粮食加工学--淀粉生产通用通用课件

1、粮食加工学-淀粉生产课件12第一节 淀粉的结构与性质一、植物淀粉原料的种类(一)薯类淀粉原料： 主要有马铃薯、甘薯、木薯等。(二)谷物淀粉原料：有玉米、稻米、小麦、谷子、高粱、大麦、青稞等。(三)豆类淀粉原料： 主要有绿豆、豌豆和蚕豆等。(四)其它淀粉原料： 如藕、百合、山药、葛根、芭蕉芋、魔芋等。3二、淀粉的分子结构（C6H10O5）nAmyloseAmylopectin淀粉是组成单元为葡萄糖的共价化合物4主要植物淀粉中直链淀粉及支链淀粉含量5(一)直链淀粉直链淀粉的螺旋型结构6(二)支链淀粉7支链淀粉分子的模式结构图8直链淀粉和支链淀粉的比较9 淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（star

2、ch granule）的形式存在的，不同谷物会形成不同结构及性质的淀粉粒。 各种谷物淀粉粒的结构三、淀粉粒的结构(一)淀粉粒形态和大小小麦大麦稻米玉米稻米10A-d：土豆 7：燕麦淀粉粒 8：粟 9：小麦 10：玉米淀粉粒11常见植物淀粉粒的大小12(二)淀粉粒的轮纹（striations）结构 单复粒轮纹示意图1.单粒 2半复粒 3 复粒 4 假复粒13 -淀粉酶对小麦淀粉的酶解方式。左图为小麦淀粉赤道沟附近形成的孔。 右图为-淀粉酶对小麦淀粉颗粒水解剖面图，可见在脐点处易受酶的攻击。14 扫描电镜下观察到的芽孢杆菌细小a-淀粉酶侵蚀后的马铃薯淀粉颗粒。A：锥状的孔洞和带有小坑的表面；B：颗

3、粒中心被深度腐蚀，表面相对未被腐蚀。 15 左图：小麦淀粉颗粒在发芽其间所观察到的受到侵蚀后的图像。右图：被黑麦a-淀粉酶攻击后的黑麦淀粉颗粒图像。16部分淀粉颗粒偏光十字显微镜图谱(三)淀粉粒的晶体结构17淀粉粒的结晶度天然淀粉的X射线衍射图18各种淀粉的可能晶型19 淀粉颗粒结构示意图 a:淀粉颗粒的生长环示意图，由交替的无定形层和半结晶层构成；b：生长环中半结晶层的放大图，半结晶层由无定形层和结晶层交替组成c：生长环中半结晶层中的支链淀粉簇状结构。20四、淀粉的物理化学性质(一)淀粉的润胀与糊化 1.淀粉的润胀（swelling）润胀淀粉粒的大小212.淀粉的糊化（gelatinizat

4、ion） 若把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时(一般在55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液。这种现象称为淀粉的糊化。22（1）淀粉糊化的三个阶段： 可逆吸水阶段： 不可逆吸水阶段： 淀粉粒最后解体：（2）淀粉糊化后淀粉糊粘度的变化：几种天然淀粉的Brabender糊化粘度曲线23（3）影响淀粉糊化的因素： 淀粉粒晶体结构的影响： 水分的影响： 碱的影响： 盐类的影响： 糖类的影响： 极性高分子有机化合物的影响： 脂类的影响： 化学变性的影响：24(二)淀粉的凝沉作用（Retrogradation） 1.淀粉凝沉作用的概念 淀粉的稀溶

5、液或淀粉糊，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较大，则沉淀物可以形成硬块而不再溶解，也不易被酶作用，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。这种淀粉叫“凝沉淀粉”或“老化淀粉”。直链淀粉凝沉作用机制（Schoch 1969）25（3）影响淀粉凝沉的因素： 分子构造的影响： 分子大小的影响：26 直链淀粉分子与支链淀粉分子比例的影响： 溶液浓度的影响： 溶液pH值及无机盐类的影响： 冷却速度的影响：27(三)淀粉的吸附性质 1.对一些极性有机化合物的吸附： 2.对碘的吸附： 直链淀粉与碘所形成的络合物的结构28淀粉结合碘的标准曲线（20）29(

6、四)淀粉的化学性质 1.水解作用 2.氧化作用30 3.成酯作用 4.烷基化作用5.醚化、离子化、交联、接枝共聚等31五、淀粉及其制品的用途(一)食品工业：(二)医药工业：(三)造纸工业： (四)纺织工业： (五)酿造业、石油化工业、去污、浆洗衣服等： 32第二节 玉米淀粉的提取工艺一、玉米的子粒结构33玉米子粒各部分的化学成分(干物质)34二、玉米淀粉生产的工艺流程35(一)清理 玉米的清理流程36(二)玉米的浸泡 1.浸泡的目的：改变胚乳的结构和物理化学性质，削弱淀粉的粘着力，降低籽粒的机械强度，浸泡出部分可溶性物质，钝化胚芽。 一般采用亚硫酸水浸泡玉米。 亚硫酸水的作用： 亚硫酸经过玉米

7、的半渗透种皮进入玉米籽粒内部，解除蛋白质分子的聚集，并使部分不溶性蛋白质转变成溶解状态。亚硫酸还能使胚芽钝化，并使种皮由半渗透变成完全渗透，因而可以加速可溶性物质向浸泡水中渗透。还有防腐作用。乳酸的作用： 产生的乳酸降低了介质的pH值，从而限制了其他微生物的生长。乳酸还能促进玉米蛋白质软化和膨胀；乳酸还可保持溶液中镁离子和钙离子，从而有利于减少蒸发设备不溶性物质的沉积。372.玉米浸泡前后干物质的变化383.玉米浸泡的方法：静止浸泡法和逆流扩散浸泡法。394.浸泡的工艺条件： 亚硫酸浓度：0.20-0.25% 浸泡时间：48-50h 浸泡温度：48-50（较好质量玉米）； 50-55（病变的、

8、腐烂的活过于干燥的玉米）。5. 浸泡工艺的改进： 浸泡试剂：以亚硫酸氢盐和亚硫酸钠代替亚硫酸； 浸泡工艺：第一是两级浸泡法；第二是加乳酸菌法； 第三采用高压浸泡工艺。40(三)玉米的破碎 破碎的目的：使胚芽与胚乳分开，并释放出一定数量的淀粉。玉米破碎是在打击式破碎机或破碎磨中进行的。41(四)胚芽的分离 1.胚芽的分离422.胚芽的筛分与洗涤43两次破碎、两次分离胚芽，并进一步清净胚芽的流程44(五)浆料的细磨与纤维分离 1.浆料的细磨 最大限度地使与蛋白质和纤维结合的淀粉游离出来，并为以后的分离创造良好条件。 45 2.纤维的分离4647(六)蛋白质的分离及淀粉的洗涤 1.蛋白的分离： 沉淀法： 离心分离法： 浮选分离法： 48(七)淀粉的脱水与干燥 49三、玉米淀粉生产的工艺流程50四、玉米淀粉生产副产品的综合利用51第