再结晶过程再结晶过程2020或或6060水分水分温度温度脂肪脂肪淀粉淀粉糊化与老化糊化与老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再结晶过程再结晶过程淀粉类型淀粉类型影响因素影响因素303060%60%最最易老化易老化10%10%或或大量水大量水不易老化不易老化最适温度最适温度2 24 4不发生老化不发生老化均干扰淀粉均干扰淀粉分子移动分子移动分子能量低，阻分子能量低，阻碍淀粉分子靠近碍淀粉分子靠近形成氢键形成氢键剧烈的热运动剧烈的热运动阻止形成氢键阻止形成氢键水分水分温度温度脂肪脂肪淀粉淀粉

13、糊化与老化糊化与老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再结晶过程再结晶过程淀粉类型淀粉类型影响因素影响因素 食品中脂肪或食品中脂肪或表面活性剂表面活性剂具抗老化作用具抗老化作用脂类或表面活脂类或表面活性剂既抑制糊性剂既抑制糊化化，也抑制老化也抑制老化早期阶段早期阶段，脂脂肪与呈螺旋构肪与呈螺旋构象的直链淀粉象的直链淀粉形成包合物形成包合物阻止其他直链淀阻止其他直链淀粉分子间缔合粉分子间缔合使用预糊化淀粉使用预糊化淀粉去除水分去除水分糊化的糊化的淀粉淀粉迅速脱水迅速脱水80 0冷水中快速再水冷水中快速再水化成糊化淀粉化成糊化淀粉制备方便食品制备方便食品固定固定糊化度糊化

14、度加入糖类加入糖类单糖单糖、二糖和糖醇二糖和糖醇阻止淀粉分子链缔合阻止淀粉分子链缔合防止方法防止方法淀粉淀粉amylum糊化与老化糊化与老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再结晶过程再结晶过程喷雾干燥已糊喷雾干燥已糊化的淀粉浆化的淀粉浆糊化和老化在食品加工中的应用糊化和老化在食品加工中的应用1 1、方便面、方便面 蒸面工序使淀粉成为糊化淀粉，并添加一定量水溶性乳化油脂蒸面工序使淀粉成为糊化淀粉，并添加一定量水溶性乳化油脂或单甘油酯等表面活性剂，再经油炸或真空干燥快速脱水。或单甘油酯等表面活性剂，再经油炸或真空干燥快速脱水。2 2、预糊化淀粉、预糊化淀粉 将淀粉加水调成浆乳后加热糊化，并快速干燥固定其高糊化度，将淀粉加水调成浆乳后加热糊化，并快速干燥固定其高糊化度，在食品工业中可用于改良糕点质量、稳定冷冻食品的内部组织结构在食品工业中可用于改良糕点质量、稳定冷冻食品的内部组织结构等，常用于制作软布丁、肉汁馅、脱水汤料以及果汁软糖等。等，常用于制作软布丁、肉汁馅、脱水汤料以及果汁软糖等。3 3、粉丝、粉皮、粉丝、粉皮 选用含直链淀粉多的绿豆淀粉，糊化后使它在选用含直链淀粉多的绿豆淀粉，糊化后使它在4 4左右冷却，促左右冷却，促使老化发生。老化后随即干燥