变性淀粉的13种特性的含义解析

淀粉糊化淀粉在常温下不溶于水，但当水温升高时，淀粉的物理性能发生明显变化，在高温下开始溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性，称作淀粉的糊化。淀粉糊化后的水体系行为直接表现为粘度增加，淀粉糊特性是由淀粉类型，淀粉浓度，加热处理方式及变性方式及程度所决定的，不同的淀粉糊在淀粉糊粘度，热稳定性，透明度，抗剪切力，凝胶能力，凝沉性、成膜性、耐酸碱能力等特性方面存在很大差别。淀粉的糊化表现在：天然淀粉的晶体结构消失、分子变得杂乱无序、淀粉颗粒膨胀、支链淀粉分子从淀粉颗粒中脱离出来、抗化学试剂或酶解的能力减弱，黏度增加、淀粉分子的柔性增大、透明度增大等。淀粉要完成整个糊化过程，必须要经过三个阶段：即可逆吸水阶段、不可逆吸水阶段和颗粒解体阶段。淀粉的糊化温度淀粉糊化温度一个温度范围，双折射现象开始消失的温度称为开始糊化温度，双折射现象完全消失的温度称为完全糊化温度。淀粉老化、回生（凝沉或回凝）淀粉老化也称淀粉回生、凝沉或回凝，指经完全糊化的淀粉在较低温度下自然冷却或缓慢脱水干燥时，使淀粉糊化时被破坏的淀粉分子氢键再度结合，分子重新变成有序排列的现象。淀粉老化是淀粉糊化的逆过程，已经溶解膨胀（糊化）的淀粉分子重新排列，线性分子缔和，溶解度减小，形成一种类似天然淀粉结构的物质。淀粉溶液或淀粉糊，在低温静置的条件下，都有转变为不溶性的趋向，混浊度和粘度都增加，最后形成硬性凝胶块。

淀粉老化主要表现在：透明度下降，淀粉糊产生浑浊现象，相分离产生沉淀，凝胶硬度上升，水分析出，淀粉分子内部产生自组织现象，形成结晶，抗化学试剂能力增强，酶解力下降，黏性下降。淀粉老化的过程是不可逆的，不可能通过糊化再恢复到老化前的状态，老化后的淀粉不再溶解，不易被酶作用。淀粉老化包括两个结晶阶段：第一阶段直链淀粉快速再结晶导致淀粉凝胶刚性和结晶性的增加，一般几小时或十几小时内完成，第一阶段也称为短期回生。第二阶段主要为支链淀粉外侧短链的缓慢结晶，往往发生在糊化后的一周甚至更长时间，这一阶段为长期回生。淀粉的凝胶性淀粉颗粒在水中加热时，淀粉颗粒内部结构由有序状态转变为无序状态，淀粉糊化后大多能形成具有一定弹性和强度的半透明凝胶，凝胶是胶体质点或高聚物分子相互连接，搭起架子所形成的多维孔状结构，是胶体的一种特殊存在形式，性质介于固体和液体之间。变性淀粉凝胶的粘弹性、强度等受淀粉原料的不同和变性方式及程度的变化存在明显差异。用作食品胶凝剂的变性淀粉主要有交联淀粉、酸解淀粉和氧化淀粉。磷酸酯双淀粉代替明胶生产果冻，酸处理和氧化淀粉生产牛皮糖，氧化淀粉代替阿拉伯胶生产胶姆糖等。淀粉糊的冻融稳定性冻融稳定性即是指淀粉糊液经受冻结和融化交替变化时的稳定性。冻融稳定性的评判指标为析水率，析水率越小，说明淀粉糊的冻融稳定性越好。变性淀粉冻融稳定性的好坏与淀粉中直支链淀粉比例、浓度及淀粉的交联程度、交联剂种类、交联的均匀稳定性、酯化程度、醚化程度有关。淀粉糊的热稳定性热稳定性，是指淀粉糊的耐热性，淀粉糊在较高温度的影响下的形变能力，形变越小，稳定性越高，指淀粉糊化后在特定加热条件下，在加热周期间内一定时间间隔的粘度和其它现象的变化情况。变性淀粉热稳定性中受交联程度、交联稳定性、淀粉颗粒完整度、酯化、醚化取代度大小等多个因素影响。通过接枝或衍生某些基团，改变淀粉基团大小或架桥，可使淀粉的热稳定性增加。淀粉糊冷糊稳定性冷糊稳定性，是指淀粉糊的抗老化性。冷糊稳定性在一定时间间隔内，糊液的粘度和其它现象的变化情况。变性淀粉冷糊稳定性中受交联程度、交联稳定性、酯化、醚化取代度大小等多个因素影响。淀粉结构中接合亲水化学基团，造成空间障碍，分子不易重排，另外亲水基因的引入使亲水作用增强，强化了与水的结合力，使淀粉脱水作用下降，都会提高淀粉糊的冷稳定性。淀粉的抗酸稳定性抗酸稳定性，是指淀粉糊的耐酸性，淀粉糊在较高酸度的影响下的形变能力，形变越小，稳定性越高，指淀粉糊化后在特定低pH值条件下，在一定时间间隔内的粘度和其它现象的变化情况。变性淀粉的耐酸性受交联程度、交联剂种类、淀粉颗粒完整度、酯化、醚化取代度大小等多个因素影响，尽可能使淀粉改变结构为网状结构，使淀粉可以耐受pH值3~3.5的低酸环境。淀粉的抗（耐）剪切力淀粉糊液由于受外力而变形时，在糊液内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置，抵抗剪切截面单位面积上的内力称为抗剪切力。剪切力越大的话则剪切作用越强。机械搅拌淀粉糊产生剪切力,引起膨胀淀粉颗粒破裂,粘度降低。变性淀粉的交联度、交联稳定性等因素都影响变性淀粉的耐剪切程度。淀粉糊的透明度透明度是淀粉糊液在标准厚度允许光线透过的程度。透明度是淀粉所表现出的重要的外在特征之一，直接关系到淀粉类产品的外观和用途，影响产品的可接受性。变性淀粉糊的透明度受多因素影响，与淀粉来源、分子结构、支链淀粉含量、磷含量、变性交联程度、酯化、醚化程度等多因素有关。此外，淀粉糊化后老化产生的凝胶或凝沉作用也会严重影响淀粉糊的透明度。淀粉的溶解性和膨胀度淀粉的相对密度为1.5，淀粉不溶于冷水。直链淀粉可溶解于热水，在热水中溶胀破裂形成胶体溶液。而支链淀粉不溶于热水，只能在热水中溶胀糊化。淀粉的溶解度和膨胀度反应淀粉与水之间相互作用的大小，膨胀度是指每克干淀粉在一定温度下吸水的质量数，溶解度是指在一定温度下，淀粉分子溶解的质量分数。变性淀粉的溶解性和膨胀度受酯化、醚化程度、交联程度的影响。乙酰基、羟丙基等亲水基团取代度越高，变性淀粉的溶解性和膨胀度越大。相反，交联程度越大，变性淀粉的溶解性和膨胀度越小。淀粉的成膜性淀粉在水中加热煮成糊，将淀粉糊涂抹于固体表面，然后干燥使水分散失，水分散失导致淀粉糊层空间缩小，淀粉链之间相互连接，形成交叉网状结构，水分继续散失直至形成有一定强度的薄膜。淀粉膜必须具有所需用途的某些质量特性（即所谓成膜性的好坏），性质包括：可塑性、内强度、水溶性、吸湿性、透明度和光泽度。马铃薯和木薯等薯类淀粉所形成的膜较玉米、小麦等普通谷类淀粉形成的膜，具有更高的柔韧性、溶解性、抗张强度和透明度。淀粉的成膜性与其颗粒结构、直链淀粉和支链淀粉的比例有关，这些淀粉所固有的特征决定了淀粉的糊化性能，糊化性能则影响着淀粉的成膜性。淀粉糊化后淀粉链的松散程度越高，链与链之间的亲和力越大，越易形成强度大的膜，淀粉糊越透明则形成的淀粉膜也透明。普通谷类淀粉膜水溶解性较差的主要原因是这类淀粉直链淀粉含量较高，直链淀粉组分与脂肪类物质结合影响了水溶性，且谷类淀粉的小直链分子干燥成膜时将陈化，不仅本身变得不溶解，还把支链淀粉分子缠在不溶性的网状结构上，因而水溶性大大降低。实际应用中常通过变性方法提高淀粉的成膜性。常见成膜性较好的变性淀粉有氧化淀粉、羟烷基淀粉等。以氧化淀粉为例，淀粉经过氧化后糊化温度降低、粘度降低、透明度增高，淀粉颗粒易于破碎和淀粉链易于松散，并且引入了一定量的强亲水的羧基，因而形成的淀粉膜强度更高，透明度更好，水溶性更佳。淀粉的乳化性乳化是将互不相容的液体形成稳定乳液状的过程，乳化时，分散相以很小的液珠形式均匀分布在连续相中，乳化剂在液珠表面形成薄膜层或双电