第六章淀粉生产

淀粉含量高、产量大、副产品利用率高 原料加工、贮藏、销售容易 价格便宜 不与人争口粮
2、原料含淀粉量
甘薯 19-29.5%
玉米 50-66.5%
甘薯干 68.08%
高粱 58.11%
马铃薯 15-29.7%
豆类 54.60%
马铃薯干 63.48%
小麦 58-76%
木薯 20-31.5%
• 大小：2-120um • 密度：10-20%含水量的淀粉密度为1.5g/cm3
淀粉粒的结构
淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（starch granule）的形式存在 的，淀粉粒是淀粉分子的集聚体，不同谷物由于遗传及环境条件的影响， 形成不同结构及性质的淀粉粒。
各种谷物淀粉粒的结构
1：小麦 2：大麦 3：黑麦 4：高粱 5：玉米 6：大米
第六章 淀粉生产
主要内容
6.1 淀粉概述（前言） 6.2 玉米淀粉生产 6.3 马铃薯淀粉生产 6.4 甘薯淀粉生产 6.5 绿豆淀粉生产 6.6 淀粉厂副产品的综合利用 6.7 变性淀粉生产
前言
植物中的叶绿素利用太阳能把二氧化碳和水合成葡萄糖， 反应式如下：
光，叶绿素
6H2O + 6CO2
α
1O
3
α- D-葡萄糖麦芽糖
O
2 1 OH
▪ 第二步由麦芽糖淀粉缩合的方法有多种， 随着氧连在14，1-3或1-6位而定，形成了不同结构的淀粉，由1-4键 连接构成的淀粉为直链淀粉，由1-3或1-6键连接构成的 淀粉为支链淀粉，在谷物中贮藏的淀粉主要由这两种成 分构成。
谷物籽粒以淀粉的形式贮藏能量，不同谷物中淀粉的 含量是不同的，一般可以占到总量的60%~75%，因此，人 们消耗的食品大都是淀粉，它是人体所需要热能的主要来 源，同时，淀粉也是食品工业的重要原料。
2、按化学成分分为直链淀粉和支链淀粉
一般地讲，
直链淀粉具有优良的成膜性和膜强度；
支链淀粉具有较好的粘结性；
大多数植物所含的天然淀粉都是由直链和支链两 种淀粉以一定的比例组成的。也有一些糯性品种， 其淀粉全部是由支链淀粉所组成，如糯玉米、糯稻 等。
3、 直链淀粉和支链淀粉的区别
二、淀粉原料 1.生产淀粉原料的条件
表1 各种谷物籽粒中的淀粉含量（干基，%）
名称
淀粉含量
名称
淀粉含量
糙米
75~80
燕麦（不带壳）
50~60
普通玉米
60~70
燕麦（带壳）
35
甜玉米
20~28
荞麦
44
高粱
69~70
大麦（带壳）
56~66
粟
60
大麦（不带壳）
40
小麦
58~76
6.1淀粉概述
淀粉是食品的重要组分之一，是人体热能的主要来源。 淀粉又是许多工业生产的原、辅料，其可利用的主要 性状包括颗粒性质；糊或浆液性质；成膜性质等。
淀粉粒在形成过程中，受昼夜 光照的差别，造成葡萄糖供应数量 不同，致使淀粉合成速度有快有慢 而引起的。
白天供应葡萄糖多，形成淀粉 的密度大，而夜间供应葡萄糖少， 形成淀粉的密度小，从而出现层状 结构。
用α-淀粉酶处理过的高粱籽粒横切面 扫描电子显微镜图
结晶性
表2-2 用X射线衍射法测定的
淀粉粒的结晶化度
一、淀粉分类 1、按来源分 禾谷类淀粉：玉米、大米、大麦、小麦、燕麦、荞
麦、高粱等的淀粉存在于 胚乳、糊粉层、胚（玉 米 25%含量）中。 薯类淀粉：甘薯、木薯、葛根的淀粉存在于块根中； 马铃薯、山药的淀粉存在于块茎中。 豆类淀粉；蚕豆、绿豆、豌豆、赤豆等的淀粉存在 于子叶中。 其他淀粉：香蕉、白果等存在于果实中；菠萝等存 在于基髓中。
粳米 77.64%
含淀粉的作物种类很多，根据原料的来源、性质、 用途及经济可行性，用于工业提取淀粉的原料主要
是玉米，其次还有马铃薯、木薯、甘薯等。
为什么玉米是淀粉工业的最主要原料？
三、淀粉的理化性质
（一）淀粉的组织结构
1、淀粉粒的形态
• 形状：球形（小麦、玉米）、卵形（马铃薯、木薯）、 多边形（大米、燕麦）
7：燕麦淀粉粒 8：粟 9：小麦 10：玉米淀粉粒
2、淀粉粒的结构 环层结构
环纹、轮纹 核：同心环纹、偏心环纹 单粒、复粒、半复粒
晶体结构 双折射性和偏光十字 晶型(以x射线衍射)：A型（禾谷类）、 B型
（薯类、豆类）、 C型（薯类、豆类）
淀粉粒的层状结构(轮纹)
各部分密度不同，折射率大小 不同而造成。
C6H12O6 +3O2
葡萄糖是植物生长和代谢的要素，但其中有一部分被用作 下一代生长发育的养料贮备起来。在植物体内葡萄糖是以多 糖的形式贮藏的，其中最主要的多糖形式是淀粉。
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2个葡萄糖分子缩合为麦芽糖：
6
CH2OH
4
5
3
6
CH2OH
O
4
5
2
天然淀粉并不完全具备各工业行业应用的有效性能， 因此，根据不同种类淀粉的结构、理化性质及应用要 求，采用相应的技术可使其改性，得到各种变性淀粉， 从而改善了应用效果，扩大了应用范围。淀粉和变性 淀粉可广泛应用于食品、纺织、造纸、医药、化工、 建材、石油钻探、铸造以及农业等许多行业。
淀粉的原料及理化性质
（二）淀粉主要性质
1、糊化（α-淀粉）
• 含义：将淀粉乳加热，淀粉ຫໍສະໝຸດ Baidu粒可逆性吸水膨胀，加热至某一 温度时， 颗粒突然膨胀，晶体结构消失，逐步变成粘稠的糊 状物质，这种现象称为淀粉糊化。
• 温度：发生糊化所需的温度称为糊化温度。（55-78℃）
• 本质：水分子进入淀粉粒中，结晶相和无定形相的淀粉分子之 间的氢键断裂，破坏了淀粉分子间的缔合状态，分散在水中成 为亲水性的胶体溶液。
• 影响糊化温度的因素 • 颗粒大小：小颗粒，结构紧密，糊化温度↗。 • 直链含量：含量多，分子结合力强，糊化温度↗。 • 电解质：电解质可破坏分子间氢键，糊化温度↘。 • 非质子有机溶剂：如二甲基亚矾、脲等，促进糊化，糊
种类 小麦 大米 玉米 糯玉米 高直链玉米淀粉 马铃薯
结晶化度（%） 36 38 39 39 19 25
用十字棱镜拍摄的小麦淀粉粒的 光学显微镜图
显出马耳他十字
淀粉粒在偏光显微镜下具有双折射性，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。说明淀粉粒是一种球晶， 但同时又具有一般球晶没有的弹性变形的现象。据此可以分析淀粉粒 内部晶体结构的方向。