变性淀粉基础

变性淀粉基础知识

神洲淀粉科技公司

1、直链淀粉

直链淀粉经熬煮不易成糊，冷却后呈凝胶体，易回生，热可逆性差。其大分子结构上，葡萄糖分子排列整齐。工业上直链淀粉的用途较多，如可制成强度很高的纤维和透明薄膜，它无味、无臭、无毒，具有抗水和抗油性能，是一种良好的食品包装材料。

直链淀粉具有抗润胀性，水溶性较差，不溶于脂肪；

直链淀粉不产生胰岛素抗性；

直链淀粉糊化温度较高，糯淀粉为73℃，而直链淀粉为81.35℃；

直链淀粉的成膜性和强度很好，粘附性和稳定性较支链淀粉差；

直链淀粉具有近似纤维的性能，用直链淀粉制成的薄膜，具有好的透明度、柔韧性、抗

张强度和水不溶性，可应用于密封材料、包装材料和耐水耐压材料的生产。

直链淀粉是由葡萄糖以α-1,4-糖苷键结合而成的链状化合物，能被淀粉酶水解为麦芽糖。在淀粉中的含量约为10~30%。能溶于热水而不成糊状。遇碘显蓝色。

2、支链淀粉

支链淀粉易成糊其粘性较大，但冷却后不能呈凝胶体，不易回生，热可逆性好。结构上，葡萄糖分子排列不整齐，也能制成透明薄膜，但强度很差，遏水立即溶解。

二、淀粉糊化

(一)物化的概念和本质

将淀粉乳加热，则颗粒可逆地吸水膨胀，而后加热至某一温度时，颗粒突然膨胀，晶体结构消失，最后变成粘稠的糊，虽停止搅拌，也不会很快下沉，这种现象称为淀粉的糊化。发生糊化所需的温度称为糊化温度。糊化后的淀粉颗粒称为糊化淀粉(又称为o·化淀粉)。糊化的本质是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肢体溶液。

(二)影响糊化的各种因素

1．颗粒大小与直链淀粉含量

破坏分子间的氢键需要外能，分子问结合力大，排列紧密者，拆开微晶束所需的外能就大，因此糊化温度就高。由此可见，不同种类的淀粉，其糊化温度不会相同(如表2—19所示)。一般来说，小颗粒淀粉内部结构紧密，糊化温度比大颗粒高；直链淀粉分子间结合力较强。因此直链淀粉含量高的淀粉比直链淀粉含量低的淀粉难糊化，因此可从糊化温度上初步鉴别淀粉的种类。

2．使糊化温度下降的外界因素

(1)电解质电解质可破坏分子间氢键．因而促进淀粉的糊化。

(2)非质子有机溶剂二甲基亚矾、盐酸肥、腮等在室温或低温下可破坏分子氢键促进淀粉物化。

(3)物理因素如强烈研磨、挤压蒸煮、7射线等物理因素也能使淀粉的糊化温度下降。

(4)化学因素淀粉经酯化、醚化等化学变性处理，在淀粉分子上引入亲水性基团，使淀粉糊化温度下降。

3．使物化温度升高的外界因素’

(1)糖类、盐类糖类和盐类能破坏淀粉粒表面的水化膜，降低水分活度，使物化温度升高。

(2)脂类直链淀粉与硬脂酸形成复合物，加热至100℃不会被破坏，所以谷类淀粉(含有脂质多)不如马铃著易糊化，如果脱脂，则彻化温度降低3—4℃。

(3)亲水性高分子(胶体)亲水性高分子如明胶、下酪素和cMc等与淀粉竞争吸附水，使淀粉糊化温度升高。

(4)物理、化学因素淀粉经酸解及交联等处理，使淀粉糊化温度升高。这是因为酸解使淀粉分子变小，增加了分子间相互形成氢键的能力。

(5)生长的环境因素生长在高温环境下的淀粉糊化温度高。

三、淀粉的回生(或称老化、凝沉)

1．回生的概念与本质

淀粉稀溶液或淀粉糊在低温下静置一定的时间，混浊度增加，溶解度减少，在稀溶液中会有沉淀析出，如果冷却速度快，特别是高浓度的淀粉糊，就会变成凝胶体(凝胶长时间保持时，即出现回生)，好像冷凝的果胶或动物胶溶液，这种现象称为淀粉的回生或老化．这种淀粉称为回生淀粉(或称β淀粉)。回生本质是彻化的淀粉分子在温度降低时由于分子运动减慢，此时直链淀粉分子和支链淀粉分子的分支都回头趋向于平行排列，互相靠拢，彼此以氢键结合，重新组成混合微晶束。其结构与原来的生淀粉粒的结构很相似，

但不成放射状，而是零乱地组合。由于其所得的淀粉糊中分子中氢键很多，分子间缔合很牢固，水溶解性下降，如果淀粉糊的冷却速度很快，特别是较高浓度的淀粉糊，直链淀粉分子来不及重新排列结成束状结构，便形成凝胶体。

回生后的直链淀粉非常稳定．加热加压也难溶解，如有文链淀粉分子混存，仍有加热成糊的可能。

回生是造成面包硬化，淀粉凝胶收缩的主要原因。当淀粉制品长时间保存时(如爆玉米)，常常变成咬不动，这是因为淀粉从大气中吸收水分，并且回生成不溶的物质。回生后的米饭、向包等不容易被酶消化吸收。

当淀粉凝胶被冷冻和融化时，淀粉凝胶的回生是非常大的，冷冻与融化淀粉凝胶，破坏了它的海绵状的性质，且放出的水容易挤压出来，这种现象是不受欢迎的。

2．影响回生的因素

(1)分子组成(直链淀粉的含量)直链淀粉的链状结构在溶液中空间障碍小，易于取向，故易于回生；支链淀粉呈树状结构，在溶液中空间障碍大，不易于取向，故难于回生，但若支链淀粉分支长，浓度高，也可回生。糯性淀粉围几乎不合直链淀粉，故不易回生；而玉米、小麦等谷类淀粉回生程度较大。

(2)分子的大小(链长)直链淀粉若链太长，取向困难，也不易回生；相反，若链太短，易于扩散(不易聚集，布朗运动阻止分子相互吸引)．不易定向排列，也不易回生(溶解度大)，所以只有中等长度的直链淀粉才易回生。例如，马铃薯淀粉中直链淀粉的链较长，聚合度约1000一6000，故回生慢；玉米淀粉中直链淀粉的聚合度约为200—1200，平均800，故容易回生，加上还含有0．6％的脂类物质，对回生有促进作用。

(3)淀粉溶液的浓度——水分淀粉溶液浓度大，分子碰撞机会高，易于回生；浓度小则相反。一般水加0％一60％的淀粉溶液易回生。水训、于10％的干燥状态则难于回生。

(4)温度接近0一4℃时贮存可加速淀粉的回生。

(5)冷却速度缓慢冷却，可使淀粉分子有充分时间取向平行排列，因而有利于回生。迅速冷却，可减少回生(如速冻)。

(6)PH值pH值中性易回生，在更高或更低的pH值，不易回生。